7 pasos para crear un prototipo funcional

Un prototipo funcional es un modelo interactivo y comprobable de un producto que funciona, o simula funcionar, como la pieza final de hardware o software. Probar un prototipo funcional permite a los diseñadores e ingenieros identificar problemas antes de que comience la producción, lo que puede ahorrar tiempo y dinero que se gastaría en solucionar problemas durante la fabricación o después del lanzamiento.

La importancia del diseño en papel

Con una idea emocionante e innovadora para un nuevo dispositivo, es posible que se sienta tentado a omitir el diseño en papel y simplemente comenzar con un prototipo físico de inmediato. Resistir esta tentación le ahorrará tiempo y esfuerzo a largo plazo. El tiempo que invierte en el diseño en papel paga grandes dividendos más adelante y le ayuda a evitar muchas dificultades comunes en el proceso de diseño. El diseño en papel no significa escribir su diseño detallado para su prototipo en papel con un bolígrafo o lápiz. El diseño en papel es crear un plan antes de realizar cualquier codificación de software o diseño de hardware. Algunos de los beneficios del diseño en papel incluyen sacar las ideas de su cabeza y ponerlas en papel, fallar más temprano que tarde y obtener retroalimentación de los clientes desde el principio.

Definir sus requisitos

¿Cómo se pasa de una gran idea y un boceto en una servilleta a un diseño detallado en papel? El primer paso es definir claramente sus objetivos haciendo una lista de los requisitos del usuario. Estos requisitos deben ser lo más específicos posible. La investigación es crucial en esta etapa inicial para asegurarse de que puede cumplir con los requisitos descritos. ¿Su diseño es factible? ¿Será capaz de cumplir con sus requisitos de manera realista? Asegúrese de distinguir entre necesidades y deseos para su diseño. Como innovador, puede verse tentado a agregar características avanzadas pero no completamente necesarias para su prototipo. Conozca sus objetivos y apéguese a ellos.

Abstraer componentes de los requisitos

Con la abstracción, puede describir una aplicación sin definir cómo escribir la aplicación. La abstracción generaliza la aplicación a un alto nivel conceptual. Los dos tipos principales de abstracción son de procedimientos y de datos. La abstracción de procedimientos separa lo que logra un procedimiento de cómo se implementa el procedimiento. La abstracción de datos separa los datos que desea almacenar de los medios físicos para almacenar los datos. Para ayudar con la abstracción, elimine los verbos y sustantivos clave de su documento de requisitos del sistema. A partir de estos verbos y sustantivos, puede determinar lo que su programa debe lograr y los objetos que formarán parte de su interfaz de usuario. Los verbos y sustantivos también lo ayudan a determinar los componentes de hardware que usted necesita para completar su prototipo.

Diagramas de flujo

Una vez que tenga un conjunto de componentes que ha obtenido de los requisitos de su dispositivo, puede usar un diagrama de flujo para pasar de los componentes abstractos a un diseño de software. Los diagramas de flujo lo ayudan a desarrollar una buena comprensión del flujo de la aplicación al dividir la aplicación en partes más manejables. LabVIEW es un entorno de desarrollo de programación gráfica diseñado específicamente para acelerar la productividad de ingenieros y científicos, lo que lo convierte en una herramienta ideal para convertir rápidamente su diseño en papel a código. Dado que un diagrama de bloques de LabVIEW es similar a un diagrama de flujo, pasar del diagrama de flujo al código de software es un proceso rápido.

^{Figura 1: En esta imagen del diagrama de flujo, el diagrama de estado y la máquina de estado para un monitor de presión arterial, observe que los cinco estados definidos en el diagrama de estado se implementan en la máquina de estado.}

Diagramas de estado

Un diagrama de estado es un tipo específico de diagrama de flujo que indica los estados de un programa y las transiciones entre estados. Cada estado cumple una condición, realiza una acción o espera un evento. Las transiciones entre los estados son condiciones, acciones o eventos que hacen que el programa se mueva al siguiente estado. Los diagramas de estado son útiles para la generación de prototipos porque casi todos los sistemas embebidos utilizan una arquitectura de estado. Es decir, están diseñados con el entendimiento de que el prototipo siempre está en un estado determinado, incluso si ese estado está inactivo.

En LabVIEW, una máquina de estado consta de una estructura de caso, ciclo While y registro de desplazamiento. Se especifica un caso inicial fuera del ciclo. Cada estado de su diagrama de estado corresponde a un caso en la estructura de caso. Cada caso contiene código que implementa un estado y lógica que define la transición a otros casos. Esta arquitectura le brinda la capacidad de escalar su aplicación agregando más casos y lógica a la máquina de estado.

A menudo, el mejor momento para crear un prototipo de una interfaz de usuario (UI) es cuando hace la transición de su diseño en papel al software. La generación de prototipos de una IU le ayuda a pensar en la arquitectura de diseño y los requisitos de la aplicación a medida que realiza esta transición. A veces, incluso más importante, proporciona una demostración tangible de la funcionalidad del dispositivo para clientes e inversores potenciales. Cuanto más complejo sea su prototipo, más valioso se vuelve un prototipo de IU para generar soporte y obtener retroalimentación para su diseño. Finalmente, crea el panorama general que los diseñadores de prototipos pueden utilizar para diseñar características y agregar funcionalidad al prototipo. Estas ventajas de la generación de prototipos de IU pueden ahorrarle dinero, disminuir el tiempo de desarrollo y finalmente dar como resultado un mejor producto.

^{Figura 2: IU diseñada en LabVIEW (Obtenga el código del grupo de interés de la IU.)}

LabVIEW tiene un panel frontal integrado, lo que lo convierte en una herramienta ideal para desarrollar rápidamente una IU altamente personalizable. LabVIEW le ayuda a agregar funcionalidad fácilmente a medida que avanza en el ciclo de diseño y generación de prototipos, lo que minimiza la repetición del trabajo mientras itera en su diseño. Con LabVIEW, puede generar rápidamente prototipos de su IU, modificarla durante todo el proceso de generación de prototipos e incluso implementarla en un producto terminado.

Crear una maqueta

En LabVIEW, puede crear todas las entradas y salidas requeridas y diseñar un panel frontal antes de escribir una sola línea de código o incluso finalizar la arquitectura de su aplicación. Esta maqueta de su IU es útil para determinar qué entradas y salidas realmente necesita, y puede usarla para refinar los documentos de requisitos.

^{Figura 3: Maqueta de IU en LabVIEW}

Agregar funcionalidad

El siguiente paso para generar prototipos de una IU es agregar funcionalidad a su maqueta para permitir a los usuarios interactuar con el panel frontal, hacer clic en los menús, ajustar los controles y ver resultados basados en conjuntos de datos de ejemplo o generación de números aleatorios. La belleza de este enfoque es que usted está creando un prototipo de una IU, así como definiendo su estructura de diseño de software. Si hace ambas cosas bien, puede construir sobre la estructura durante el resto del proceso de generación de prototipos.

La generación de prototipos virtuales es la metodología innovadora que combina el modelado mecánico y la simulación con el diseño de control para aumentar la eficiencia del diseño y la generación de prototipos de sistemas y dispositivos de control embebidos. Con la generación de prototipos virtuales, puede conectar su diseño de software y algoritmos de control a sus modelos mecánicos CAD 3D para probar la mecánica de su sistema incluso antes de construir su primer prototipo físico.

^{Figura 4: El método de generación de prototipos virtuales}

La necesidad de generación de prototipos virtuales

La generación de prototipos virtuales reduce los riesgos asociados con el diseño de máquinas al mejorar la comprensión de los requisitos del cliente, acelerar el proceso de diseño y simplificar la depuración. Sin un prototipo virtual, usted tendría que construir todo el prototipo físico antes de poder obtener retroalimentación tangible de los clientes sobre el funcionamiento del producto. Al utilizar prototipos virtuales, usted puede mostrar una representación digital de la mecánica de la máquina al cliente y obtener retroalimentación más rápido antes de construir la máquina. Esto garantiza que los clientes estén más involucrados en el proceso de diseño y evita que usted tenga que esperar hasta que sea demasiado tarde en el proceso de generación de prototipos para recibir retroalimentación de los clientes.

Además, puede acortar el tiempo de comercialización de su producto creando un prototipo virtual. Este tipo de prototipo lo ayuda a conceptualizar e iterar en un diseño virtual, de modo que cuando comience a construir un prototipo físico, lo haga bien la primera vez. Al poder conectar el software de control a un modelo CAD 3D, puede encontrar y solucionar problemas que normalmente no detecta antes de construir el prototipo físico. Puede escribir código de control de movimiento, como perfiles de movimiento 2D y 3D, y ver el resultado del código en el modelo 3D. Si una parte es tan grande que podría causar una colisión o si desea ver la diferencia entre un movimiento de contorno y un movimiento lineal, puede solucionar el problema y ver la diferencia con la generación de prototipos virtuales. En comparación con el enfoque de diseño tradicional, la generación de prototipos virtuales lo ayuda a tomar decisiones clave sobre el diseño al inicio del proceso.

Ventajas de la generación de prototipos virtuales con NI

Puede usar LabVIEW para simular cualquier sistema mecánico. Con el LabVIEW Control Design and Simulation Module, puede analizar el comportamiento del modelo de ciclo abierto, diseñar controladores de ciclo cerrado, simular sistemas en línea y fuera de línea y realizar implementaciones físicas.

^{Figura 5: Herramientas de simulación y diseño de control de LabVIEW}

Puede crear modelos a partir de principios básicos utilizando representaciones de función de transferencia, espacio de estado o ganancia de polo cero. Además, puede analizar de forma interactiva el comportamiento de ciclo abierto y cerrado de estos modelos con herramientas de análisis de tiempo y frecuencia, como la respuesta de paso de tiempo o el diagrama de Bode. Utilice herramientas integradas para sistemas de entrada múltiple, salida múltiple (MIMO) y de una sola entrada, una sola salida (SISO) y aproveche las capacidades de simulación para verificar la dinámica del sistema lineal y no lineal. También puede usar herramientas integradas para convertir sus modelos desarrollados en el software The MathWorks, Inc. Simulink® para trabajar con LabVIEW.

Agregar E/S a su prototipo es esencial para crear un sistema verdaderamente funcional. Al agregar entrada sensorial y salida de control, usted prueba que su diseño funciona y se puede implementar en el mundo real. Crear un diseño en papel, implementar ese diseño en software e incluso simular el diseño en un entorno virtual siguen siendo ejercicios conceptuales. Para demostrar el valor de su diseño a los inversores escépticos, necesita un diseño funcional que exista e interactúe con el mundo real. Los datos de las operaciones de generación de prototipos también lo ayudan a refinar los requisitos funcionales con los clientes y el resto del equipo de diseño en función del rendimiento real.

El conocimiento de bajo nivel requerido para integrar un sensor en un sistema desde cero y tomar datos significativos representa un gasto de tiempo y recursos que por lo general es imprevisto. La naturaleza personalizada de la integración tradicional de sensores significa una costosa reelaboración para cada cambio de diseño. Y los cambios de diseño tienden a ocurrir, especialmente cuando se trata de sensores, porque traducir las especificaciones para asegurarse de que cumplan con las necesidades de su prototipo puede ser un desafío en sí mismo.

Agregar E/S a su prototipo puede ser una tarea abrumadora. A menudo es el punto de fricción en el proceso de generación de prototipos debido a la dificultad de predecir el costo total del tiempo y los recursos necesarios para construir una solución de E/S personalizada.

Superar las dificultades tradicionales en la generación de prototipos con E/S requiere un enfoque de cambio de paradigma, especialmente para los expertos que necesitan generar prototipos de dispositivos de manera eficiente pero que pueden no tener los recursos especializados para superar los problemas de interfaz de sensores de bajo nivel.

Las herramientas de NI lo ayudan a superar estos obstáculos, proporcionando ese cambio de paradigma en hardware integrado y software gráfico intuitivo, dispositivos de E/S reconfigurables y los sistemas de soporte e IP necesarios para tener éxito.

^{Figura 6: Al combinar CompactRIO y módulos de E/S de la serie C modulares e intercambiables en vivo con acondicionamiento de señales integrado, usted puede agregar E/S a su prototipo rápidamente.}

Integrar con éxito la entrada del sensor y la salida de control en un prototipo funcional es un gran paso adelante en el camino hacia la implementación y la producción en masa. Este paso demuestra que ha superado algunos de los mayores desafíos en el proceso de diseño de productos.

La ingeniería de algoritmos es un término creado para el diseño de algoritmos aplicados. Se refiere al proceso de transformar un algoritmo de lápiz y papel en una implementación robusta, bien probada y fácil de usar. Implementar un algoritmo para proporcionar la funcionalidad deseada en un prototipo puede ser la parte más desafiante de todo el ciclo de vida del desarrollo del producto, pero también tiene el potencial de ser la más beneficioso. Al aplicar E/S del mundo real, puede ver cómo la funcionalidad de su algoritmo cobra vida ante sus ojos. 

La implementación de algoritmos en un prototipo funcional puede ser difícil por varias razones:

Limitaciones de programación—A menudo, los sistemas de control o procesadores que se eligen por sus capacidades de E/S, como los FPGA, implican limitaciones de programación para un desarrollador. La programación para diferentes plataformas generalmente requiere conocimientos de programación que pocos diseñadores a nivel de sistema tienen.

Implementación básica de algoritmos—La implementación de algoritmos de bajo nivel para la funcionalidad básica lleva tiempo. La velocidad es primordial en la generación de prototipos y los diseñadores a menudo no pueden permitirse el lujo de estancarse en la implementación de un algoritmo desde cero debido a la falta de código existente.

Reelaboración de algoritmos para múltiples plataformas—A medida que el prototipo funcional evoluciona, los algoritmos a menudo tienen que revisarse para adaptarlos a un tipo diferente de sistema. El código rara vez es funcional entre diferentes entornos de ejecución, y eso dificulta escalar una aplicación desde la generación de prototipos hasta la implementación.

Pruebas y verificación—Por lo general, no se sabe con certeza si un sistema puede cumplir con los requisitos funcionales hasta el final del juego, y comenzar de nuevo cuesta demasiado. Por ejemplo, es posible que el procesador no sea capaz de realizar la cantidad requerida de tareas paralelas con la suficiente rapidez. Es posible que no pueda lograr un tiempo de ciclo adecuado. También es posible que no pueda manejar el análisis de procesamiento intenso en tiempo real.

El diseño de sistemas gráficos LabVIEW aborda y mitiga muchas de las posibles dificultades que implican los algoritmos de ingeniería para un prototipo funcional. El diseño de sistemas gráficos es un enfoque para resolver los desafíos del diseño que combina la programación gráfica intuitiva y el hardware comercial (COTS), listo para usar y flexible. Con este enfoque, usted puede utilizar un solo entorno en todas las etapas del diseño. Ahora eche un vistazo más a fondo a cómo este enfoque aborda específicamente los desafíos planteados anteriormente.

Múltiples modelos de cómputo

Una de las virtudes del diseño de sistemas gráficos es que les brinda a los programadores la capacidad de crear sus algoritmos sin importar el modelo de cálculo (MoC) con el que estén implementados. A medida que la complejidad del código para los algoritmos continúa creciendo, los programadores tienen que usar diferentes MoCs para expandir sus capacidades de codificación. Los siguientes son solo algunos MoCs que puede usar con el diseño gráfico del sistema:

Flujo de datos—El flujo de datos es el MoC más comúnmente asociado con el software LabVIEW. Con el flujo de datos, las operaciones requieren que el desarrollador inserte datos en todas las entradas antes de que se ejecuten. El flujo de datos es una estructura de codificación intuitiva que sea más fácil implementar aplicaciones como los procesos paralelos.

Matemáticas textuales—Las matemáticas textuales son otra herramienta para crear fácilmente funciones complejas. Las matemática basadas en texto son una implementación legible por humanos de algoritmos complejos que son más fáciles de escribir en forma de descripción de script. Ejemplos de matemáticas textuales son el nodo de fórmula y el LabVIEW MathScript RT Module. Con LabVIEW, usted puede elegir la sintaxis más efectiva para el desarrollo de algoritmos, ya sea que esté desarrollando algoritmos, explorando conceptos de procesamiento de señales o analizando resultados.

^{Figura 7: Reutilizar código basado en texto con el LabVIEW MathScript RT Module}

Código C—A veces, el algoritmo que utiliza se creó originalmente en C o C++. En este caso, ya no tiene que descartar el trabajo anterior. En su lugar, puede usar el nodo C en línea o el nodo de función de la biblioteca de llamadas para llamar directamente a su código anterior desde LabVIEW. Usar el nodo C en línea para el código C preexistente o para implementar un pequeño algoritmo numérico o de matriz y usar el nodo de función de biblioteca de llamadas para acceder al código C en archivos DLL o bibliotecas compartidas.

Arquitectura de software abierta

A lo largo de los años, la plataforma LabVIEW ha visto una adopción a gran escala en numerosas disciplinas de diseño, lo que ha llevado a la necesidad de incorporar datos con diferentes herramientas de diseño y simulación. LabVIEW logra esta intercompatibilidad con numerosas herramientas de integración, bibliotecas y formatos de archivo. LabVIEW también ofrece una amplia variedad de integración estándar con otras herramientas de software y recursos de medidas, incluyendo los siguientes:

• DLL, bibliotecas compartidas
• ActiveX, COM, .NET (Microsoft)
• DDE, TCP/IP, UDP, Ethernet, Bluetooth
• CAN, DeviceNet, Modbus, OPC
• USB, IEEE 1394, RS232/485, GPIB
• Bases de datos (ADO, SQL, etc.)

Con estas herramientas, es posible la integración con datos de casi todos los tipos de dispositivos de medidas y control. Al combinar LabVIEW con estándares de uso general para la comunicación de hardware, los desarrolladores pueden garantizar la compatibilidad y escalabilidad durante muchos años en el futuro.

El enfoque de LabVIEW

Los cientos de funciones en LabVIEW que cubren una amplia variedad de algoritmos tradicionales en matemáticas, procesamiento de señales, probabilidad y control son bloques de construcción esenciales para cualquier algoritmo personalizado. Estas funciones alivian la carga de escribir código de bajo nivel y brindan a los ingenieros tiempo para concentrarse en una solución en lugar de en la implementación.

Debido a que usar LabVIEW hace que la adquisición de datos del mundo real sea tan fácil, los usuarios encuentran valioso probar sus algoritmos con datos reales como un enfoque iterativo para ajustarlos. Con este enfoque de pruebas interactivo, puede experimentar con diferentes funciones para ver si proporcionan el resultado esperado requerido. Por ejemplo, al procesar una señal con un filtro, puede seleccionar entre una amplia variedad de soluciones, adquirir la señal real que necesita y ver los resultados en una gráfica o archivo. Si los resultados no son adecuados para la aplicación, puede seleccionar otro filtro. A menudo, es más fácil adquirir la señal real para aplicarla a un algoritmo y luego tomarse el tiempo para simularla en el software.

^{Figura 8: NI incluye en LabVIEW cientos de algoritmos integrados que puede usar en su prototipo.}

Uno de los propósitos de un prototipo es demostrar rápidamente una idea y un diseño a clientes potenciales, inversionistas y colegas. Otra razón igualmente importante para generar prototipos es probar y validar un diseño para el rendimiento básico de software y hardware. A menudo, los problemas se vuelven evidentes solo cuando combina los componentes eléctricos, de software y mecánicos de un prototipo funcional. 

Al realizar pruebas exhaustivas en la etapa de generación de prototipos, usted puede detectar problemas antes de que representen un gran costo irrecuperable y que solucionarlos se vuelva poco realista. Las pruebas de prototipos proporcionan evidencia concreta para respaldar las afirmaciones de rendimiento y dan como resultado un producto final más confiable que puede llevar con confianza a la implementación.

Los instrumentos definidos por software son inherentemente flexibles y fáciles de automatizar. Debido a esto, los equipos de diseño de productos de hoy en día pueden optimizar sus procesos de desarrollo reduciendo la cantidad de horas consumidas en pruebas manuales y minimizando la cantidad de instrumentación requerida en el laboratorio.

Con la plataforma de software gráfico LabVIEW, puede configurar programas simples para probar la calidad y fiabilidad del algoritmo principal. Al generar prototipos, preste atención a los siguientes dos aspectos principales de las pruebas:

Pruebas de límite—Asegúrese de que el diseño del software proporcione datos de calidad en los canales de E/S en un rango de puntos de datos. Esto ayuda a mantener el prototipo dentro de las especificaciones de calidad durante todo el ciclo de desarrollo del producto.

Pruebas de esfuerzo—Asegúrese de que se cumplan las especificaciones de calidad durante largos períodos de exposición y cuando todos los canales de E/S se lleven al límite al mismo tiempo. El algoritmo debe ser lo suficientemente robusto como para encargarse de situaciones en las que hay una sobrecarga de datos que se procesan.

Pruebe sin hardware utilizando VIs de simulación para llevar el algoritmo del software al límite. Puede hacer esto en LabVIEW utilizando una variedad de VIs de generación de señales o desarrollando un VI que represente con precisión su E/S real.

^{Figura 9: Métodos de simulación de E/S}

Medir E/S usando adquisición de datos

Las pruebas de software pueden ser limitadas porque no brindan la misma sensación de usar hardware del mundo real. Con LabVIEW, puede usar hardware comercial para realizar pruebas de E/S del mundo real.

Puede depurar E/S de hardware físico utilizando un multímetro digital o un dispositivo de adquisición de datos. LabVIEW combinado con el controlador NI-DAQmx proporciona una interfaz de alto nivel y fácil de usar para realizar tareas complejas de adquisición de datos con DAQmx Express VIs.

^{Figura 10: Pruebas con hardware NI DAQ}

Avanzar en el proceso de diseño desde una idea hasta un diseño en papel, un prototipo funcional y finalmente un producto puede ser un desafío, por lo que debe encontrar formas de hacer más fácil la transición entre estas etapas. La situación ideal es diseñar un prototipo que realmente pueda implementar, lo que significa que puede producirlo y distribuirlo en grandes volúmenes. Esto no suele suceder en la práctica, pero al diseñar y generar prototipos teniendo en cuenta la implementación, puede asegurarse de que los componentes clave de su diseño perduren hasta la implementación. La clave es encontrar las herramientas y la plataforma adecuadas que no solo le brinden la flexibilidad y las capacidades necesarias para generar prototipos de manera efectiva, sino que también sean lo suficientemente potentes y personalizables para llevarlas al mercado.

^{Figura 11: Tener un prototipo que se acerque al producto final es ideal.}

La arquitectura de E/S reconfigurables (RIO) de LabVIEW es una parte integral de la plataforma de diseño gráfico de sistemas de NI. Un enfoque moderno para diseñar, generar prototipos e implementar sistemas de monitoreo y control, el diseño gráfico de sistemas combina el entorno abierto de programación gráfica LabVIEW con hardware comercial para simplificar drásticamente el desarrollo, lo que da como resultado diseños de mayor calidad y la capacidad de incorporar diseño personalizado.

La arquitectura LabVIEW RIO se basa en cuatro componentes: un procesador, un FPGA reconfigurable, hardware de E/S modular y software de diseño gráfico. Combinados, estos componentes le brindan la capacidad de crear rápidamente circuitos de hardware personalizados con E/S de alto rendimiento y lograr una flexibilidad sin precedentes en el control de temporización del sistema. Muchos productos de NI incorporan esta arquitectura.

^{Figura 12: NI ofrece productos con la arquitectura LabVIEW RIO para proporcionar la máxima flexibilidad, fiabilidad y rendimiento.}

Los controladores Single-Board RIO son tarjetas de circuito impreso individuales altamente personalizables que ofrecen la mayor flexibilidad. Usted proporciona las terminales de E/S, la fuente de alimentación y la cubierta. Single-Board RIO permite una perfecta integración del usuario con el producto final. Si necesita aún más flexibilidad o un tamaño más compacto, el sistema en módulo (SOM) de NI se los proporciona para su diseño.

^{Figura 13: Los controladores Single-Board RIO y SOM ofrecen la máxima flexibilidad.}

Si tiene necesidades más robustas, el hardware CompactRIOes la mejor opción. Este hardware de nivel industrial es capaz de soportar una gran cantidad de castigos. Si necesita un dispositivo que pueda manejar altos niveles de impacto y vibración y no desea gastar tiempo y dinero para desarrollar su propio controlador para que funcione en estas duras condiciones, considere CompactRIO. Más allá de su robustez, la plataforma CompactRIO no requiere la personalización que necesitan los dispositivos Single-Board RIO. CompactRIO también es una buena solución si no desea manejar su propia conversión de energía, cubierta o terminales de E/S.

^{Figura 14: Los controladores CompactRIO ofrecen la máxima robustez.}

Para medidas más precisas, como en un entorno de laboratorio, o para cuando está limitado por una plataforma basada en PC, los dispositivos RIO multifunción de la Serie R son una opción efectiva. Disponibles en formatos PCI, PCI Express, USB, PXI y PXI Express, estos dispositivos ofrecen acondicionamiento de señales de E/S superior y precisión en comparación con Single-Board RIO y CompactRIO. Los dispositivos de la serie R ofrecen la potencia de la arquitectura LabVIEW RIO para ayudarlo a expandir sus capacidades mucho más que con las soluciones tradicionales de adquisición de datos.

^{Figura 15: La adquisición de datos de la serie R agrega LabVIEW FPGA a los formatos de PC estándar.}

Si necesita E/S de ultra alto rendimiento con velocidades de hasta 3 GS/s analógicas o 1 Gb/s digitales, entonces FlexRIO es la mejor opción. Ya sea que esté buscando minimizar su costo de pruebas o acelerar el desarrollo de su próximo sistema embebido, FlexRIO ofrece las E/S más rápidas y los FPGAs más grandes en la arquitectura LabVIEW RIO para ayudarlo a enfrentar algunos de los desafíos más complejos de generación de prototipos o implementación.

^{Figura 16: Los controladores y módulos FlexRIO ofrecen el máximo rendimiento de FPGA y E/S.}

La arquitectura LabVIEW RIO no solo ofrece una multitud de opciones de formato, sino que también comparte una plataforma común. Esto significa que puede usar el mismo código y procesos para cualquier producto compatible con la arquitectura LabVIEW RIO y cambiar entre ellos si es necesario. De hecho, al cambiar entre Single-Board RIO, CompactRIO, serie R o FlexRIO, puede reutilizar la mayor parte de su código. Incluso si no conoce todos los requisitos para el producto final, un error al elegir una plataforma de generación de prototipos no da como resultado una reescritura completa de todo su código. Esto permite que el proceso de generación de prototipos comience antes, lo que acelera el tiempo de desarrollo. También puede comenzar su prototipo con CompactRIO y pasar a Single-Board RIO para la implementación con una cantidad mínima de reelaboración mecánica y casi sin cambios de software. Nuevamente, esto es posible debido a la plataforma compartida.

La generación de prototipos es una parte crucial del proceso de diseño embebido. La capacidad de demostrar una idea funcional a los inversionistas, clientes y administración es una excelente manera de incluir su idea en el presupuesto de alguien. Las herramientas de diseño gráfico de los sistemas de NI han demostrado ser útiles para lograr que un prototipo funcional opere rápidamente sin requerir un gran equipo de diseño. Aprovechar estos pasos para crear un prototipo funcional de calidad puede darle un impulso a su próxima aplicación.

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