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Seit der Einführung von LabVIEW NXG im Jahr 2017 haben wir kontinuierlich daran gearbeitet, die Programmierung und Messautomatisierung für Ingenieure und Wissenschaftler noch intuitiver und zugänglicher zu gestalten. Die Systementwicklungssoftware LabVIEW NXG ermöglicht mit nur einem effizienten Tool die Konfiguration, Automatisierung und Visualisierung von Testergebnissen.

 

In der aktuellen Version wurden einige der zeitaufwendigsten Aufgaben bei automatisierten Mess- und automatisierten Prüfanwendungen vereinfacht wie z. B. die Einrichtung und Konfiguration von Systemen, die Entwicklung von Mess- und Prüfcode und die Erstellung webfähiger Anwendungen. 

 

Darüber hinaus enthält LabVIEW NXG auch neue Funktionen für intelligentere Tests. Neben optimierten Arbeitsabläufen lassen sich beispielsweise schnelle benutzerdefinierte Anpassungen mit einfachen Integrations- und Softwareentwicklungstools vornehmen und Daten ortsunabhängig einsehen, u. a. über ein Tablet oder Smartphone.

 

 

LabVIEW NXG FPGA Module

 

 

In diesem Release wird das neue LabVIEW NXG FPGA Module eingeführt, das verschiedene FlexRIO- und USRP-Geräte (Universal Software Radio Peripheral) unterstützt. Das LabVIEW FPGA Module wurde im Laufe der letzten zehn Jahre stetig weiterentwickelt und optimiert, um Ingenieuren und Wissenschaftlern die Programmierung von FPGAs für Anwendungen mit Inline-Signalverarbeitung, nahtloser Regelung und benutzerdefinierter Funktionalität ohne Kenntnisse in VHDL oder Verilog zu erleichtern.

 

Das neue LabVIEW NXG FPGA Module bietet zusätzlich zur intuitiven grafischen Programmierung und nahtlosen Hardwareintegration auch einen verbesserten FPGA-Entwicklungsprozess. Dieser umfasst u. a.:

 

  • Verbesserte Systemdesignfunktionen zur einfacheren Erstellung und Verwaltung von Systemen
  • Neue Simulations- und Fehlerbehebungstools für das gründliche Testen von Programmcode vor der Kompilierung
  • Zukünftige Unterstützung für weitere FPGA-Hardware von NI

 

 

spanish blog 1.pngAbbildung 1: Eine optimierte Abtastsonde liefert zusätzliche Einblicke für eine verbesserte FPGA-Fehlerbehebung.

 

Neue Integrations - und Softwareentwicklungstools

 

 

LabVIEW NXG bietet nun noch mehr Optionen für die Integration anderer Softwareumgebungen und optimierter Softwareentwicklungstools. Diese ermöglichen beispielsweise:

 

  • Das Aufrufen registrierter .NET-Assemblys
  • Die Wiederverwendung von in MATLAB® von The MathWorks, Inc. erstellten Softwarefunktionen und -skripten über die Schnittstelle für MATLAB
  • Eine höhere Teamproduktivität durch integrierte Werkzeuge für die Identifizierung von Paketabhängigkeiten, den Projektvergleich und die Anbindung von SVN-Quellcode-Repositorys

 

 

2.pngAbbildung 2: Anzeige von VI- und Klassenhierarchien

 

LabVIEW NXG Web Module

 

 

Zu guter Letzt bietet auch das LabVIEW NXG Web Module neue Funktionen für dynamischere Weboberflächen sowie erweiterte Optionen zur Integration bestehender Webfunktionen wie z. B.:

 

  • JavaScript-Bibliotheks-Schnittstelle für die Einbindung bestehender JavaScript-Bibliotheken und das Hinzufügen zusätzlicher Funktionen zu Weboberflächen wie Google Maps
  • Unterstützung für die gängigsten Ereignisse und Eigenschaften zur Erstellung dynamischerer Webanwendungen
  • SystemLink™-Cloud-Software, ein von NI gehosteter Cloud-Dienst mit einfachem und sicherem Web-Hosting für Weboberflächen

 

 

3.pngAbbildung 3: Mit dem LabVIEW NXG Web Module lassen sich webfähige Benutzeroberflächen erstellen, auf die ortsunabhängig zugegriffen werden kann.

 

Die R&D-Abteilung von NI arbeitet an der stetigen Weiterentwicklung von LabVIEW NXG, damit Sie das volle Potenzial von LabVIEW für Ihre Anwendungen ausschöpfen können. Wenn Sie über einen aktiven SSP-Vertrag (Standard Service Program) verfügen, haben Sie Zugriff auf die aktuellen Versionen sowohl von LabVIEW als auch LabVIEW NXG.

 

Aktuelle Version von LabVIEW NXG herunterladen

 


MATLAB® ist ein eingetragenes Warenzeichen von The MathWorks, Inc. 

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Saab hat durch den Einsatz eines SLSC-Systems (Switch, Load and Signal Conditioning) von NI Kosten reduziert und maximale Flexibilität sichergestellt.

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Die Lebenszyklen und Betriebsdauer von LRU-Testsystemen (Line-Replaceable Units) werden von den Programmzyklen in der Luft- und Raumfahrt bestimmt. Zahllose LRU-Testsysteme sind nur deshalb noch in Betrieb, weil in den Programmen weder Budget noch Zeit für die Aktualisierung und Erweiterung bestehender Systeme eingeplant wurden.  

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Die Megatrends, die derzeit den technischen Bereich prägen, bedeuten für Branchen, Testverfahren und auch die Unternehmen, die diese Trends monetarisieren wollen, tief greifende Veränderungen. Die Ausbreitung des Internets der Dinge, die Fortschritte bei 5G-Technologien von Prototypen hin zum kommerziellen Einsatz und der Weg zur Massentauglichkeit von autonomen Fahrzeugen bringen große und komplexe Herausforderungen mit sich. Sie eröffnen aber auch ganz neue und bisher ungeahnte Möglichkeiten für Innovationen.

 

Um das volle Potenzial dieser Megatrends auszuschöpfen, bedarf es jedoch einer grundlegenden Neuausrichtung bei automatisierten Mess- und automatisierten Testverfahren. Für die erfolgreiche Behauptung am Markt müssen Unternehmen neu denken, zielgerichtet handeln und den notwendigen Wechsel zu softwaredefinierten Systemen vollziehen. Genau hier kommt der Trend Watch ins Spiel.

 

 

 

Der NI Trend Watch bietet Einblicke in die bedeutendsten Trends des äußerst dynamischen Technologieumfelds von heute und zeigt die damit verbundenen Herausforderungen auf.

 

Trend Watch 2019 >>

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In der Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungstechnik ist das elektromagnetische Spektrum das größte Feld für Innovationen und Investitionen. Über die gesamte Spanne, von elektronischen Gegenmaßnahmen bis hin zu elektronischen Schutzmaßnahmen, vollzieht sich eine rasante technologische Entwicklung bei Systemen zur Informationsgewinnung, Überwachung und Aufklärung.

 

Somit sind die Aufgabenfelder von Ingenieuren heute komplexer als je zuvor. Auch wenn sich die Systemkomplexität erhöht, ziehen Zeitpläne und Budgets nicht gleichermaßen mit. Verbesserungen bei den Basistechnologien bieten jedoch die Möglichkeit, anspruchsvollere Systeme schneller zu entwerfen.

 

Vier aktuelle Innovationen werden die Radartechnik in den kommenden Jahren enorm vorantreiben.

 

1.    Galliumnitrid für Front-End-Komponenten

 

Galliumnitrid (GaN) gilt als die größte Innovation im Halbleiterbereich seit Silizium.

 

Es kann mit viel höheren Spannungen betrieben werden als herkömmliche Halbleiterwerkstoffe – wobei höhere Spannung bessere Effizienz bedeutet. RF-Leistungsverstärker und -Dämpfer mit Galliumnitrid haben einen geringeren Stromverbrauch und erzeugen weniger Wärme. Zulieferer werden deshalb von der Nachfrage nach GaN-Chips regelrecht überrannt.

 

GaN-Komponenten werden besonders für eine Art von Radarsystem nachgefragt, das im Laufe der letzten Jahre viel an Fahrt gewonnen hat: das AESA-Radar (Active Electronically Scanned Array). Diese Radarsysteme bestehen aus hunderten oder sogar tausenden Antennen und lenken Strahlen elektronisch, ohne dabei die Antenne physisch zu bewegen. Da es unglaublich viele Antennenelemente gibt, werden GaN-Komponenten für diese Anwendung eine wichtige Rolle spielen. Sie ermöglichen, dass AESA-Radarsysteme die gleiche Ausgangsleistung effizienter und in einem kleineren Formfaktor erzielen.

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Für das Testen von Halbleitertechnik passen Komponentenhersteller die Produktionsprüfungen für GaN-Komponenten so an, dass sie besser den realen Anforderungen gerecht werden. Beispielsweise können Sie mit Vektorsignalanalysatoren und -generatoren Breitbandimpulse erzeugen, die den realen Umgebungen, in denen die Chips schließlich eingesetzt werden, viel besser entsprechen.

 

 

2.    Hochgeschwindigkeits-Datenwandler für das Senden und Empfangen

 

Ein weiterer technischer Fortschritt ist bei den Wandlern zu beobachten. Die derzeit von führenden Halbleiterunternehmen auf den Markt gebrachten Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandler sind ultraschnell!

 

Das sind gute Neuigkeiten für Radarsysteme, denn eine größere Bandbreite erlaubt nicht nur eine bessere räumliche Auflösung, sondern ermöglicht auch das Implementieren einiger interessanter Verfahren. So kann ein Radarsystem z. B. zwischen verschiedenen Frequenzen wechseln, um nicht erkannt zu werden, oder ein und denselben Sensor gleichzeitig als Kommunikations- und Radarsystem verwenden.

 

Die Wandler sind so schnell, dass sogar eine „direkte RF-Abtastung“ möglich ist. Das heißt, das Abtasten erfolgt bei einer so hohen Geschwindigkeit, dass RF-Signale direkt ohne Auf- oder Abwärtswandlung erfasst werden können.

 

Der FlexRIO-Transceiver zum Beispiel hat mit bis zu 6,4 GS/s eine Auflösung von 12 bit. Bei diesen Geschwindigkeiten ist es möglich, RF-Eingangssignale bis zum C-Band direkt abzutasten, indem ein Großteil der Signalverarbeitung in den digitalen Bereich verlagert wird. Das hat auch für AESA-Radarsysteme eine immense Bedeutung. Falls Sie mit Tausenden von Antennen arbeiten, können Sie die Größe und Kosten durch Ausgliedern der Mischer und Lokaloszillatoren deutlich reduzieren.

 

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3.    Entwicklungen bei FPGA-Technologien für kognitive Verfahren

 

Wenig überraschend ist, dass FPGA-Technologien sich ebenfalls Jahr für Jahr verbessern. Die Rechenleistung heutiger FPGAs eröffnet zahlreiche Möglichkeiten für innovative Verfahren, die vor fünf Jahren noch nicht denkbar waren.

 

Beispielsweise wenden Ingenieure inzwischen maschinelle Lernverfahren an, sodass Radarsysteme besser auf ihre Umgebung reagieren. Durch maschinelles Lernen können Radarsysteme neue Aufgaben ausführen und so etwa automatisch verschiedene Ziele erkennen oder ihre Betriebsfrequenz oder ihr Signal den Vorkommnissen in der Umgebung entsprechend anpassen.  

 

 

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Des Weiteren bieten Higher-Level-Werkzeuge für die FPGA-Programmierung wie das LabVIEW FPGA Module mehr Funktionalität, wodurch sich Algorithmen leichter auf FPGAs übertragen lassen. Dadurch eröffnen sich ganz neue Möglichkeiten für Ingenieure und Wissenschaftler, die bislang nict viel Erfahrung im Umgang mit Hardwarebeschreibungssprachen haben oder strikte Zeitvorgaben einhalten müssen. Die nahtlose Integration von NI-Hard- und -Software verschafft LabVIEW FPGA mehr Möglichkeiten, da die Hardwareinfrastruktur wie PCI Express, Speichercontroller und Taktung ausgelagert wird.

 

4.    Datenbusse mit hoher Bandbreite für die Sensorfusion

 

Eine weitere wichtige technologische Entwicklung, die als Wegbereiter für Innovationen im Radarbereich dient, ist der Trend hin zu Datenbussen mit höheren Bandbreiten, darunter etwa die PCI-Express-Technologie der 3. Generation und Aurora von Xilinx. Mit diesen Bussystemen können Sie Daten von mehreren Sensoren erfassen und zentral verarbeiten.

 

So, wie autonome Fahrzeuge mithilfe der Sensorfusion Daten von Radar- und Lidarsensoren sammeln, kann die Sensorfusion auch für Kampfflugzeuge wie das F-35 verwendet werden. Die Kombination der Daten von Radarsystemen, Geräten für elektronische Gegenmaßnahmen, Kommunikationsgeräten und weiteren Sensoren verschaffen Piloten schlussendlich ein besseres Situationsbewusstsein.

 

 

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Angesichts der rasanten Entwicklung dieser Basistechnologien ist es selbstverständlich, dass sich auch Radarverfahren und -architekturen entsprechend weiterentwickeln.

 

Mehr über Radar und Signalaufklärung >>

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Das V-Modell: vom HIL-Test über die physikalische Charakterisierung/Lebensdauer bis zur Systemintegration

 

Elektromechanische Systeme werden immer komplexer und erfordern daher anspruchsvollere Prüfverfahren, um innerhalb der Zeit- und Budgetvorgaben von Projekten zu bleiben. Hinsichtlich der Lebensdauer ihrer Programme müssen Prüfgeräte zudem über viele Jahrzehnte hinweg gewartet werden, um Serviceverträge für MRO-Güter (Maintenance, Repair, and Overhaul) zu erfüllen und das Testen von Systemerweiterungen zu ermöglichen.

 

Zunehmend komplexe Prüflinge und Prüfsysteme über solch lange Programmlebenszyklen zu unterstützen stellt eine Herausforderung dar, besonders angesichts begrenzter Ressourcen. Ein flexibler und plattformbasierter Ansatz bei Tests ermöglicht die Entwicklung einer einheitlichen Testarchitektur, die diese Herausforderungen bewältigen kann. Die Vereinheitlichung auf eine einzige Testarchitektur bietet etliche Vorteile, u. a. verkürzte Testentwicklungszeiten und weniger sich wiederholender Entwicklungsaufwand innerhalb der Testteams, die in verschiedenen Gruppen an der Entwicklung oder an Programmen arbeiten.

 

Eine einheitliche Testarchitektur für elektromechanische Systeme sollte folgende Eigenschaften aufweisen:

 

* Erfüllung aller Prüfanforderungen während des Entwicklungszyklus

* Unterstützung modellbasierter Steuerung, Regelung und Simulation

* Integration einer großen Vielzahl an I/O und Drittanbietergeräten

* Bereitstellung eines unternehmensweiten und IT-freundlichen Daten- und Systemmanagements

 

Wir haben für Sie ein Whitepaper zusammengestellt, das die Vorteile eines plattformbasierten Ansatzes mit einer komplett internen, benutzerdefinierten Entwicklung sowie mit einer externen Bereitstellung schlüsselfertiger Lösungen vergleicht.

 

Die Vorteile eines plattformbasierten Testansatzes >>

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Das Unternehmen United Technologies Aerospace Systems hat eine D3-Testarchitektur (distributed, deterministic und dynamic) entwickelt, um damit Prüfanforderungen durchgängig abdecken zu können, angefangen bei der Simulation über die Hardwarevalidierung bis hin zur Zertifizierung auf Systemebene.

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Entwickler von drahtlosen Kommunikationssystemen müssen ihre Entwürfe häufig in realen Funkumgebungen testen. Hier bieten Software-Defined-Radio-Geräte (SDR) wie USRP (Universal Software Radio Peripheral) eine flexible Lösung, um Entwürfe schnell von Simulationsmodellen in Prototypen umzuwandeln.   

 

Moderne Anwendungen erfordern hohe Bandbreiten und eine geringe Latenz, weshalb FPGAs zu einem unabdingbaren Bestandteil von Hardware für die Prototyperstellung geworden sind.  

Dadurch ergeben sich jedoch diverse Herausforderungen wie z. B. Verbindungsschwierigkeiten zwischen FPGAs und Analog-I/O, unbekannte Programmiermethoden und lange Kompilierzeiten.  

 

Mit der LabVIEW Communications System Design Suite und NI-SDR-Hardware lassen sich diese Schwierigkeiten bewältigen.  

 

In dieser dreiteiligen Whitepaper-Reihe erfahren Sie, wie LabVIEW Communications Sie bei der schnellen Erstellung echtzeitfähiger Testbeds für Funksignale auch ohne FPGA-Kenntnisse unterstützt.  

 
Immediately Connect Your FPGA Algorithms to I/OKonzentrieren Sie sich mit LabVIEW Communications voll und ganz auf die Implementierung Ihrer Algorithmen. 

 

Go From a Concept to FPGA Code With No HDL Expertise: Beschäftigen Sie sich mit der Erstellung von FPGA-Code anstatt mit zeitaufwendiger Low-Level-FPGA-Konfiguration. 
 

Don’t Let FPGA Compiles Be a BottleneckSparen Sie Zeit und verlassen Sie sich darauf, dass kompilierter Code ordnungsgemäß ausgeführt wird. 

 

Erfahren Sie, welche Vorteile LabVIEW Communications für den Entwurf und die Entwicklung drahtloser Kommunikationssysteme der nächsten Generation bietet. 

 

 

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Direktes Aufrufen von Programmcode, der in MATLAB von The MathWorks, Inc. erstellt wurde, und schnelle Validierung von Simulationsalgorithmen mit Funksignalen 

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Mobilfunkgeräte der nächsten Generation benötigen neue Verfahren für den Zugriff auf Mobilfunkfrequenzen. Diese Herausforderung hat nun ein Forschungsteam der KU Leuven gemeistert.

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5G wird die treibende Kraft für die mit großer Spannung erwarteten Anwendungsbereiche wie flächendeckende Breitbandkommunikation, autonome Fahrzeuge und Smart-Factory-Automatisierung sein. Damit dies jedoch Wirklichkeit werden kann, sind 5G-Tests unerlässlich. Um die gewünschte Funktionsweise von 5G-Geräten und -Netzwerken sicherzustellen, müssen Testsystemarchitekturen drei wichtige Voraussetzungen erfüllen.

 

Modularität​

 

5G-Systeme weisen eine deutlich höhere Komplexität und Leistungsfähigkeit auf als 4G-Systeme. Je nach 5G-Systemanforderung müssen Testsysteme deshalb in der Lage sein, nicht nur die RF-Leistung zu überprüfen, sondern auch Zwischenfrequenz- und Basisbandsignale. Um mm-Wellen-Komponenten und -Geräte mit Phased-Array-Antennen zu testen, sind zudem Strahlsteuerungsfunktionen erforderlich.​

 

Angesichts der Tatsache, dass sich der 5G-Standard noch für mehrere Jahre in der Entwicklung befinden wird, liegt die Wichtigkeit einer modularen und anpassbaren Testarchitektur klar auf der Hand.

 

Damit können Ingenieure nach Bedarf modulare Hardwarekomponenten hinzufügen und Software einfacher wiederverwenden, um mit den wechselnden Anforderungen von 5G Schritt zu halten. Dies spart nicht nur Zeit und Geld, sondern ermöglicht auch eine schnellere Entwicklung.

Frequenzen und Bandbreite​

 

5G ermöglicht die Nutzung neuer Frequenzbereiche, höherer Bandbreiten und leistungsfähigerer Stream-Konfigurationen (Komponententräger und MIMO). Zudem kommen aktive Antennensysteme (AAS) und Beamforming-Technologien zum Einsatz, die eine präzise Strahlausrichtung und eine verbesserte Leistungsübertragungsbilanz unterstützen. Testsysteme müssen flexibel an diese neuen Testherausforderungen angepasst werden können, um die Leistung dieser neuen Konfigurationen zu messen. 

 

Hierfür sind Testsysteme mit nahtlos synchronisierten, flexiblen Multisensor-Konfigurationen in präzise berechneten räumlichen Anordnungen sowie eine Systemarchitektur erforderlich, die mehrere simultan übertragene Signale mit hoher Bandbreite parallel verarbeiten kann. FPGAs sind hier eine wichtige Grundlagentechnologie, mit der sich diese Verarbeitungsanforderungen bewältigen und kürzere Testzeiten erzielen lassen.

Softwaredefinierte Signalverarbeitung ​

 

5G verspricht deutlich höhere Datenraten als heutige Mobilfunksysteme, was wiederum einen Bedarf für neue Testarchitekturen nach sich zieht. FPGAs ermöglichen hier mithilfe von Echtzeitprozessoren beschleunigte Messungen und verkürzen so Testzeiten. Darüber hinaus müssen Testsysteme für 5G in der Lage sein, eine deutlich höhere Anzahl an Signalen zu erzeugen und zu erfassen sowie unterschiedliche Signalverläufe direkt zu verarbeiten.  

 

Zusammenfassung​

 

  • 5G bringt neue und deutlich komplexere Mess- und Prüfanforderungen mit sich.
  • Die geplanten Anwendungsbereiche erfordern Tests auf Systemebene.
  • Für erfolgreiche 5G-Tests bedarf es u. a. einer flexiblen, modularen Testarchitektur, Skalierbarkeit für unterschiedliche Frequenz- und Bandbreitenanforderungen sowie leistungsstarker softwaredefinierter Signalverarbeitung.

Weitere Informationen zu 5G New Radio (NR) >>

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Der Mobilfunkstandard 5G verspricht eine Fülle zuverlässiger, datenreicher und hochgradig vernetzter Anwendungen auf der ganzen Welt. 

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Müssen Sie zur Fehlerbehebung Ihrer automatisierten Testgeräte separate Hardware einsetzen? Wie wäre es, wenn Sie dafür Ihre vorhandene PXI-Hardware nutzen könnten?

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Mit der intuitiven Anwendungssoftware SystemLink™ lassen sich Softwareverteilungen, Gerätekonfigurationen und Diagnosen verwalten.

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dSPACE wird 2020 seine derzeitige Hardware-in-the-Loop-Lösung (HIL) PHS einstellen. Dies betrifft Ingenieure weltweit und stellt Anwender vor eine kostspielige Entscheidung: Umstieg auf die SCALEXIO-Lösung von dSPACE oder Implementierung einer Lösung eines anderen Anbieters. Beides erfordert jedoch Zeit, Aufwand und Budget.

 

NI hat sich zum Ziel gesetzt, dieser Art von Disruption ein Ende zu bereiten. Daher möchten wir Ihnen gerne aufzeigen, wie Sie Ihre derzeitigen Modelle und Infrastrukturen langfristig nutzen und zukunftssicher gestalten können, und warum führende Automobilhersteller weltweit auf den plattformbasierten Ansatz von NI setzen.

 

Wissen, was in der Black Box steckt, schafft Vertrauen und Sicherheit

 

Mit kommerzieller Standardtechnologie haben Sie die Gewissheit, dass Ihre Testsysteme immer auf den aktuellsten Tools am Markt basieren, wobei die Wartungskosten für Updates und die Verwaltung veralteter Teile vom Anbieter getragen werden und nicht von Ihnen. Standard-APIs wie ASAM XIL sorgen zudem dafür, dass Sie Ihre bestehende Infrastruktur auch weiterhin nutzen können.

 

Hard- und Software flexibel und nach Bedarf anpassen

 

Ein plattformbasierter, modularer Ansatz trägt Ihrem Expertenwissen Rechnung und ermöglicht Ihnen das Arbeiten mit Ihren bevorzugten Tools. Da Sie die volle Kontrolle über Ihr System und von Anfang an Zugriff auf alle Hardwarefunktionen haben, fallen keine weiteren Kosten für die Freischaltung zusätzlicher Funktionalität an und Sie benötigen auch keine Ingenieursdienstleistungen, um Ihr System zu aktualisieren oder zu ändern.

 

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Testen nach Ihren Vorstellungen

 

Dank der Offenheit der Plattform können Testsysteme auf Ihre Spezifikationen zugeschnitten geliefert und jederzeit an wechselnde Anforderungen angepasst werden. Die für Kamera-, Radar- und gemischte I/O-Sensoren ausgelegte Hardware lässt sich mit C, LabVIEW oder Python programmieren und erlaubt die Integration von Softwaremodellen aus über zwanzig verschiedenen Simulationsumgebungen.

 

Der Wechsel auf ein neues System und das Erlernen neuer Tools ist immer mit Aufwand verbunden. Mit der plattformbasierten Lösung von NI stehen Sie jedoch zum letzten Mal vor dieser Aufgabe und können sich voll und ganz auf Ihre Testherausforderungen konzentrieren, anstatt auf die dafür nötige Hard- und Software.

 

Mehr erfahren >>

Mehr zu HIL-Lösungen von NI >>

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Subaru nutzt Hardware-in-the-Loop-Technologie von NI zur Simulierung von Straßenverhältnissen für E-Fahrzeugtests

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Nachdem das 3GPP die ersten Spezifikationen für 5G New Radio verabschiedet hat, sind kommerzielle Bereitstellungen nur noch eine Frage der Zeit. Wir wollen ihre Umsetzung tatkräftig unterstützen.

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von Matteo Bambini, Data Acquisition and Control Marketing Manager — EMEIA, National Instruments

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Die Finalisierung der Non-Stand-Alone- und Stand-Alone-Standards für 5G New Radio bringt mehr Herausforderungen und Tests

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Da Prüflinge und dementsprechend auch die Prüfsysteme zunehmend intelligenter werden, verändert sich auch die Software immer weiter. Anstatt jedoch immer nur über Veränderungen zu sprechen, sollten wir nicht aus den Augen verlieren, was gleich geblieben ist.

 

Unabhängig von Unternehmensgröße, Branche, Budget oder Prüfling​ und ungeachtet dessen​, ob das Ziel schnellere Markteinführungen, geringere Kosten oder eine bessere ​Produktqualität​ ist, bei einem Begriff schlägt das Herz eines jeden Testmanagers höher: ​Standardisierung​. Dabei geht es in erster Linie um die Wiederverwendung von Architekturen und damit die Steigerung der Produktivität von Prüfingenieuren. Natürlich muss das „Rad“ auch manchmal neu erfunden werden, beispielsweise wenn es um das Testen brandneuer, innovativer Produkte geht. Allerdings sollten wir das Rad nicht allzu häufig neu erfinden müssen, sondern verstärkt auf die Standardisierung von Systemen setzen.

 

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Der ​Test Leadership Council​ sieht dies ähnlich. Eine kürzlich unter den Mitgliedern durchgeführte Umfrage zeigt nämlich auf, dass die beiden wichtigsten Prioritäten von Unternehmen eng mit dem Thema Standardisierung verknüpft sind. Deshalb hat NI es sich zur Aufgabe gemacht, Anwendern die besten Hard- und Softwaretools für eine einfache Standardisierung an die Hand zu geben.

 

Entwicklungswerkzeuge für mehr Produktivität

 

NI verfolgt seit Jahrzehnten die Mission, Anwendern eine möglichst effiziente Umgebung für die Codeentwicklung bereitzustellen: LabVIEW, das Herzstück unserer softwarezentrierten Plattform. Vergangenen Mai haben wir die erste Version von LabVIEW NXG auf den Markt gebracht, die den Fokus vorrangig auf interaktive und Desktop-Messanwendungen legt. Die aktuelle Version von LabVIEW NXG ist nun zusätzlich auf das Erstellen von Code für automatisierte Produktionsprüfungen und Gerätevalidierungen ausgerichtet.  Die neuen Funktionen ermöglichen u. a.:

 

  • objektorientierte Programmierung zum Erstellen und Bearbeiten von Klassen, sodass sich skalierbare Software schreiben lässt
  • die effiziente Erstellung und Freigabe modularer Anwendungen und Bibliotheken für eine vereinfachte Anwendungsverwaltung
  • weniger Codeüberarbeitungen dank der Integration von mit LabVIEW NXG erstelltem Prüfcode in bestehende Anwendungen über den TestStand-2017-Adapter
  • schnelleres Einrichten von Messungen mithilfe einer visuellen Palette zum Erkennen und Konfigurieren von Hardwaresystemen
  • Zugriff auf Daten mit jedem Webbrowser oder Mobilgerät ohne zusätzliche Plugins

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Wiederverwendung ​von Programmcode

 

Ein wichtiger Aspekt der Softwarestandardisierung ist die Möglichkeit, Programmcode für das Testen individueller Bauelemente wiederzuverwenden. Damit Entwickler einzelne Testschritte mit LabVIEW NXG und andere mit LabVIEW 2017 erstellen können, muss die nahtlose Kompatibilität und Interoperabilität der beiden Programmversionen gewährleistet sein. Dies geschieht über folgende Mechanismen:

 

  1. Pakete​:​Für die Installation und Verteilung von Software wird das branchenübliche Dateiformat PKG genutzt. Langfristiges Ziel ist es, zukünftige Software – von LabVIEW über Treiber und Zusatzpakete von Drittanbietern bis hin zu eigenen wiederverwendbaren Bibliotheken – über dieses Dateiformat bereitzustellen und zu installieren.
  2. Bibliotheken​:​ Auch an den Tools zur Erstellung und Verwaltung von Software- und Paketbestandteilen wurden Verbesserungen vorgenommen. So erleichtern Bibliotheken die Verwaltung von Abhängigkeiten und ermöglichen die Festlegung expliziter Namensbereiche. Sie werden automatisch und unabhängig erstellt, sodass Entwickler einfach in Komponenten aufgeteilte Anwendungen erstellen und diese aktualisieren oder patchen können, ohne die gesamte Anwendung neu zu erstellen.
  3. Format​:​Dank integrierter Funktionalität von LabVIEW 2014 (und höher) lassen sich Pakete im gleichen Format erstellen, sodass die Wiederverwendung von Programmcode in beiden Versionen vereinfacht wird.

 

Leichterer Einstieg

 

Die Standardisierung von Hard- und Software ist ein wichtiges Anliegen für NI, damit Anwender in der Lage sind, sich voll und ganz auf die wichtigen Geschäftsaktivitäten zu konzentrieren: Innovationen vorantreiben und sich vom Markt abheben. Aus diesem Grund hat NI die ​ATE Core Configurations​ entwickelt. Diese stellen grundlegende, standardisierte mechanische Infrastrukturen, Stromversorgung und Sicherheitsvorrichtungen für Testsysteme bereit, sodass Anwender sich nicht mehr mit der Beschaffung der einzelnen Komponenten beschäftigen müssen.

 

Ähnliches gilt für die Software. NI bietet verschiedene Softwareumgebungen wie z. B. TestStand für die Erstellung von Codesequenzen und Standardisierung von Berichten, LabVIEW und LabWindows​​​™​​/CVI für das Schreiben von Programmcode, DIAdem und Drittanbieterwerkzeuge für Datenanalysen sowie SystemLink​™​ für die Systembereitstellung. Doch das ist erst der Anfang. Wir arbeiten sowohl an individuell anpassbaren All-in-one-Umgebungen für die Messgerätekonfiguration und Messkorrelation als auch an vorgefertigten Code-Frameworks für hochgradig abstrahierte Testarchitekturen. Es bleibt spannend!

 

Wechselnde Prüfanforderungen

 

Der Testbereich unterliegt einem stetigen Wandel, was die Arbeit von Prüfingenieuren nicht einfacher macht. Daher sind Tools erforderlich, die sich an die steigenden Anforderungen der immer intelligenter werdenden Prüflinge flexibel anpassen. NI bietet hierfür leistungsstarke Plattformen und ein weitreichendes Ecosystem, um Anwender in jeder Entwicklungsphase – vom Entwurf bis zum Produktionstest – bei der Standardisierung zu unterstützen.


The mark LabWindows is used under a license from Microsoft Corporation. Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation in the United States and other countries.

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Schnell, flexibel und bereit fürs Web

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Wie ein großer Automobilhersteller mehr Wissen aus seinen technischen Unternehmensdaten gewinnt

 

Mit der wachsenden Bedeutung von intelligenten Autos und dem damit verbundenen Test- und Auswerteaufwand wird es immer klarer, dass Automobilunternehmen sich nach besseren Arbeitsmethoden umsehen müssen, um der gestiegenen Datenflut Herr zu werden. Ingenieure wissen, dass die Lösung für dieses Problem in der Anwendung von neuen, effizienteren Design- und Entwicklungsprozessen liegt.

 

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, gehen Unternehmen zunehmend den Weg, schneller Wissen aus vorhandenen und neuen technischen Unternehmensdaten zu gewinnen. Die Automobilbranche hat dies als ein gemeinsames Ziel definiert und wir sehen an vielen Stellen gleiche Probleme bei der Bewältigung dieser Herausforderung. Als Ergebnis haben wir die Die Time-to-Insight Software Suite ™ (TTI) von Viviota in Kombination mit der Data Management Software Suite von National Instruments entwickelt, die wir als Teil einer Lösung dieser Herausforderungen sehen.

 

Adressierung in einem modellbasierten Designprozess

 

In einem Model Based Design (MBD) Prozess werden Daten aus physikalischen Tests mit Daten aus modellbasierten Simulationen kombiniert und analysiert. Dieses Vorgehen soll helfen, Produkte schneller zu entwickeln und zu erproben. Als einer unserer internationalen Automobilkunden an uns herantrat um Performancegewinne in der Auswertung seiner technischen (Meß- und Simulations-) Daten zu finden, begannen wir damit den kundenspezifischen Prozess von der Testvorbereitung über die Verarbeitung der Daten bis zur Berichterstellung zu analysieren.

 

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Die Entwicklungsingenieure verbrachten viel Zeit damit, Testdaten zu finden, aufzubereiten und zu verwalten, bevor diese analysiert und in Berichte zusammengefasst werden konnten – in manchen Fällen dauerte dieser Prozess zehn Stunden! Wir identifizierten drei Gründe:

 

  • Dezentrales Datenmanagement
  • Inkonsistente Dateiformate
  • Eingeschränkter Zugriff auf verlässliche historische Daten

Wir schlugen TTI als Lösung vor und nutzen damit die Leistungsfähigkeit der NI Data Management Software Suite. Auf einer einzelnen Arbeitsstation wurde anfänglich getestet. Der Fokus lag auf der Steigerung der Effizienz in drei Bereichen:

 

  • Daten bereinigen und standardisieren, um ein einheitliches Datenformat und einheitliche beschreibende Zusatzinformationen für alle Daten bereitzustellen
  • Indizierung der bereinigten Daten durch eine leistungsstarke Suchmaschine
  • Bereitstellung eines serverbasierten Analyseprozesses mit interaktiver Benutzerschnittstelle zur Zentralisierung der Datenverarbeitung und zur Erhöhung der Analysegeschwindigkeit

 

Die Leistung der Datenverwaltung spart wertvolle Zeit

 

Die von Viviota erstellte Lösung verlagerte die Verarbeitung der mehr als 1.000 Datendateien pro Test von individuellen PCs auf eine Server-Klasse-Maschine (32 Prozessorkerne). Vor der Viviota-Implementierung verbrachten Ingenieure in einer einzigen Testzelle in der Regel fünf Stunden pro Woche mit dem Suchen und Finden von Daten und fünf Stunden mit der Verarbeitung und Analyse der Daten bis hin zum fertigen Messbericht.

 

Mit TTI von Viviota und der Data Management Software Suite von NI wurde die Zeit zum Auffinden und Analysieren von Daten von zehn Stunden auf sieben Minuten reduziert (eine Verbesserung um den Faktor 86!). Im Ergebnis kam es zu einer erheblichen Verkürzung der Auswertedauer, da nun hunderte anstatt 25 Tests pro Monat ausgewertet werden können. Obwohl dieses anfängliche Projekt auf einen bestimmten Bereich der Automobilentwicklung (in diesem Falle den Antriebsstrang) abzielte, wird bereits daran gearbeitet diese Effizienzsteigerung durch den Einsatz derselben Werkzeuge in anderen Bereichen wie Motoren-, Brems- und Getriebeentwicklung ebenfalls zu realisieren.

 

Erfahren Sie mehr über die Data Management Software Suite >>

 

Lernen Sie mehr darüber wie man mit TTI Zeit sparen kann>>

 

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Automated Test Outlook 2018

 

Ihr Technologieausblick ist da: Smarte Teststrategien für Branchenführer im Bereich Prüftechnik

 

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Jedes Jahr wählen wir sorgfältig die neuesten Trends in der automatisierten Prüftechnik aus, sodass Sie intelligente Entscheidungen fällen können, die für Zeit- und Kosteneinsparungen sorgen. Ganz gleich, ob es um die Markteinführung von 5G-Technologien oder den Wettlauf um autonomes Fahren geht, Sie können es sich nicht leisten, im Wettbewerb zurückzufallen.

 

Im Automated Test Outlook (ATO) 2018 werden für Prüfingenieure unterschiedlich relevante Themen vorgestellt. Nutzen Sie die von NI gesammelten Einblicke, um mehr über die Ausgestaltung eines Center of Excellence für Software zu erfahren oder darüber, wie Sie Ihr System gegen Cyberbedrohungen absichern können.

 

Laden Sie den ATO 2018 herunter und erfahren Sie mehr über folgende Themen:

 

  • Aufbau starker, selbstbewusster und innovativer Teams
  • Auswirkungen durch den System-in-Package(SiP)-Ansatz
  • Aufbau eines Testlabors für Wireless-Systeme
  • Absichern von Prüfsystemen
  • Test der Sensorfusion für autonome Fahrzeuge
  • Testen im Hinblick auf Finalisierung von Standards

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ADAS iiT: Industry-Leading Collaboration for Automotive Test

 

 

Was ist ADAS iiT?

 

Um die Nachfrage nach Prüfanwendungen für Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) zu decken – einem wichtigen Baustein vollständig autonomer Fahrzeuge –, sind umfangreiche Testsysteme erforderlich. Diese sollen die Messwerte aller Fahrzeugsensoren (Sensorfusion) kombinieren können.

 

Zur Bewältigung dieser Herausforderung und schnellen Umsetzung von Innovationen bildeten die NI-Partner Konrad Technologies GmbH, SET GmbH, S.E.A. Datentechnik GmbH und measX GmbH die Gruppe ADAS iiT – Innovation in Test.

 

Dank ADAS iiT werden Technologien, Wissen und Fähigkeiten aller vier Unternehmen vereint, um erweiterbare und zukunftssichere ADAS-Lösungen auf Grundlage der NI-Hard- und -Softwareplattform zu entwickeln.


 

ADAS iiT ist weltweit derzeit eine der besten plattformbasierten Lösungen für die Sensorfusion

 

Die durch die ADAS-iiT-Gruppe gebotene Komplettlösung für das Testen von Sensorfusionstechnologien auf einer einzigen Plattform ist eine der derzeit besten weltweit. Bei anderen auf dem Markt verfügbaren Optionen müssen Anwender Hard- und Software von mehreren Anbietern einsetzen. Anwenderseitig entstehen somit Zusatzkosten und Mehraufwand für die Integration der von verschiedenen Plattformen gewonnenen Daten.

 

In einem so hart umkämpften Markt wie dem Testbereich für das autonome Fahren sind Zusatzkosten und Mehraufwand nicht sinnvoll. Die ADAS-iiT-Lösung ist ideal für Autobauer, die Prüfkosten und -dauer reduzieren müssen.

 

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 Virtuelle Testfahrten sind der Wettbewerbsvorteil bei Fahrzeugtests

  

Aktive Sicherheitssysteme kommen nicht ohne Testfahrten mit Millionen gefahrener Kilometer aus, damit die Sicherheitsanforderungen erfüllt werden. Das Erfassen von Straßendaten ist jedoch äußerst kostspielig und es gibt keine Garantie, dass während der Testfahrten auf der Straße jedes mögliche Szenario abgedeckt wird. Außerdem gibt es keine sichere Möglichkeit, während der Fahrt Fehler in ein sicherheitskritisches System einzustreuen.

 

Mit der Technologie der ADAS-iiT-Kooperation können die sicherheitskritischen Systeme von der Straße ins Labor verlagert werden.

 

 

Demo: Tests auf virtuellen Straßen

 

Die Anwendung der ADAS-iiT-Gruppe für virtuelle Testfahrten dient zum Testen von Sensorfusionstechnologien mithilfe des IPG CarMaker und NI VeriStand und läuft auf einer NI-HIL-Plattform.

 

Das Fahrzeug in der Demo fährt auf einer virtuellen Straße mit virtuellen Objekten. IPG CarMaker gibt Informationen von VeriStand weiter. Dadurch wird den RF-Generatoren mitgeteilt, dass sie reale Radarsignale erzeugen sollen. Anschließend erkennt der Radarsensor diese Signale und gibt die Informationen an den Controller weiter. Dem Controller wird dadurch vorgespielt, dass er sich im Fahrzeug befindet und reale Objekte auf der Straße sieht.

 

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3 gute Gründe für den Besuch der European Microwave Week (EuMW)

 

Ingenieure für Wireless-Systeme stehen vor einer enormen Herausforderung. Sie müssen nämlich die Prototypen zu den drahtlosen Kommunikationssysteme der nächsten Generation und zu immer stärker vernetzten Geräten unter wachsendem Wettbewerbsdruck und in einer schnelllebigen Kommunikationsbranche erstellen. Die European Microwave Week (EuMW) 2017 in Nürnberg konzentriert sich sechs Tage lang auf die zukünftigen Technologien im Mikrowellenbereich und vermittelt einen Eindruck davon, wie diese Herausforderungen die Branche und die Arbeitsweise von Ingenieuren prägen.

 

Besonders beachtenswert auf der EuMW 2017:

 

Prototypenerstellung von 5G-Systemen: Der Stand der Fortschritte

 

5G beherrscht weiterhin die Schlagzeilen, da sich Mobilfunkunternehmen in der ganzen Welt dem Aufbau von 5G-Netzen stellen. Aus der Zusammenarbeit von NI mit Branchenführern in der Prototypenerstellung für 5G entstanden MIMO-Systeme mit rekordverdächtiger Spektraleffizienz. Dazu zählt etwa einer der weltweit schnellsten Channel Sounder für Millimeterwellen.

 

NI auf der EuMW: Wir werden einen echtzeitfähigen 28-GHz-Prototyp zeigen, der eine Funkkommunikation gemäß den 5G-Spezifikationen von Verizon aufbaut. Außerdem werden wir eine Partnerschaft aus dem Hochschulbereich vorstellen, die sich der Forschungen an extrem zuverlässigen drahtlosen Kommunikationssystemen mit geringer Latenz für die mobile Videoaufzeichnung und -übertragung widmet. Unter @NIglobal versorgen wir Sie mit Neuigkeiten von der Messe.

 

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Testen von Sensorfusionssystemen: Ein Schlüsselfaktor im Wettlauf um autonome Fahrzeuge

 

Im Wettlauf der Autobauer um die Entwicklung autonomer Fahrzeuge sorgen Sensoren wie Kameras, Lidar, GNSS und Radar für mehr Komplexität bei Fahrzeugtests. Angesichts des hohen Entwicklungstempos dieses Branchentrends helfen uns Messen wie die EuMW dabei, mit den Entwicklungen Schritt zu halten, die das Testen von Sensorfusionssystemen schneller und sicherer machen. Das ist eine wichtige Voraussetzung dafür, dass Automobilzulieferer bei der zunehmenden Vernetzung autonomer Fahrzeuge wettbewerbsfähig bleiben.

 

NI auf der EuMW: Wir zeigen eine in Zusammenarbeit mit der deutschen Kooperation ADAS iiT entwickelte Testlösung für Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) für Kurz- und Langstreckenradarsysteme im Frequenzbereich von 76 bis 81 GHz. Die Lösung beruht auf dem Quasi-Industriestandard PXI. Dank der Timing-, Trigger- und Synchronisationsfunktionen von PXI sowie der Vielfalt von Messgeräten von DC bis RF und Busschnittstellen wie CAN bietet dieses System eine optimale Lösung für das Testen von Sensorfusionssystemen. Unter @NIglobal versorgen wir Sie mit Neuigkeiten von der Messe.

 

Im Rahmen des Forums MicroApps auf der EuMW wird NI-Ingenieur Paul Khanna am 11. Oktober um 12:30 Uhr leistungsstarke Prüfverfahren für Radarsensoren von Fahrzeugen vorstellen.

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Software: Die Lösung für schnellere und intelligentere Innovationen bei Entwurf und Test von Mikrowellensystemen

 

Da immer mehr Geräte Drahtlosfunktionen umfassen, müssen Hersteller eine steigende Zahl vernetzter Geräte testen. Daher ist es umso wichtiger, dass die Auslegung, Implementierung und Wartung von automatisierten Testssystemen für Drahtlosgeräte möglichst effizient ist. Für die effiziente Erstellung von Prüfsystemen ist leistungsstarke Entwicklungssoftware ein wichtiger Faktor.

 

NI auf der EuMW: Auf der NIWeek 2017 haben wir LabVIEW NXG 1.0 vorgestellt, die nächste Generation der Systementwicklungssoftware LabVIEW. LabVIEW NXG beschleunigt die Entwicklung und den Einsatz automatisierter Prüfsysteme mithilfe grundlegender Funktionen wie z. B. strukturierte gerätespezifische Beispiele, Wiederverwendung von Tests und Funktionen, Analyse technischer Daten, Erstellung erweiterbarer Bibliotheken und dezentrale Ergebnisanzeige.


Unter @NIglobal versorgen wir Sie mit Neuigkeiten von der Messe.

  

Sie sind persönlich vor Ort?

 

Wir freuen uns darauf, Sie begrüßen zu dürfen! Besuchen Sie uns am Stand 124 und beim MicroApps-Forum.

 

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