Sự phát triển của tự động hóa nói riêng và kĩ thuật công nghệ nói chung ngày nay càng ngày càng gắn liền với những thành tự u của công nghệ phần mềm. Nếu như trước kia, việc thực thi, mô phỏng những hệ thống được thực hiện khó khăn và phức tạp thông qua việc lập trình bằng ngôn ngữ đơn giản, thì ngày nay, xuất hiện ngày càng nhiều những công cụ cho phép người kĩ sư có thể nhanh chóng xây dựng trong thời gian ngày càng ngắn, công sức và độ phức tạp ngày càng ít, để xây dựng mô hình hệ thống và thực thi những bài toán điều khiển phức tạp.
LabVIEW là một trong những siêu công cụ đấy.
LabVIEW- viết tắt của Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench, là môi trường phát triển và nền tảng của Ngôn ngữ lập trình trực quan (Visual programming Language) do National Instruments xây dựng.
Ngôn ngữ lập trình đồ họa cho phép người lập trình có thể xây dựng những chương trình một cách trực quan bằng các biểu đồ, sơ đồ thay vì gõ mã lệnh. Sự phát triển của dạng ngôn ngữ này có lẽ gắn liền với sự thâm nhập ngày càng sâu của công nghệ thông tin vào các ngành kĩ thuật và ứng dụng, trong đó người sử dụng không cần tốn quá nhiều công sức cho việc lập trình để có thể xây dựng hệ thống, thay vào đó có thể tập trung vào ứng dụng của chương trình.
Một trong những ngôn ngữ đó là Graphical programming Language, viết tắt là G, được xây dựng đầu tiên bới Apple Macintos, và được National Instruments (NI) sử dụng để xây dựng nên bộ công cụ phần mềm LabVIEW nổi tiếng.
Ngôn ngữ G- xương sống của bộ công cụ LabVIEW.
Có thể nói, ngôn ngữ G là linh hồn và xương sống của LabVIEW. Trong suốt quá trình phát triển của bộ công cụ này, trải qua rất nhiều phiên bản LabVIEW gần như không thay đổi phương thức lập trình của mình, chỉ thêm vào những công cụ, thư viện mới, module và các nền tảng phần cứng mới. Phiên bản mới nhất của LabVIEW hiện nay là 8.6.1, nhưng với những người mới sử dụng hoặc với những ứng dụng không quá phức tạp, phiên bản 7.1 dù đã ra đời từ rất lâu vẫn là một lựa chọn hoàn hảo đối với những ai muốn tiết kiệm tiền bạc.
LabVIEW chủ yếu được sử dụng trong những bài toán thu thập và xử lý dữ liệu, điều khiển thiết bị, và tự động hóa thiết bị điều khiển. Nó có thể chạy trên nhiều hệ điều hành, từ Mac, Windows, Linux và cả một số hệ điều hành nhúng khác, có thể thực thi trên Windows mobile, các thiết bị có Windows CE, và PocketPC.
Như đã nói chức năng đầu tiên và nổi tiếng nhất của LabVIEW là thu thập dữ liệu (Data Acquision hay DAQ). NI hỗ trợ hàng loạt các phần cứng DAQ phong phú về mặt chất lượng, kích thước, và giá thành, phục vụ cho một số lượng lớn ứng dụng từ đơn giản đến phức tạp. Và nếu bạn không muốn bỏ tiền mua những thiết bị đó, bạn vẫn có thể xây dựng những phần cứng của riêng mình và giao tiếp với máy tính thông qua cổng usb, LPT, COM, PCI, Bluetooth, Ethernet, Wireless…LabVIEW có một bộ thư viện cho phép bạn làm việc tốt với những cổng đó. ( nếu bạn đủ trình làm).
Bạn cũng có thể thực hiện một dự án nhỏ thu thập và xử lý âm thanh, chỉ với LabVIEW 7.1, một micro máy tính, sử dụng công cụ Sound Signal Acquision. Và còn rất nhiều ứng dụng khác, như thu thập và xử lý hình ảnh, rung động, nhiệt độ…
Bên cạnh việc hỗ trợ thu thập dữ liệu, LabVIEW cung cấp một thư viện hết sức phong phú hỗ trợ xử lý tín hiệu. Có nhiều người nói, Malalb mạnh hơn LabVIEW ở điểm này, nhưng tôi chưa bao giờ suy nghĩ nghiêm túc về điều đó. (không phải là người chuyên làm xử lý tín hiệu, không dám lạm bàn)
Nhưng có một ưu điểm mà theo tôi Matlab hẳn không thể có, đó là ngôn ngữ lập trình G có cơ chế cho phép người thiết kế quản lý thời gian thực thi các vòng lặp, các câu lệnh một cách tương đối chặt chẽ, đồng thời quản lý tài nguyên, thực thi các vòng lặp song song (multi thread), bởi thế những chương trình LabVIEW có thể đáp ứng rất tốt các yêu cầu về thời gian, thậm chí yêu cầu thời gian thực.
Một ứng dụng nổi bật khác của LabVIEW là điều khiển thiết bị, và tự động hóa thiết bị công nghiệp. Bởi khả năng xử lý đa luồng và quản lý thời gian thực thi chặt chẽ đó, LabVIEW trở thành công cụ tuyệt vời cho những ứng dụng điều khiển sử dụng máy tính. NI cung cấp rất nhiều card thu thập, xử lý và điều khiển cho phép xây dựng cả một hệ điều khiển gắn với máy tính, vừa thực thi thao tác điều khiển hiệu quả, vừa tận dụng khả năng xử lý tuyệt vời của máy tính cá nhân. Những thiết bị phần cứng ( hardware target) do NI cung cấp có thể kể đến: NI motion( card điều khiển chuyển động), các card PCI công nghiệp, PXI, các bộ điều khiển khả trình PAC, fieldpoint, compactRIO… có thể nói National Instruments đã xây dựng nên cả một đế chế thiết bị từ một ngôn ngữ lập trình đơn giản đến tuyệt vời.
Ngày nay bên cạnh những hướng đi truyền thống, có vẻ NI đang muốn tập trung vào lãnh vực FPGA. Với hướng phát triển này, LabVIEW sẽ thực sự nổi trội với khả năng xử lý song song, đa luồng vốn đã rất nổi tiếng của mình. Với sự ra đời hàng loạt thiết bị vào ra khả trình (Reconfigurable Input/output) người thiết kế có thể tùy nghi thay đổi, cấu hình, thực thi các nhân xử lý, các vòng lặp song song, để thực hiện những bài toán xử lý/ điều khiển phức tạp và đòi hỏi yêu cầu khắt khe nhất về thời gian.
Một lĩnh vực khác cũng phải kể đến, là ứng dụng của LabVIEW vào những thiết bị di động, những hệ thống nhúng. Hiện nay Ni cho phép người dùng xây dựng những ứng dụng trên nền tảng Windows mobile, Windows CE, PocketPC, PalmOS. Với những tính năng đấy, có thể việc xây dựng một phòng thí nghiệm di động không còn là vấn đề khó khăn.
Thật khó có thể liệt kê hết những tính năng của LabVIEW, tôi sẽ đi sâu vào từng tính năng về sau. Nhưng tựu trung lại, ta thấy một bài học từ NI, người ta có thể xây dựng được một đế chế hùng mạnh xoay quanh những hạt nhân “đơn giản” thế nào. Trong những bài viết sau, tôi sẽ trình bày rõ hơn về cái hạt nhân “đơn giản” đấy-ngôn ngữ G. Ý tưởng của tôi là: tại sao ta không thể xây dựng một ngôn ngữ lập trình như vậy? Câu hỏi dành cho những người bạn chuyên gia lập trình của tôi, Anh Takaji và TTT. Là một người làm kĩ thuật, tôi sẵn sàng chào đón 1 ngôn ngữ như thế, dù với tôi dùng LabVIEW khá thỏa mãn rồi.
