科技企業(yè)要謀生存、求發(fā)展，除了自身的不懈努力、自強不息，把握技術(shù)發(fā)展趨勢（俗稱“風(fēng)口”）至關(guān)重要。然而，僅僅找到風(fēng)口是不夠的，您還需要掌握捕捉風(fēng)口的方法和工具。最近，美國國家儀器公司（National Instruments，簡稱NI）發(fā)布了《NI趨勢展望報告2019》。該報告不僅闡述了幾項最關(guān)鍵的工程趨勢和挑戰(zhàn)，而且相應(yīng)地指出了可行的應(yīng)對方法，值得業(yè)內(nèi)人士參考借鑒。NI市場營銷副總裁 John Pasquarette先生、NI亞太區(qū)市場總監(jiān)湯敏女士和NI大中華區(qū)市場經(jīng)理劉旭陽先生為我們解讀了該報告的要點。
圖1：NI市場營銷副總裁 John Pasquarette（中）、NI亞太區(qū)市場總監(jiān)湯敏（右）和NI大中華區(qū)市場經(jīng)理劉旭陽（左）接受媒體采訪 劉旭陽先生介紹說，由于NI所從事的測試測量行業(yè)貫穿了每一個其他行業(yè)，NI擁有各行各業(yè)3.5萬多家客戶。根據(jù)這些眾多客戶的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，NI得以從不斷變化的技術(shù)環(huán)境中洞察出最關(guān)鍵的工程趨勢和挑戰(zhàn)。他從5G無線通信技術(shù)、自動駕駛汽車、軍工和航空航天以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等方面概述了這些發(fā)展趨勢和應(yīng)對策略。 5G技術(shù)和OTA測試 相比于現(xiàn)有的無線通信技術(shù)，5G技術(shù)有三個顯著特點：高速率、高容量和低延遲。在射頻方面，5G采用了多天線和波束成形技術(shù)來滿足高速率和高容量的要求。由于這些多天線將封裝在半導(dǎo)體芯片內(nèi)部，傳統(tǒng)的線纜連接的測試方法不再適用。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，OTA即空口測試技術(shù)應(yīng)運而生。此時，測試人員會面臨一些很多新的挑戰(zhàn)：如何控制微波暗室里的電磁環(huán)境、如何仿真信道、如何測試天線參數(shù)，這都是5G測試的難點。
圖2：在微波暗室中進行OTA多天線5G芯片測試 自動駕駛汽車，傳感器融合和混合處理 智能汽車，或自動駕駛汽車，必須具備充分感知外界環(huán)境的能力。目前，這些傳感器件包括攝像頭、微波雷達和激光雷達，這三者在各方面的探測能力各有長短，將它們組合使用可以彌補單類傳感器的短板并提供必要的冗余，如下圖所示。
圖3：攝像頭、微波雷達和激光雷達的探測能力 然而，大量使用傳感器不僅會增加成本，而且會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。有兩種方式處理這些數(shù)據(jù)：一種是目前普遍采用的分布式，即每個雷達或者攝像頭各自識別前方物體，只需將少量數(shù)據(jù)傳回到汽車中央處理單元。第二種方式是類似于飛機所采用的集中式，即把所有傳感器捕捉的數(shù)據(jù)都回傳到中央處理單元來統(tǒng)一處理，其優(yōu)點是傳感器融合。但是，這種集中式的處理方式對中央處理單元的能力要求過高，超出了現(xiàn)有汽車的處理能力。劉旭陽說，自動駕駛汽車會選擇一種折中的混合方式，既有前端的探測和處理，也有中央的集中處，通過這種方式來兼顧性能和處理能力。 對于自動駕駛汽車的測試，John Pasquarette說，模擬真實的汽車行駛環(huán)境十分重要。此外，由于自動駕駛汽車所涉及的課題非常多，例如動力總成、電池性能、網(wǎng)絡(luò)連接等，所有汽車測試需要具備各類技能的工程師，以及開放的、模塊化、靈活的測試系統(tǒng)，而這正是NI公司所倡導(dǎo)的模式。 軍工/航空航天和測試標(biāo)準化 劉旭陽介紹說，前不久美國宣布把B52轟炸機延壽到2050年，使之成為全球第一款服役100年的飛機。如何讓一款飛機能飛行一百年？標(biāo)準化是一條必由之路。最早是硬件的標(biāo)準化，即通過硬件的通用化和標(biāo)準化來減少硬件的成本。這樣搭建起來的標(biāo)準化的測試設(shè)備，可以適用于不同的型號的飛機，甚至地面裝備。VXI平臺就是在這樣的背景下產(chǎn)生的，現(xiàn)在已經(jīng)演化為PXI平臺。
圖4：標(biāo)準化的演變過程 劉旭陽介紹說，NI在國內(nèi)的合作伙伴長光衛(wèi)星也是采用了這種標(biāo)準化的硬件和軟件平臺來縮短測試時間，讓吉林一號衛(wèi)星從地面測試到發(fā)射升空僅需八個月的時間，而這在以前是不可想象的。標(biāo)準化為商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)提高了市場競爭力。 IoT和自動化測試管理 湯敏女士說，目前全球所產(chǎn)生的海量測試測量數(shù)據(jù)僅有10%左右被利用，剩余的90%則留存在信息孤島。如何充分利用這些寶貴的數(shù)據(jù)呢？物聯(lián)網(wǎng)（IoT）可以幫助我們創(chuàng)造新的價值。 Pasquarette先生說，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，處于全球各地的設(shè)備可以連接成一個整體，用以分析、抽象和管理關(guān)鍵資產(chǎn)，減少本地的運行和維護服務(wù)負擔(dān)。NI的SystemLink軟件具備這樣的功能，可以用來遠程配置和管理測試系統(tǒng)。這種數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)管理方法也可以應(yīng)用于整個ATE測試領(lǐng)域。通過遠程訪問管理所有的在線測試系統(tǒng)，我們可以獲得更多的上層決策，如哪些測試環(huán)節(jié)存在問題需要改善，以及如何調(diào)整這些測試任務(wù)來達到最佳效能。
圖5：自動化測試的智能互聯(lián) 結(jié)語：融合 在這次發(fā)布會上，我們聽到的最多的一個詞就是“融合”：天線的融合，傳感器的融合，行業(yè)的融合，甚至熱點和趨勢的融合，如5G通信和自動駕駛以及半導(dǎo)體技術(shù)的融合。這種廣泛融合的趨勢使得我們傳統(tǒng)的行為方式不再適應(yīng)未來技術(shù)發(fā)展的要求。 NI倡導(dǎo)通用、開放的測試測量方式，搭建一整套通用化的測試平臺，并在此基礎(chǔ)上一步步地實現(xiàn)迭代。湯敏女士說，中國本地廠商更應(yīng)該認識到軟件定義系統(tǒng)的重要性。只有充分強調(diào)軟件的可定義性，我們才能夠靈活應(yīng)對多行業(yè)融合的復(fù)雜多變環(huán)境。 |
