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(chēng)“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(jiǎn)稱(chēng)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，而且相應地指出了可行的應對方法，值得業(yè)內人士參考借鑒。NI市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)副總裁 John Pasquarette先生、NI亞太區市場(chǎng)總監湯敏女士和NI大中華區市場(chǎng)經(jīng)理劉旭陽(yáng)先生為我們解讀了該報告的要點(diǎn)。
圖1：NI市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)副總裁 John Pasquarette（中）、NI亞太區市場(chǎng)總監湯敏（右）和NI大中華區市場(chǎng)經(jīng)理劉旭陽(yáng)（左）接受媒體采訪(fǎng) 劉旭陽(yáng)先生介紹說(shuō)，由于NI所從事的測試測量行業(yè)貫穿了每一個(gè)其他行業(yè)，NI擁有各行各業(yè)3.5萬(wàn)多家客戶(hù)。根據這些眾多客戶(hù)的經(jīng)驗和數據，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。他從5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、軍工和航空航天以及物聯(lián)網(wǎng)應用等方面概述了這些發(fā)展趨勢和應對策略。 5G技術(shù)和OTA測試 相比于現有的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，5G技術(shù)有三個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)：高速率、高容量和低延遲。在射頻方面，5G采用了多天線(xiàn)和波束成形技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足高速率和高容量的要求。由于這些多天線(xiàn)將封裝在半導體芯片內部，傳統的線(xiàn)纜連接的測試方法不再適用。為了應對這一挑戰，OTA即空口測試技術(shù)應運而生。此時(shí)，測試人員會(huì )面臨一些很多新的挑戰：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(xiàn)參數，這都是5G測試的難點(diǎn)。
圖2：在微波暗室中進(jìn)行OTA多天線(xiàn)5G芯片測試 自動(dòng)駕駛汽車(chē)，傳感器融合和混合處理 智能汽車(chē)，或自動(dòng)駕駛汽車(chē)，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(cháng)短，將它們組合使用可以彌補單類(lèi)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(huì )增加成本，而且會(huì )產(chǎn)生大量數據。有兩種方式處理這些數據：一種是目前普遍采用的分布式，即每個(gè)雷達或者攝像頭各自識別前方物體，只需將少量數據傳回到汽車(chē)中央處理單元。第二種方式是類(lèi)似于飛機所采用的集中式，即把所有傳感器捕捉的數據都回傳到中央處理單元來(lái)統一處理，其優(yōu)點(diǎn)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(guò)高，超出了現有汽車(chē)的處理能力。劉旭陽(yáng)說(shuō)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)會(huì )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(guò)這種方式來(lái)兼顧性能和處理能力。 對于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的測試，John Pasquarette說(shuō)，模擬真實(shí)的汽車(chē)行駛環(huán)境十分重要。此外，由于自動(dòng)駕駛汽車(chē)所涉及的課題非常多，例如動(dòng)力總成、電池性能、網(wǎng)絡(luò )連接等，所有汽車(chē)測試需要具備各類(lèi)技能的工程師，以及開(kāi)放的、模塊化、靈活的測試系統，而這正是NI公司所倡導的模式。 軍工/航空航天和測試標準化 劉旭陽(yáng)介紹說(shuō)，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？標準化是一條必由之路。最早是硬件的標準化，即通過(guò)硬件的通用化和標準化來(lái)減少硬件的成本。這樣搭建起來(lái)的標準化的測試設備，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，現在已經(jīng)演化為PXI平臺。
圖4：標準化的演變過(guò)程 劉旭陽(yáng)介紹說(shuō)，NI在國內的合作伙伴長(cháng)光衛星也是采用了這種標準化的硬件和軟件平臺來(lái)縮短測試時(shí)間，讓吉林一號衛星從地面測試到發(fā)射升空僅需八個(gè)月的時(shí)間，而這在以前是不可想象的。標準化為商業(yè)衛星發(fā)射服務(wù)提高了市場(chǎng)競爭力。 IoT和自動(dòng)化測試管理 湯敏女士說(shuō)，目前全球所產(chǎn)生的海量測試測量數據僅有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據呢？物聯(lián)網(wǎng)（IoT）可以幫助我們創(chuàng )造新的價(jià)值。 Pasquarette先生說(shuō)，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，處于全球各地的設備可以連接成一個(gè)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。NI的SystemLink軟件具備這樣的功能，可以用來(lái)遠程配置和管理測試系統。這種數據分析和數據管理方法也可以應用于整個(gè)ATE測試領(lǐng)域。通過(guò)遠程訪(fǎng)問(wèn)管理所有的在線(xiàn)測試系統，我們可以獲得更多的上層決策，如哪些測試環(huán)節存在問(wèn)題需要改善，以及如何調整這些測試任務(wù)來(lái)達到最佳效能。
圖5：自動(dòng)化測試的智能互聯(lián) 結語(yǔ)：融合 在這次發(fā)布會(huì )上，我們聽(tīng)到的最多的一個(gè)詞就是“融合”：天線(xiàn)的融合，傳感器的融合，行業(yè)的融合，甚至熱點(diǎn)和趨勢的融合，如5G通信和自動(dòng)駕駛以及半導體技術(shù)的融合。這種廣泛融合的趨勢使得我們傳統的行為方式不再適應未來(lái)技術(shù)發(fā)展的要求。 NI倡導通用、開(kāi)放的測試測量方式，搭建一整套通用化的測試平臺，并在此基礎上一步步地實(shí)現迭代。湯敏女士說(shuō)，中國本地廠(chǎng)商更應該認識到軟件定義系統的重要性。只有充分強調軟件的可定義性，我們才能夠靈活應對多行業(yè)融合的復雜多變環(huán)境。 |
