科技企業要謀生存、求發展，除了自身的不懈努力、自強不息，把握技術發展趨勢（俗稱“風口”）至關重要。然而，僅僅找到風口是不夠的，您還需要掌握捕捉風口的方法和工具。最近，美國國家儀器公司（National Instruments，簡稱NI）發布了《NI趨勢展望報告2019》。該報告不僅闡述了幾項最關鍵的工程趨勢和挑戰，而且相應地指出了可行的應對方法，值得業內人士參考借鑒。NI市場營銷副總裁 John Pasquarette先生、NI亞太區市場總監湯敏女士和NI大中華區市場經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亞太區市場總監湯敏（右）和NI大中華區市場經理劉旭陽（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貫穿了每一個其他行業，NI擁有各行各業3.5萬多家客戶。根據這些眾多客戶的經驗和數據，NI得以從不斷變化的技術環境中洞察出最關鍵的工程趨勢和挑戰。他從5G無線通信技術、自動駕駛汽車、軍工和航空航天以及物聯網應用等方面概述了這些發展趨勢和應對策略。 5G技術和OTA測試 相比于現有的無線通信技術，5G技術有三個顯著特點：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體芯片內部，傳統的線纜連接的測試方法不再適用。為了應對這一挑戰，OTA即空口測試技術應運而生。此時，測試人員會面臨一些很多新的挑戰：如何控制微波暗室里的電磁環境、如何仿真信道、如何測試天線參數，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據都回傳到中央處理單元來統一處理，其優點是傳感器融合。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、網絡連接等，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，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？標準化是一條必由之路。最早是硬件的標準化，即通過硬件的通用化和標準化來減少硬件的成本。這樣搭建起來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生的，現在已經演化為PXI平臺。
圖4：標準化的演變過程 劉旭陽介紹說，NI在國內的合作伙伴長光衛星也是采用了這種標準化的硬件和軟件平臺來縮短測試時間，讓吉林一號衛星從地面測試到發射升空僅需八個月的時間，而這在以前是不可想象的。標準化為商業衛星發射服務提高了市場競爭力。 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？物聯網（IoT）可以幫助我們創造新的價值。 Pasquarette先生說，在物聯網環境下，處于全球各地的設備可以連接成一個整體，用以分析、抽象和管理關鍵資產，減少本地的運行和維護服務負擔。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。這種數據分析和數據管理方法也可以應用于整個ATE測試領域。通過遠程訪問管理所有的在線測試系統，我們可以獲得更多的上層決策，如哪些測試環節存在問題需要改善，以及如何調整這些測試任務來達到最佳效能。
圖5：自動化測試的智能互聯 結語：融合 在這次發布會上，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體技術的融合。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技術發展的要求。 NI倡導通用、開放的測試測量方式，搭建一整套通用化的測試平臺，并在此基礎上一步步地實現迭代。湯敏女士說，中國本地廠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融合的復雜多變環境。 |
