交叉領(lǐng)域的測試測量 軟件定義了一切

可以用“速度、融合和跨學(xué)科”來總結(jié)本屆NIDays Asia大會的關(guān)鍵詞。NI大中華區(qū)市場經(jīng)理劉旭陽認(rèn)為，交叉領(lǐng)域中的技術(shù)存在交集和共通的地方，例如5G的相關(guān)測試不僅僅是測試5G通信，也包括相關(guān)的半導(dǎo)體、汽車應(yīng)用系統(tǒng)等。而測試測量不僅是基礎(chǔ)的支撐性行業(yè)，也是推動整個底層技術(shù)的變化和變遷的重要力量。事實上，產(chǎn)業(yè)的升級和變革需要一套系統(tǒng)的的方法，底層構(gòu)建的技術(shù)需要做一些相應(yīng)的變化和調(diào)整。

行業(yè)變化的趨勢對測試測量提出了新的挑戰(zhàn)，劉旭陽認(rèn)為這些挑戰(zhàn)集中在四個方面：一是復(fù)雜性大大增加。如汽車從燃油系統(tǒng)向混合動力和純電動的演進；二是更短的測試時間。行業(yè)希望縮減研發(fā)和測試周期，從而達到真正的快速上市。不僅是消費電子市場，整個重型裝備市場也一樣，如NI和上海交大合作的航空發(fā)動機項目中的全生命周期管理；三是小團隊趨勢。目前企業(yè)都在強調(diào)聚焦核心業(yè)務(wù)，外圍業(yè)務(wù)則外包?？蛻粼陲w機、航天的測試團隊會越來越精小，而測試難度卻在持續(xù)加大， 在這種情況下如何保證完成測試任務(wù)和測試質(zhì)量，需要考量和思考；四是電氣化——這個在汽車、航天等領(lǐng)域尤為明顯。

NI強調(diào)他們在測試設(shè)備之外的開放的生態(tài)系統(tǒng)方面的努力，例如和MATLAB在軟件層面的合作，以及和思博倫合作開發(fā)5G Test UE等。這當(dāng)然基于NI的通用測試平臺所具有的多交叉領(lǐng)域的靈活性。

航空航天是個典型的交叉領(lǐng)域。飛機的演進十分復(fù)雜，包括下一代引擎技術(shù)，更少的燃油消耗和排放，更多的電氣化（MEA），改進的電源控制管理，電動化的執(zhí)行器，降低線控重量，高長寬比的機翼，全球化的通訊服務(wù)和全球化衛(wèi)星導(dǎo)航（GPS, Galileo, Glonass），傳感器融合以及先進雷達技術(shù)等等。

一段時間以來，航空航天的測試一直受到壓力和動力學(xué)以及增加的測試復(fù)雜度、測試計劃和產(chǎn)品到市場的影響，包括運營效率的挑戰(zhàn)。另外，和IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一樣，他們都面臨數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)安全、標(biāo)準(zhǔn)化和電氣化的問題，因此整個體系和全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)化十分重要。

就半導(dǎo)體領(lǐng)域而言，驅(qū)動半導(dǎo)體測試創(chuàng)新的因素貫穿整個芯片設(shè)計生產(chǎn)流程，包括設(shè)計、驗證、制造、封裝和系統(tǒng)級測試。困擾半導(dǎo)體測試的問題在于芯片復(fù)雜程度在不斷增加，創(chuàng)新迭代和設(shè)計周期卻不斷縮短，而供應(yīng)鏈也在不斷變化。

NI半導(dǎo)體測試市場開發(fā)總監(jiān)章晨表示，NI在半導(dǎo)體設(shè)計制造環(huán)節(jié)中，主要落力在晶圓可靠性、封裝和封裝后的芯片測試三個環(huán)節(jié)，這樣能夠滿足Time to market的需求。以5G為例，NI最新推出了一款毫米波矢量信號收發(fā)儀（VST），結(jié)合了射頻信號發(fā)生器、射頻信號分析儀和集成開關(guān)，頻率高達44 GHz的1 GHz瞬時帶寬，可以測試5G毫米波RFIC收發(fā)器和功率放大器。除了用于研發(fā)階段的基于PXI的表征系統(tǒng)外，該儀器本身可以集成到NI半導(dǎo)體測試系統(tǒng)（STS）中，因此也可以在大批量制造應(yīng)用中進行部署。

這種靈活性在汽車領(lǐng)域也受到歡迎。因為汽車領(lǐng)域?qū)y試的需求更多的體現(xiàn)在要求定制化上，“對于固定的功能和封閉的系統(tǒng)而言，只有客戶才知道什么是最好的，并且，他們愿意為此買單?！盢I亞太區(qū)汽車市場戰(zhàn)略經(jīng)理賈青超說，“有調(diào)查統(tǒng)計有25%的客戶希望能夠定制自己的API、硬件和服務(wù)，47%的客戶希望能夠和方案供應(yīng)商一起開發(fā)產(chǎn)品。”

NI的優(yōu)勢在于交叉技術(shù)融合經(jīng)驗，以及自動化的易于集成的測試測量系統(tǒng)。包括PXI、LabVIEW等在內(nèi)的軟件定義的平臺提高了測試平臺的靈活性和重用，更便于實現(xiàn)高速、實時的數(shù)據(jù)記錄、處理和回放，包括汽車傳感器和高壓測量在內(nèi)的豐富的I/O接口。而與一些行業(yè)公司的合作，為NI在汽車領(lǐng)域的業(yè)務(wù)提供了更多的機會。如與在開發(fā)和部署大型汽車系統(tǒng)方面富有經(jīng)驗的ETAS的合作，提高了汽車電子軟件驗證的價值，這一合作既可以使ETAS和其他集成商預(yù)先集成NI的HIL（硬件在環(huán)）系統(tǒng)，也可以通過合作伙伴為HIL開發(fā)其他產(chǎn)品，通過NI的渠道來銷售。

類似的合作還包括今年年初收購Triphase，面向EV電動汽車大功率電池測試，和OPAL-RT合作硬件在環(huán)(HIL)的實時仿真，和AKKA在車用總線方面的合作，和MathWorks在軟件兼容和底層開發(fā)的合作，以及和monoDrive在軟件環(huán)境中的測試合作等。賈青超表示，在汽車領(lǐng)域，NI主要關(guān)注EV三電系統(tǒng)（電池、電控和電驅(qū)）的逆變器測試，ADAS、雷達的測試，ECU的產(chǎn)線測試，以及V2X、自動駕駛和無人駕駛中的測試。

賈青超提到NI最新推出的一款4GHz VRTS汽車?yán)走_的測試系統(tǒng)VRTS。過去數(shù)年，汽車?yán)走_頻率從24GHz升級77GHz，目前趨勢是從77GHz升級到79GHz，這要求更高的帶寬——從之前的1GHz上升到4GHz,NI的VRTS能夠使用高度可重復(fù)的雷達反射截面積(RCS)功能從每個角度對兩個對象進行仿真，幫助用戶建立更精確的測試場景并縮短測試安裝和設(shè)置時間。VRTS針對大批量生產(chǎn)部署，對成本和尺寸方面進行了優(yōu)化。