《NI趋势展望报告2019》帮您把握技术趋势,掌握应对方法

发布时间:2018-11-26 13:46    发布者:eechina
关键词: 5G技术 , OTA , 自动驾驶 , 传感器融合 , 标准化
科技企业要谋生存、求发展,除了自身的不懈努力、自强不息,把握技术发展趋势(俗称“风口”)至关重要。然而,仅仅找到风口是不够的,您还需要掌握捕捉风口的方法和工具。最近,美国国家仪器公司(National Instruments,简称NI)发布了《NI趋势展望报告2019》。该报告不仅阐述了几项最关键的工程趋势和挑战,而且相应地指出了可行的应对方法,值得业内人士参考借鉴。NI市场营销副总裁 John Pasquarette先生、NI亚太区市场总监汤敏女士和NI大中华区市场经理刘旭阳先生为我们解读了该报告的要点。

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图1:NI市场营销副总裁 John Pasquarette(中)、NI亚太区市场总监汤敏(右)和NI大中华区市场经理刘旭阳(左)接受媒体采访

刘旭阳先生介绍说,由于NI所从事的测试测量行业贯穿了每一个其他行业,NI拥有各行各业3.5万多家客户。根据这些众多客户的经验和数据,NI得以从不断变化的技术环境中洞察出最关键的工程趋势和挑战。他从5G无线通信技术、自动驾驶汽车、军工和航空航天以及物联网应用等方面概述了这些发展趋势和应对策略。

5G技术和OTA测试

相比于现有的无线通信技术,5G技术有三个显著特点:高速率、高容量和低延迟。在射频方面,5G采用了多天线和波束成形技术来满足高速率和高容量的要求。由于这些多天线将封装在半导体芯片内部,传统的线缆连接的测试方法不再适用。为了应对这一挑战,OTA即空口测试技术应运而生。此时,测试人员会面临一些很多新的挑战:如何控制微波暗室里的电磁环境、如何仿真信道、如何测试天线参数,这都是5G测试的难点。

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图2:在微波暗室中进行OTA多天线5G芯片测试

自动驾驶汽车,传感器融合和混合处理

智能汽车,或自动驾驶汽车,必须具备充分感知外界环境的能力。目前,这些传感器件包括摄像头、微波雷达和激光雷达,这三者在各方面的探测能力各有长短,将它们组合使用可以弥补单类传感器的短板并提供必要的冗余,如下图所示。

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图3:摄像头、微波雷达和激光雷达的探测能力

然而,大量使用传感器不仅会增加成本,而且会产生大量数据。有两种方式处理这些数据:一种是目前普遍采用的分布式,即每个雷达或者摄像头各自识别前方物体,只需将少量数据传回到汽车中央处理单元。第二种方式是类似于飞机所采用的集中式,即把所有传感器捕捉的数据都回传到中央处理单元来统一处理,其优点是传感器融合。但是,这种集中式的处理方式对中央处理单元的能力要求过高,超出了现有汽车的处理能力。刘旭阳说,自动驾驶汽车会选择一种折中的混合方式,既有前端的探测和处理,也有中央的集中处,通过这种方式来兼顾性能和处理能力。

对于自动驾驶汽车的测试,John Pasquarette说,模拟真实的汽车行驶环境十分重要。此外,由于自动驾驶汽车所涉及的课题非常多,例如动力总成、电池性能、网络连接等,所有汽车测试需要具备各类技能的工程师,以及开放的、模块化、灵活的测试系统,而这正是NI公司所倡导的模式。

军工/航空航天和测试标准化

刘旭阳介绍说,前不久美国宣布把B52轰炸机延寿到2050年,使之成为全球第一款服役100年的飞机。如何让一款飞机能飞行一百年?标准化是一条必由之路。最早是硬件的标准化,即通过硬件的通用化和标准化来减少硬件的成本。这样搭建起来的标准化的测试设备,可以适用于不同的型号的飞机,甚至地面装备。VXI平台就是在这样的背景下产生的,现在已经演化为PXI平台。

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图4:标准化的演变过程

刘旭阳介绍说,NI在国内的合作伙伴长光卫星也是采用了这种标准化的硬件和软件平台来缩短测试时间,让吉林一号卫星从地面测试到发射升空仅需八个月的时间,而这在以前是不可想象的。标准化为商业卫星发射服务提高了市场竞争力。

IoT和自动化测试管理

汤敏女士说,目前全球所产生的海量测试测量数据仅有10%左右被利用,剩余的90%则留存在信息孤岛。如何充分利用这些宝贵的数据呢?物联网(IoT)可以帮助我们创造新的价值。

Pasquarette先生说,在物联网环境下,处于全球各地的设备可以连接成一个整体,用以分析、抽象和管理关键资产,减少本地的运行和维护服务负担。NI的SystemLink软件具备这样的功能,可以用来远程配置和管理测试系统。这种数据分析和数据管理方法也可以应用于整个ATE测试领域。通过远程访问管理所有的在线测试系统,我们可以获得更多的上层决策,如哪些测试环节存在问题需要改善,以及如何调整这些测试任务来达到最佳效能。

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图5:自动化测试的智能互联

结语:融合

在这次发布会上,我们听到的最多的一个词就是“融合”:天线的融合,传感器的融合,行业的融合,甚至热点和趋势的融合,如5G通信和自动驾驶以及半导体技术的融合。这种广泛融合的趋势使得我们传统的行为方式不再适应未来技术发展的要求。

NI倡导通用、开放的测试测量方式,搭建一整套通用化的测试平台,并在此基础上一步步地实现迭代。汤敏女士说,中国本地厂商更应该认识到软件定义系统的重要性。只有充分强调软件的可定义性,我们才能够灵活应对多行业融合的复杂多变环境。
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