1. 智能設備

對于許多人來說，物聯網（IoT）已經成為現實。 當我們通過智能手機控制鳥巢溫控器、使用手環記錄我們行走的步數以及使用平板電腦觀看視頻時，我們已經切切實實在享受這些可感應、可連接和可計算的設備所帶來的好處。但即便對于早期的使用者來說，物聯網也只是處于起步階段。 Gartner估計不久的將來，互連設備的數量將會超過人類的數量，到2022年，每個家庭將擁有500多個互連設備。

鑒于當前的創新速度，依靠儀器或者ATE供應商實現快速創新會是一個很可怕的想法

雖然我們作為消費者正在享受物聯網的好處，但對于工程師來說，龐大的物聯網規模卻帶來了諸多挑戰。 從測試最小的集成電路（IC）到完全組裝的無線設備，loT給當前的測試測量行業帶來了模式級的轉變。 在半導體行業，對更小且集成度更高的傳感器技術的需求正在推動新的、更低成本的混合信號測試方法。 在消費電子領域，盡管無線技術的復雜性提高了，但保持測試覆蓋率仍是推動并行測試等創新測試方法的動力。loT系統的發展不僅需要改進機架堆疊式臺式儀器或交鑰匙ATE系統的現狀，還需要具有能滿足或超出待測設備（DUT）需求的連接和解決問題能力。鑒于當前的創新速度，依靠儀器或者ATE供應商實現快速創新會是一個很可怕的想法。

2. 遠比智能待測設備（DUT）更智能

怎么樣才能讓測試系統智能化？ 這需要靈活的軟件定義I/O模塊來感測正確的連接以實現同步和數據傳輸（無論是本地還是云端），更需要強大的計算能力來進行信號處理，這正是智能設備發揮最大作用的所在。

NI借助自動化測試方法實現了更智能的測試系統。借助一個專為自定義（無論是通過最新的商業技術還是專業知識進行自定義）而完全重新開發的平臺，您已經成為這個有生命、會呼吸且不斷演進的生態系統的一部分，她正致力于為各行各業提供創新的自動測試方法。 沒有其他測試與測量技術公司會比NI投入更多的研發資金來升級測試系統的智能性， 也沒有其它供應商擁有如此長期的成長記錄以及與客戶保持如此密切的合作關系。 而這些只是剛剛開始。

閱讀這篇文章，您將會了解到如何借助一個開放式平臺以及充滿活力的生態系統來構建更加智能的測試系統，以滿足智能設備的測試需求。

3. 專為自定義化而開發的平臺

所有的技術供應商都在談論平臺。 對于大型工程團隊，層次結構和模塊化的應用是高效開發的關鍵。 放棄基于平臺的做法意味著每當系統遇到瓶頸時，你通常要從頭開始重新開發。 過去，你可能能夠將這個必要性延長幾年甚至幾十年，但現在智能設備的快速創新步伐往往令我們措手不及。

因此，所有的測試測量廠商使用這種或那種形式的平臺來為用戶開發產品功能。 但是，這并不意味著所有平臺都是一樣的。 有些平臺純粹是為了提高內部設計效率而設計。 如果示波器供應商可以針對所有示波器使用相同的計算電路子板，這意味著他們在設計中使用的是一個通用的平臺，而示波器的采樣速率、帶寬或屏幕大小卻可以不一樣。 客戶并沒有看到計算“平臺”或與之互動，但它可以幫助供應商更快速發行新示波器，這就是平臺的價值。

圖1. 更智能的技術平臺為設計人員和開發者提供了較高的起點，

使其可重復利用核心功能元素以及商業現成技術。

供應商使用一個平臺并不是理想的做法。為了讓客戶可以更靈活的使用該平臺，他們必須為其進行投資構建。 并非一切都需要百分之百開源，（這會帶來諸多管理挑戰）但該平臺的演進速度必須比供應商的管理步伐要更快速。

在NI，我們采取一種完全不同的平臺方法。 我們創建這些平臺來幫助我們的用戶提高效率——即使有時候會犧牲我們自己的效率。 我們為軟件提供了API，為硬件提供了機械/電氣接口，這樣不同組件可以以任何方式互連，這使得用戶可以獲得最高的效率。 除了剛才關于示波器計算“平臺”的比喻，NI平臺還讓您指定示波器所需的計算類型，而且在需要時進行升級，以便與處理需求的變化保持一致。 其他廠商會讓您買一個全新的示波器，但NI模塊化示波器能夠讓您單獨優化儀器內的各個組件。

越來越多的硬件功能正轉移到軟件領域。 為了與智能設備的創新步伐保持同步，您需要軟件或儀器和測試系統具有極大的靈活性。 以RF放大器技術的新數字預失真技術為例， 為了有效地構建這些算法的模型并進行測試，您的儀器需要通過易于理解的軟件實現開放性和可修改性。儀器成功測試功率放大器的技術專利其實與儀器本身并沒有關系——但很顯然，它需要能夠與儀器進行良好的配合。 專為自定義而構建的平臺方法不僅滿足了這一需求，而且在智能設備上結合正確的專業知識也可以輕松實現。

4. 基于平臺的生態系統

當您贊同用戶可自定義的平臺是與智能設備創新步伐保持一致的關鍵的觀點后，您可能會開始擔心自己的自定義能力。 相比之下，數幾十年來，臺式儀器為常見的測量提供按鈕式方法以及基于固件的算法，這在測量的有效性和可追溯性上有較高的置信度。 那您自定義的儀器如何具有相同的置信度水平呢？ 答案是： 一個由自定義IP組成的生態系統。

這一情況也同樣適用于iPhone。 如果每個人都需要自己編寫所有的應用程序，那App Store的前景顯然并不那么有吸引力。 但是在創建一個真正開放的平臺后，又加入清晰定義的API和硬件規格，一個生態系統就建立起來了。 這就是iPhone成為數十億個應用程序下載機器的秘密，這也是NI自動化測試方案成為降低測試成本最值得信賴的方法的原因。

圖2. NI生態系統的能力不僅僅在于能夠通過開放式平臺規避開發復雜測試系統過程中產生的風險。

NI生態系統由許多部分組成：

用戶社區——包含了成千上萬個使用LabVIEW、TestStand和LabWindows?/CVI等NI軟件的活躍用戶。 這還不包括使用NI硬件驅動程序的開發人員的數量。 在很多方面，他們正面臨著與您同樣的智能設備挑戰，并積極地在NI在線和面對面用戶社區分享他們的經驗。 如果您在大型跨國組織工作，很有可能貴公司已經成立了一個LabVIEW用戶群。 小型企業的測試工程師也可通過社區獲得來自數千個熱心同行的在線幫助。 很多時候，這些同仁開發的算法或代碼范例已經通過社區審核，可通過LabVIEW工具網絡下載。 NI社區提供的資源數量之龐大和速度之快是我們、您或任何其他測試廠商的研發部門都無法做到的。

合作伙伴和集成商 - 如果您的資源緊張或領域專業知識有限，可能會需要專家的幫助。 無論是簡單的咨詢或交鑰匙系統交付和支持，NI聯盟合作伙伴網絡在全球擁有1000多家合作伙伴，可隨時為您提供幫助。 許多合作商在類似的自動化測試應用上擁有豐富的專業知識和經驗，知道如何構建可隨需求變化和升級的智能自動化測試系統。

NI支持——當您需要向NI咨詢時，我們在全球的700多個應用工程師和系統工程師團隊可以為您提供服務。 基于對NI工具的熟練掌握和快速響應客戶需求以及幫助客戶成功的堅定承諾，NI支持團隊可以通過電話、電子郵件或親自上門來幫助您開發或優化測試測量系統，以滿足不斷變化的需求。

NI現場工程師-NI擁有一個世界一流的網站，方便您收集信息和訂購測試設備。 但是在您購買之后，我們的當地銷售工程師和內部銷售工程師仍會與您保持密切聯系，了解您的需求。 您可從使用過產品和熟悉產品目錄的工程師那里獲得答案和建議，他們甚至可以在適當的情況下提供產品發展路線圖和生命周期信息。

第三方硬件和軟件—當開放式平臺描述對外開放后（通過API和支持的硬件接口），就會促進第三方產品生態系統蓬勃發展。 將近20年來，PXI這個由PXI系統聯盟管理的多廠商聯盟標準證實了這一點。 LabVIEW工具網絡可供下載的第三方軟件的數量也非常可觀，到目前為止，下載次數已經超過三百萬。 除了查找應用所需的特定IP外，LabVIEW工具網絡還提供了一個平臺來讓您分享您在NI生態系統的投資，并從中獲取一定的利益。

NI硬件服務—NI提供硬件服務來幫助您在系統的整個生命周期內實現最低總體擁有成本。 NI硬件服務包括維修、更換、區域性備件、系統配置和組裝以及不同級別的返修或現場校準選項。 在出售超過15萬臺PXI系統后，校準和模塊化儀器售后服務是NI及其他認證機構必須抓住的核心競爭力。

5. 改變半導體測試的現狀

2014年，我們針對RF和混合信號特性分析以及生產測試推出了適用于生產的智能系統——半導體測試系統（Semiconductor Test System， STS）。 不同于采用封閉式架構的ATE，STS采用的是開放式模塊化架構，可兼容最先進的PXI儀器。 這對于RF和混合信號測試尤為重要，因為傳統ATE的測試覆蓋范圍往往無法滿足最新半導體技術的要求。

圖3. NI半導體測試系統（STS）

STS搭載了TestStand半導體模塊、業界標準的TestStand測試管理和數據分析軟件的專用版本以及LabVIEW系統設計軟件，包含了針對半導體生產環境的一系列豐富功能，包括一個可定制的操作界面、分選機（Handler）/探針臺（Prober）集成、具有引腳/通道匹配功能且以設備為中心的編程、標準測試數據格式報告生成，以及集成式多站點支持。 有了這些功能，您可以快速開發、調試和部署測試程序，縮短整體上市時間。 此外，STS具有全封閉的“零占用空間”測試頭，集成了“Optimal+實時大數據”分析解決方案，采用了Reid Ashman的標準接口連接和對接機制，可輕松集成到半導體生產測試單元中。

Cirrus Logic公司針對其為IoT設備供電的Audio-CODEC產品的量產測試選擇了STS。 在測試系統的基準測試比較中，STS在以下方面完勝專用的封閉式ATE： 速度、測試覆蓋率和價格。 根據比較結果，Cirrus Logic公司正在嘗試將STS應用于更多產品的測試。 “STS的速度快了約30%。 此外，它滿足了我們提出的所有其他運營要求，包括成本。 最后我們的結論是，購買STS比租用傳統ATE更便宜，”Cirrus Logic公司的產品和工程測試經理John Cooke表示。

“由于測試系統不斷更新換代，或者無法滿足新的測試需求，因此傳統的ATE系統往往需要高昂的測試工具替換成本，但是STS的開放式PXI架構卻可以讓我們保有原本的投資，并且以此為基礎進行優化，無需淘汰任何設備。 此外該架構還提供了所需的靈活性來幫助我們重新配置和擴展測試平臺，使其滿足我們不斷提高的性能需求?！?/p>

—Glen E. Peer， Integrated Device Technology Inc.

6. 改變無線測試現狀

在自動化測試價值鏈中，驗證半導體芯片功能之后的下一步是消費設備的板卡級和器件級測試。 正如STS是在PXI的基礎上添加了一個堅固的外殼、連接選項和專用軟件，我們也對無線設備測試進行了同樣的研發，并于2015年推出無線測試系統（WTS）。WTS結合了PXI硬件、LabVIEW和TestStand的最新進展，為WLAN接入點、手機、信息娛樂系統和其他包含蜂窩、無線連接和導航標準等多標準設備的多標準、多設備、多端口測試提供了一個統一的平臺。

圖4. NI無線測試系統（WTS）

WTS結合NI PXI矢量信號收發儀（VST）和多核處理技術，提供業界領先的測試速度。 通過更快速的測量，用戶可減少無線設備制造測試的成本。 在軟件方面，基于TestStand的無線測試模塊為Qualcomm和Broadcom等無線芯片廠商提供了可立即運行的測試序列，SCPI接口可允許基于以太網的遠程自動化，使該模塊能夠輕松集成到現有的生產線。

借助這些功能，用戶將可大大提高其測試設備的效率，并進一步降低測試成本。 哈曼公司選擇WTS來測試其緊急呼叫裝置，并與NI鉑金級聯盟伙伴NOFFZ合作，將WTS直接集成到生產線中。 “使用NI無線測試系統，我們可以在同一個設備上測試多種無線技術，包括藍牙、WIFI、GPS和蜂窩。”HARMAN/Becker汽車系統公司的Markus Krauss表示， “WTS和NOFFZ的RF測試工程專業知識幫助我們顯著減少了測試時間，且可以快速安裝和運行測試系統?！?/p>

7. 總結

隨著待測設備日益智能化，有一個問題出現了： 我是否能夠相信我的儀器供應商具有足夠快速的創新能力來滿足我的業務需求？ 或許更重要的一點是，這是否值得我冒著風險去尋找答案？

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