智能設備需要更智能的測試系統(tǒng)
1. 智能設備
對于許多人來說,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)已經(jīng)成為現(xiàn)實。 當我們通過智能手機控制鳥巢溫控器、使用手環(huán)記錄我們行走的步數(shù)以及使用平板電腦觀看視頻時,我們已經(jīng)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(lián)網(wǎng)也只是處于起步階段。 Gartner估計不久的將來,互連設備的數(shù)量將會超過人類的數(shù)量,到2022年,每個家庭將擁有500多個互連設備。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201612/333288.htm2. 遠比智能待測設備(DUT)更智能
怎么樣才能讓測試系統(tǒng)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(xiàn)同步和數(shù)據(jù)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(fā)揮最大作用的所在。
NI借助自動化測試方法實現(xiàn)了更智能的測試系統(tǒng)。借助一個專為自定義(無論是通過最新的商業(yè)技術(shù)還是專業(yè)知識進行自定義)而完全重新開發(fā)的平臺,您已經(jīng)成為這個有生命、會呼吸且不斷演進的生態(tài)系統(tǒng)的一部分,她正致力于為各行各業(yè)提供創(chuàng)新的自動測試方法。 沒有其他測試與測量技術(shù)公司會比NI投入更多的研發(fā)資金來升級測試系統(tǒng)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(guān)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(tài)系統(tǒng)來構(gòu)建更加智能的測試系統(tǒng),以滿足智能設備的測試需求。
3. 專為自定義化而開發(fā)的平臺
所有的技術(shù)供應商都在談論平臺。 對于大型工程團隊,層次結(jié)構(gòu)和模塊化的應用是高效開發(fā)的關(guān)鍵。 放棄基于平臺的做法意味著每當系統(tǒng)遇到瓶頸時,你通常要從頭開始重新開發(fā)。 過去,你可能能夠?qū)⑦@個必要性延長幾年甚至幾十年,但現(xiàn)在智能設備的快速創(chuàng)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(fā)產(chǎn)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(nèi)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(fā)行新示波器,這就是平臺的價值。
圖1. 更智能的技術(shù)平臺為設計人員和開發(fā)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(yè)現(xiàn)成技術(shù)。
在NI,我們采取一種完全不同的平臺方法。 我們創(chuàng)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?yōu)檐浖峁┝薃PI,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(guān)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(yōu)化儀器內(nèi)的各個組件。
越來越多的硬件功能正轉(zhuǎn)移到軟件領域。 為了與智能設備的創(chuàng)新步伐保持同步,您需要軟件或儀器和測試系統(tǒng)具有極大的靈活性。 以RF放大器技術(shù)的新數(shù)字預失真技術(shù)為例, 為了有效地構(gòu)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(xiàn)開放性和可修改性。儀器成功測試功率放大器的技術(shù)專利其實與儀器本身并沒有關(guān)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(gòu)建的平臺方法不僅滿足了這一需求,而且在智能設備上結(jié)合正確的專業(yè)知識也可以輕松實現(xiàn)。
4. 基于平臺的生態(tài)系統(tǒng)
當您贊同用戶可自定義的平臺是與智能設備創(chuàng)新步伐保持一致的關(guān)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(shù)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(tài)系統(tǒng)。
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(chuàng)建一個真正開放的平臺后,又加入清晰定義的API和硬件規(guī)格,一個生態(tài)系統(tǒng)就建立起來了。 這就是iPhone成為數(shù)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。

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NI生態(tài)系統(tǒng)由許多部分組成:
- 用戶社區(qū)——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(qū)動程序的開發(fā)人員的數(shù)量。 在很多方面,他們正面臨著與您同樣的智能設備挑戰(zhàn),并積極地在NI在線和面對面用戶社區(qū)分享他們的經(jīng)驗。 如果您在大型跨國組織工作,很有可能貴公司已經(jīng)成立了一個LabVIEW用戶群。 小型企業(yè)的測試工程師也可通過社區(qū)獲得來自數(shù)千個熱心同行的在線幫助。 很多時候,這些同仁開發(fā)的算法或代碼范例已經(jīng)通過社區(qū)審核,可通過LabVIEW工具網(wǎng)絡下載。 NI社區(qū)提供的資源數(shù)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(fā)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?qū)I(yè)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(tǒng)交付和支持,NI聯(lián)盟合作伙伴網(wǎng)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(yè)知識和經(jīng)驗,知道如何構(gòu)建可隨需求變化和升級的智能自動化測試系統(tǒng)。
- 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(tǒng)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(fā)或優(yōu)化測試測量系統(tǒng),以滿足不斷變化的需求。
- NI現(xiàn)場工程師-NI擁有一個世界一流的網(wǎng)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?shù)劁N售工程師和內(nèi)部銷售工程師仍會與您保持密切聯(lián)系,了解您的需求。 您可從使用過產(chǎn)品和熟悉產(chǎn)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?shù)那闆r下提供產(chǎn)品發(fā)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(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)蓬勃發(fā)展。 將近20年來,PXI這個由PXI系統(tǒng)聯(lián)盟管理的多廠商聯(lián)盟標準證實了這一點。 LabVIEW工具網(wǎng)絡可供下載的第三方軟件的數(shù)量也非??捎^,到目前為止,下載次數(shù)已經(jīng)超過三百萬。 除了查找應用所需的特定IP外,LabVIEW工具網(wǎng)絡還提供了一個平臺來讓您分享您在NI生態(tài)系統(tǒng)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(tǒng)的整個生命周期內(nèi)實現(xiàn)最低總體擁有成本。 NI硬件服務包括維修、更換、區(qū)域性備件、系統(tǒng)配置和組裝以及不同級別的返修或現(xiàn)場校準選項。 在出售超過15萬臺PXI系統(tǒng)后,校準和模塊化儀器售后服務是NI及其他認證機構(gòu)必須抓住的核心競爭力。
5. 改變半導體測試的現(xiàn)狀
2014年,我們針對RF和混合信號特性分析以及生產(chǎn)測試推出了適用于生產(chǎn)的智能系統(tǒng)——半導體測試系統(tǒng)(Semiconductor Test System, STS)。 不同于采用封閉式架構(gòu)的ATE,STS采用的是開放式模塊化架構(gòu),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(tǒng)ATE的測試覆蓋范圍往往無法滿足最新半導體技術(shù)的要求。

STS搭載了TestStand半導體模塊、業(yè)界標準的TestStand測試管理和數(shù)據(jù)分析軟件的專用版本以及LabVIEW系統(tǒng)設計軟件,包含了針對半導體生產(chǎn)環(huán)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(shù)據(jù)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(fā)、調(diào)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(shù)據(jù)”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(chǎn)測試單元中。
Cirrus Logic公司針對其為IoT設備供電的Audio-CODEC產(chǎn)品的量產(chǎn)測試選擇了STS。 在測試系統(tǒng)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(jù)比較結(jié)果,Cirrus Logic公司正在嘗試將STS應用于更多產(chǎn)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(jié)論是,購買STS比租用傳統(tǒng)ATE更便宜,”Cirrus Logic公司的產(chǎn)品和工程測試經(jīng)理John Cooke表示。

—Glen E. Peer, Integrated Device Technology Inc.
6. 改變無線測試現(xiàn)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(fā),并于2015年推出無線測試系統(tǒng)(WTS)。WTS結(jié)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(tǒng)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(tǒng)一的平臺。

圖4. NI無線測試系統(tǒng)(WTS)
WTS結(jié)合NI PXI矢量信號收發(fā)儀(VST)和多核處理技術(shù),提供業(yè)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(wǎng)的遠程自動化,使該模塊能夠輕松集成到現(xiàn)有的生產(chǎn)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(lián)盟伙伴NOFFZ合作,將WTS直接集成到生產(chǎn)線中。 “使用NI無線測試系統(tǒng),我們可以在同一個設備上測試多種無線技術(shù),包括藍牙、WIFI、GPS和蜂窩。”HARMAN/Becker汽車系統(tǒng)公司的Markus Krauss表示, “WTS和NOFFZ的RF測試工程專業(yè)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(tǒng)。”
7. 總結(jié)
隨著待測設備日益智能化,有一個問題出現(xiàn)了: 我是否能夠相信我的儀器供應商具有足夠快速的創(chuàng)新能力來滿足我的業(yè)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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