NI：下一代無線和射頻測試方案走向平臺化

　　您是否讀過一篇題為“物聯(lián)網(wǎng)呼喚5G網(wǎng)絡(luò)”的文章?在日前由美國國家儀器公司(National Instruments，以下簡稱NI)主辦的第12屆中國PXI技術(shù)和應(yīng)用論壇廣州站活動上，NI中國市場開發(fā)經(jīng)理姚遠(yuǎn)先生的一些觀點(diǎn)讓筆者對那篇文章中的說法更加肯定。姚先生所在團(tuán)隊(duì)專注于物聯(lián)網(wǎng)所有領(lǐng)域的射頻測試，他們正在用平臺化的解決方案來應(yīng)對下一代無線和射頻的各種復(fù)雜挑戰(zhàn)。

NI中國市場開發(fā)經(jīng)理姚遠(yuǎn)先生

　　在當(dāng)天的會議上，NI展出了多種基于PXI的最新技術(shù)應(yīng)用案例，橫跨軍事國防、汽車電子、消費(fèi)電子、RFIC、射頻等多個應(yīng)用領(lǐng)域，基于PXI的嵌入式平臺化方案更是讓現(xiàn)場的觀眾耳目一新。而筆者與姚先生的交流就始于5G和物聯(lián)網(wǎng)。

　　5G和物聯(lián)網(wǎng)既是機(jī)遇更是挑戰(zhàn)

　　“物聯(lián)網(wǎng)方興未艾，更大規(guī)模的演進(jìn)才剛剛開始?！碑?dāng)筆者初次跟姚先生在會議現(xiàn)場交流時，他對當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢做了這樣描述。在姚先生看來，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)兩大類，而且這兩大領(lǐng)域都蘊(yùn)含著巨大商機(jī)。他以消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)為例給出一組數(shù)據(jù)，按照英特爾CEO科再奇此前的預(yù)測說法，到2020年將會有500億部設(shè)備有互連需求，而市場研究機(jī)構(gòu)Gartner日前發(fā)布的《2014年電子設(shè)備預(yù)測報告》中也顯示，PC、平板和手機(jī)等智能終端在2014年的綜合出貨量將達(dá)到25億臺，其中手機(jī)的出貨量將達(dá)19億部。

　　“當(dāng)前還有85%的嵌入式設(shè)備尚未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。”姚先生表示，“當(dāng)前大家都在討論‘互聯(lián)網(wǎng)+’，在5G技術(shù)的規(guī)劃中，已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)作為其一個明確的應(yīng)用場景來規(guī)劃討論?！睋?jù)筆者的跟蹤了解，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀是各系統(tǒng)相互獨(dú)立并存，一部分群體偏重于感知應(yīng)用的技術(shù)，如RIFD、NFC、UWB、藍(lán)牙等;而姚先生認(rèn)為，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，所有系統(tǒng)都要相互通信，更應(yīng)成為全局的核心技術(shù)環(huán)節(jié)。他還預(yù)測，在物聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)需求的不斷推動下，下一代無線通信技術(shù)——5G技術(shù)正成為行業(yè)新的焦點(diǎn)。雖然5G通信標(biāo)準(zhǔn)還正在完善當(dāng)中，但我們可以知道的是5G的網(wǎng)絡(luò)容量要比目前4G容量提升1000倍以上。

　　由此看出，5G和物聯(lián)網(wǎng)將帶給企業(yè)更多的發(fā)展機(jī)遇，然而姚先生說這對于專注于測試行業(yè)的NI來講，同樣也是挑戰(zhàn)。原因是“按照當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，用戶要求對無線芯片的成本正不斷縮小，而隨著技術(shù)的發(fā)展，無線測試的復(fù)雜程度卻又不斷上升”。姚先生給筆者展示了2張統(tǒng)計趨勢圖，第一張圖顯示從2011年到2019年間，無線芯片的出貨量將呈逐年遞增的走勢，從2011年的不足80億顆暴增至2019年的近160億顆;而另一方面，無線芯片的平均售價將從2011年的1美元以上持續(xù)走低，截止目前已經(jīng)下降到0.75美元以下，到2019年前將一直保持平穩(wěn)下跌態(tài)勢。第二張圖則顯示出無線測試復(fù)雜度正在隨著技術(shù)的升級，成倍的提升。

　　平臺化的方案將引領(lǐng)測試變革

　　無線芯片價格下降與其技術(shù)復(fù)雜程度上升的矛盾已然存在，而芯片類企業(yè)需要繼續(xù)維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)的話，一方面要降低生產(chǎn)成本，另一方面就要提升測試效率，這將成為企業(yè)盈利的關(guān)鍵。這樣一來，重任就交給了像NI這樣的測試專家。那么，如何才能在測試效率和投入成本之前做好權(quán)衡?姚先生表示，NI的建議是使用基于PXI的模塊化測試解決方案。因?yàn)樵谶@樣一套平臺化的系統(tǒng)方案中，用戶可以根據(jù)需要選擇搭配各種模塊，繼而通過軟件配置，最終完成特定的測量任務(wù)。此類方案尤其適用于產(chǎn)線測試，在要求精度、可靠性、測試速度和測試吞吐量的同時，其兼容性和投資回報效率也非常理想，而這正是軟件定義PXI測試設(shè)備的優(yōu)勢所在。

　　此外，NI倡導(dǎo)的平臺化方案是基于PXI開放性的“模塊化+軟件定義”測試系統(tǒng)。我們熟知，蘋果公司成功打造了一個完美的基于iOS平臺的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。iOS平臺能將數(shù)十萬名開發(fā)者吸引到平臺上去，擁護(hù)者不計其數(shù)。當(dāng)然，蘋果公司擁有設(shè)計上的優(yōu)勢，而NI也有自己的殺手锏——PXI。這項(xiàng)技術(shù)最早由NI公司發(fā)布并成立了PXI系統(tǒng)聯(lián)盟，有60多家公司加盟，共同推廣PXI標(biāo)準(zhǔn)，確保PXI的互換性，并維護(hù)PXI規(guī)范。

　　姚先生指出，下一代無線測試系統(tǒng)至少要滿足以下三種需求：首先要能提供針對測試速度優(yōu)化的無線測試儀器，其次要能夠提供待測設(shè)備控制和并行測試更容易的軟件體驗(yàn)，第三要有經(jīng)驗(yàn)的工程師與合作伙伴助用戶成功實(shí)施。

　　NI無線測試系統(tǒng)(WTS)搶占先機(jī)

　　當(dāng)日會議的主題之一，就是NI為現(xiàn)場觀眾帶來的全新無線測試系統(tǒng)(WTS)。據(jù)姚先生介紹，這一系統(tǒng)解決方案將大幅降低大批量無線制造測試的成本。隨著無線測試的復(fù)雜性日益增加，借助WTS這個專為高測量速度和并行測試而設(shè)計的系統(tǒng)，企業(yè)仍可成功地降低測試成本，數(shù)倍提高生產(chǎn)車間的生產(chǎn)力。

　　WTS結(jié)合了PXI硬件的最新技術(shù)進(jìn)展，為多標(biāo)準(zhǔn)、多設(shè)備、多端口測試提供了一個統(tǒng)一的平臺。結(jié)合TestStand無線測試模塊等靈活的測試序列軟件，制造商可大幅提高并行測試多個設(shè)備時的儀器利用率。WTS具有可立即運(yùn)行的測試序列，可輕松集成至生產(chǎn)線，適用于采用Qualcomm和Broadcom等供應(yīng)商的芯片組設(shè)備以及集成式待測設(shè)備和遠(yuǎn)程自動化控制?；谶@些特征，用戶可以看到RF測試設(shè)備效率的大幅提高及測試成本的進(jìn)一步降低。

　　姚先生指出，WTS在很地方都表現(xiàn)出了“模塊化+軟件定義”平臺化測試方案的技術(shù)優(yōu)勢。據(jù)介紹，WTS是NI基于PXI硬件、LabVIEW和TestStand軟件開發(fā)的最新系統(tǒng)。該測試方案可支持LTE Advanced、LTE、802.11ac、低功耗藍(lán)牙等各種無線標(biāo)準(zhǔn)，專為以下應(yīng)用的制造測試而設(shè)計：WLAN AP、移動手機(jī)、信息娛樂系統(tǒng)和其他包含蜂窩、無線連接和導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)的多標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。WTS采用的軟件設(shè)計PXI矢量信號收發(fā)儀技術(shù)為制造測試環(huán)境提供了一流的RF性能以及一個可隨RF測試需求變化而擴(kuò)展的平臺。

　　據(jù)了解，在這套WTS系統(tǒng)上，NI為用戶設(shè)計了易于使用的軟件、SCPI接口、堅(jiān)固的多端口DUT連接?？焖偈撬牧硪粌?yōu)勢，因?yàn)榛赑XI平臺，WTS具備了更快的測量速度。再者，PXI的模塊化特性也確保了這個平臺上的產(chǎn)品能夠借助于最快的CPU和FPGA，這就確保了更快的測試處理速度。

　　姚先生表示，為了更好的推廣使用這套優(yōu)質(zhì)的WTS系統(tǒng)，NI會最大限度的發(fā)揮其合作伙伴集成的優(yōu)勢，目標(biāo)只有一個就是用更好的技術(shù)和服務(wù)來確?？蛻舻某晒?。平臺化解決方案是NI的優(yōu)勢，姚先生強(qiáng)調(diào)，這更應(yīng)當(dāng)成為整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的未來優(yōu)勢。

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