還在傷腦筋？ 物聯(lián)網(wǎng)測(cè)試一次通關(guān)

　　物聯(lián)網(wǎng)在度過(guò)了前兩年的醞釀期與發(fā)展期之后，從去年多半都還只是概念性的想法，到今年已有許多真實(shí)產(chǎn)品與實(shí)際應(yīng)用問(wèn)世。而面對(duì)未來(lái)幾年的發(fā)展性，市場(chǎng)專家均認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)在未來(lái)幾年至2020年前，肯定會(huì)出現(xiàn)高度成長(zhǎng)，這從今年許多相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品陸續(xù)問(wèn)世，就可以看出端倪。

　　只不過(guò)，觀察目前物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用，范圍廣泛，分散在各種不同的領(lǐng)域之中，然而主要的殺手應(yīng)用，則尚不明顯。以目前許多物聯(lián)網(wǎng)所號(hào)稱的功能，都是廠商刻意加諸于人們的，而非人們真正的需求所在。也因此，才會(huì)有現(xiàn)在這種物聯(lián)網(wǎng)話題熱，卻看不到重要應(yīng)用的現(xiàn)象產(chǎn)生。

　　物聯(lián)網(wǎng)三大元素

　　愛(ài)德萬(wàn)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理江衍緒指出，要組成物聯(lián)網(wǎng)，很重要的三大部分，分別是感測(cè)、運(yùn)算與聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)從感測(cè)端開(kāi)始，為了讓物聯(lián)網(wǎng)能發(fā)揮更大的整體綜效，感測(cè)器必須要能擁有更多智能化的設(shè)計(jì)。而要賦予智能化，不外乎來(lái)自于更強(qiáng)大的運(yùn)算效能，這些運(yùn)算核心不只運(yùn)算能力必須更為強(qiáng)大、功耗更低，也將因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而有不同的發(fā)展腳步，例如MCU朝向SoC整合、而CPU則逐步邁向嵌入式發(fā)展。

　　有了感測(cè)元件與運(yùn)算效能之后，接下來(lái)，所有設(shè)備都要具備聯(lián)網(wǎng)能力。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，所有裝置都必須要聯(lián)網(wǎng)，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)是必要的，因此聯(lián)網(wǎng)能力也成為構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)條件里的重要一環(huán)。而從感測(cè)、運(yùn)算到聯(lián)網(wǎng)，這三個(gè)條件環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。

　　物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展性，范圍將擴(kuò)及到智慧城市、智慧車輛等范疇，所有這些應(yīng)用領(lǐng)域，都強(qiáng)調(diào)設(shè)備的功能性必須越來(lái)越強(qiáng)大，這也導(dǎo)致元件的設(shè)計(jì)將會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，也就是其整合度將越來(lái)越高，而測(cè)試的條件也會(huì)越來(lái)越多。

圖1 : 物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展性，范圍將擴(kuò)及到智慧城市等范疇。

　　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的許多系統(tǒng)，都必須要有內(nèi)建的處理器，系統(tǒng)本身要能自動(dòng)因應(yīng)周邊環(huán)境的變化，采取進(jìn)一步的相對(duì)應(yīng)動(dòng)作，這才是物聯(lián)網(wǎng)最終所希望呈現(xiàn)出來(lái)的一個(gè)結(jié)果。也就是所有的應(yīng)用，都必需要透過(guò)感測(cè)器所抓取到的環(huán)境數(shù)據(jù)，來(lái)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成有用的資訊，并輸出成為正確的動(dòng)作。

　　也因此，若從物聯(lián)網(wǎng)周邊的基礎(chǔ)元件來(lái)觀察的話，除了會(huì)發(fā)現(xiàn)MCU變得越來(lái)越復(fù)雜之外，CPU逐漸走向嵌入式發(fā)展，就連周邊的感測(cè)器，也必須要能擁有智能化能力。不光只是進(jìn)行一般動(dòng)作的感測(cè)，甚至連溫度、環(huán)境光源、心跳、血壓等感測(cè)都將一并進(jìn)行功能上的整合。

　　物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展范圍將擴(kuò)及到智慧城市、智慧車輛等，導(dǎo)致元件設(shè)計(jì)漸趨多元，測(cè)試條件也更為復(fù)雜。

　　現(xiàn)在已經(jīng)可以看到許多穿戴式的裝置，在市場(chǎng)上慢慢出現(xiàn)，而各種功能也都不盡相同，透過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的串聯(lián)，使得穿戴式裝置也將成為未來(lái)一個(gè)蓬勃發(fā)展的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

　　觀察目前物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)部分，由于主要的聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)尚未出現(xiàn)，包括Zigbee、WiFi、BT等，都已經(jīng)應(yīng)用于不同的領(lǐng)域中，這主要是由于各種不同物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，聯(lián)網(wǎng)距離、聯(lián)網(wǎng)效率、聯(lián)網(wǎng)頻寬各不相同，造成所需搭配的無(wú)線連結(jié)技術(shù)也不盡相同。因此，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)該怎么設(shè)計(jì)與進(jìn)行，并沒(méi)有一個(gè)既定的規(guī)范。

　　許多企業(yè)都正積極合作，共同制訂平臺(tái)。然而，也正因?yàn)槟壳案骷矣懈骷也煌桨附M合的狀況，對(duì)于整個(gè)基礎(chǔ)元件與測(cè)試都將成為復(fù)雜的挑戰(zhàn)。主要原因，正是因?yàn)樵谠δ苄员仨氉銐虻那疤嵯拢煌鉀Q方案過(guò)于多元化所導(dǎo)致。

　　大數(shù)據(jù)已成標(biāo)準(zhǔn)配備

　　物聯(lián)網(wǎng)除了基礎(chǔ)元件、M2M的連結(jié)之外，還有一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，就是除了收取環(huán)境中各種不同的數(shù)據(jù)之外，還必須要能把這些數(shù)據(jù)資訊作有效的應(yīng)用，才是物聯(lián)網(wǎng)真正能成功的關(guān)鍵。

　　也因此，后端的伺服器、資料中心、云端運(yùn)算與大數(shù)據(jù)等，也成為這幾年大家一提到物聯(lián)網(wǎng)，就會(huì)跟著提起的熱門(mén)話題，因?yàn)檫@都是有關(guān)連的。例如在一棟大樓里，要如何做到燈光的自動(dòng)調(diào)節(jié)，達(dá)到最節(jié)能的效果，就必須要依據(jù)每個(gè)房間的人數(shù)多寡、使用狀況來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

　　而主要的作法，則是把房間中的所有變數(shù)，收集到的所有資訊上傳到大樓里的伺服器，讓伺服器來(lái)依據(jù)各房間所收集到的數(shù)據(jù)資料，來(lái)做出判斷與分析，看何處光源需要減弱與關(guān)閉，如此才能達(dá)到節(jié)能的效果。而如果沒(méi)有后端的大數(shù)據(jù)來(lái)作分析的話，這樣的應(yīng)用是沒(méi)辦法成型的。這也使得近年來(lái)，各大數(shù)據(jù)與資料中心相繼成立，而所需的相關(guān)設(shè)備，也確實(shí)帶來(lái)了龐大的新商機(jī)。

圖2 : 數(shù)據(jù)中心將是物聯(lián)網(wǎng)背后的重要設(shè)備。

　　物聯(lián)網(wǎng)測(cè)試四大挑戰(zhàn)

　　也正因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域太過(guò)廣泛、解決方案太過(guò)多元，使得測(cè)試層面將會(huì)遇到四大主要挑戰(zhàn)。第一，由于物聯(lián)網(wǎng)的元件整合度提高，因此測(cè)試設(shè)備也必須擁有多元的測(cè)試能力。若按傳統(tǒng)ATE的機(jī)臺(tái)功能來(lái)看，要做數(shù)位測(cè)試，就必須使用數(shù)位機(jī)臺(tái);要測(cè)類比，就必須使用類比機(jī)臺(tái);要測(cè)RF，就得用RF機(jī)臺(tái)。而從物聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)來(lái)觀察，目前許多物聯(lián)網(wǎng)的公司，都是新興的小公司，并沒(méi)有太大的能力投資在如此種類繁復(fù)的測(cè)試設(shè)備上。

　　從這點(diǎn)來(lái)看，傳統(tǒng)解決方案不但緩不濟(jì)急，投資成本也過(guò)于高昂。以功能性來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備并不需要使用到過(guò)于高階的測(cè)試機(jī)臺(tái)，其元件功能性并沒(méi)有如此復(fù)雜，但卻必須確定機(jī)組的基本功能都能夠正常運(yùn)作。

　　第二，物聯(lián)網(wǎng)有一個(gè)很重要的成功關(guān)鍵，也就是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要能順利，低功耗的特性是不可或缺的。因?yàn)榇龣C(jī)時(shí)間一定要長(zhǎng)，才能夠隨時(shí)偵測(cè)周邊的環(huán)境、將數(shù)據(jù)擷取下來(lái)，處理成有用的資料，并進(jìn)行進(jìn)一步的連結(jié)與運(yùn)作。所以物聯(lián)網(wǎng)的所有元件，都必須要能夠確定擁有如此低功耗的能力才行。也因此，在機(jī)臺(tái)方面，也必須要能夠提供十分精確的量測(cè)條件，來(lái)確定這些設(shè)備能夠正常地運(yùn)作。

　　第三，為了要讓物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品能夠普及，產(chǎn)品本身的價(jià)格一定要夠低。因?yàn)槿绻麅r(jià)格過(guò)高，一般的消費(fèi)者采用的意愿就會(huì)降低。然而當(dāng)相關(guān)廠商把產(chǎn)品價(jià)格往下壓的時(shí)候，測(cè)試成本也就隨之往下壓，而在測(cè)試成本壓低的情況下，要同時(shí)兼顧到高整合度，并維持一定的品質(zhì)，很多的測(cè)試機(jī)臺(tái)并沒(méi)辦法同時(shí)對(duì)這些條件進(jìn)行妥協(xié)。也因此，唯一能做到的，就是提高單位時(shí)間的產(chǎn)出。在這樣的情況下，測(cè)試機(jī)臺(tái)本身的擴(kuò)充性、同測(cè)數(shù)能力等，都將會(huì)受到考驗(yàn)。

　　第四，不可避免的是，物聯(lián)網(wǎng)由于是新興的應(yīng)用市場(chǎng)，許多狀況都是不可預(yù)知的。因此，如何選擇一個(gè)正確的測(cè)試機(jī)臺(tái)，能夠有更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的使用條件，以及保有其擴(kuò)充性，這是未來(lái)在物聯(lián)網(wǎng)的測(cè)試機(jī)臺(tái)選擇上，一個(gè)很大的重點(diǎn)。

圖3 : 物聯(lián)網(wǎng)元件在測(cè)試層面，將遭遇許多新挑戰(zhàn)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　江衍緒認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的成長(zhǎng)性依然強(qiáng)勁，特別是在2020年之前，會(huì)出現(xiàn)一波巨大的成長(zhǎng)動(dòng)能。只是因?yàn)楹芏嗉夹g(shù)細(xì)節(jié)都還不確定，投入相關(guān)應(yīng)用的廠商也很多，使得誰(shuí)才會(huì)是最后的真正贏家，目前都還未見(jiàn)分曉。因?yàn)?，物?lián)網(wǎng)市場(chǎng)是均分的，不同市場(chǎng)的屬性都不同。

　　目前比較熱門(mén)與比較多產(chǎn)品出現(xiàn)的，應(yīng)該是車用電子與車聯(lián)網(wǎng)這一塊領(lǐng)域，主要原因在于，這個(gè)市場(chǎng)從過(guò)去到現(xiàn)在，已經(jīng)很多廠商在耕耘了，相對(duì)其能夠整合的程度也比較高。另外，諸如智慧城市也逐漸有相關(guān)的應(yīng)用產(chǎn)品問(wèn)世，例如已經(jīng)開(kāi)始有廠商開(kāi)始進(jìn)行smart life的建構(gòu)，至于smart home的部分，要走入消費(fèi)端應(yīng)該還沒(méi)那么快。

圖4 : 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用將陸續(xù)出現(xiàn)，開(kāi)發(fā)廠商的研發(fā)重點(diǎn)，在于如何選用一個(gè)正確的平臺(tái)。

　　由此看來(lái)，未來(lái)很多物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用都還會(huì)再陸續(xù)出現(xiàn)，而相關(guān)開(kāi)發(fā)廠商的研發(fā)重點(diǎn)，在于如何選用一個(gè)正確的平臺(tái)，來(lái)進(jìn)行快速擴(kuò)充，讓更多半導(dǎo)體供應(yīng)商都有機(jī)會(huì)藉由這些測(cè)試平臺(tái)，打造更優(yōu)質(zhì)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。