交叉领域的测试测量 软件定义了一切

如果要了解测试测量技术在最新的行业发展趋势中所发挥的作用，一年一度的NIDays大会是一个很好的窗口。今年NIDays Asia大会的主题是“全力推进明天的科技”。

NI在去年重新定义了他们的新的战略愿景——做“软件定义的自动化测试测量领域”的领导者。围绕这一新的战略愿景，该公司对业务进行了重组，核心业务包括半导体、交通运输、航空航天/国防和政府，以及电子、能源、机械和院校。

NI在核心领域的客户分布

NI大中华区销售总监乔巍认为，类似汽车和航空航天这类市场都更具有未来的想象空间，“汽车市场目前虽然不太景气，但从研发细分来看，对未来技术研发的投资还是在增加”乔巍说，“这两年中国的商业航天趋热，商业飞机、商业航空以及相关教育市场都是NI关注的领域。”

交叉领域的测试挑战

可以用“速度、融合和跨学科”来总结本届NIDays Asia大会的关键词。NI大中华区市场经理刘旭阳认为，交叉领域中的技术存在交集和共通的地方，例如5G的相关测试不仅仅是测试5G通信，也包括相关的半导体、汽车应用系统等。而测试测量不仅是基础的支撑性行业，也是推动整个底层技术的变化和变迁的重要力量。事实上，产业的升级和变革需要一套系统的的方法，底层构建的技术需要做一些相应的变化和调整。

行业变化的趋势对测试测量提出了新的挑战，刘旭阳认为这些挑战集中在四个方面：一是复杂性大大增加。如汽车从燃油系统向混合动力和纯电动的演进；二是更短的测试时间。行业希望缩减研发和测试周期，从而达到真正的快速上市。不仅是消费电子市场，整个重型装备市场也一样，如NI和上海交大合作的航空发动机项目中的全生命周期管理；三是小团队趋势。目前企业都在强调聚焦核心业务，外围业务则外包。客户在飞机、航天的测试团队会越来越精小，而测试难度却在持续加大， 在这种情况下如何保证完成测试任务和测试质量，需要考量和思考；四是电气化——这个在汽车、航天等领域尤为明显。

通用平台的灵活性

NI强调他们在测试设备之外的开放的生态系统方面的努力，例如和MATLAB在软件层面的合作，以及和思博伦合作开发5G Test UE等。这当然基于NI的通用测试平台所具有的多交叉领域的灵活性。

航空航天是个典型的交叉领域。飞机的演进十分复杂，包括下一代引擎技术，更少的燃油消耗和排放，更多的电气化（MEA），改进的电源控制管理，电动化的执行器，降低线控重量，高长宽比的机翼，全球化的通讯服务和全球化卫星导航（GPS, Galileo, Glonass），传感器融合以及先进雷达技术等等。

一段时间以来，航空航天的测试一直受到压力和动力学以及增加的测试复杂度、测试计划和产品到市场的影响，包括运营效率的挑战。另外，和IIoT工业物联网一样，他们都面临数字化转型、网络安全、标准化和电气化的问题，因此整个体系和全生命周期的标准化十分重要。

就半导体领域而言，驱动半导体测试创新的因素贯穿整个芯片设计生产流程，包括设计、验证、制造、封装和系统级测试。困扰半导体测试的问题在于芯片复杂程度在不断增加，创新迭代和设计周期却不断缩短，而供应链也在不断变化。

NI半导体测试市场开发总监章晨表示，NI在半导体设计制造环节中，主要落力在晶圆可靠性、封装和封装后的芯片测试三个环节，这样能够满足Time to market的需求。以5G为例，NI最新推出了一款毫米波矢量信号收发仪（VST），结合了射频信号发生器、射频信号分析仪和集成开关，频率高达44 GHz的1 GHz瞬时带宽，可以测试5G毫米波RFIC收发器和功率放大器。除了用于研发阶段的基于PXI的表征系统外，该仪器本身可以集成到NI半导体测试系统（STS）中，因此也可以在大批量制造应用中进行部署。

这种灵活性在汽车领域也受到欢迎。因为汽车领域对测试的需求更多的体现在要求定制化上，“对于固定的功能和封闭的系统而言，只有客户才知道什么是最好的，并且，他们愿意为此买单。”NI亚太区汽车市场战略经理贾青超说，“有调查统计有25%的客户希望能够定制自己的API、硬件和服务，47%的客户希望能够和方案供应商一起开发产品。”

NI的优势在于交叉技术融合经验，以及自动化的易于集成的测试测量系统。包括PXI、LabVIEW等在内的软件定义的平台提高了测试平台的灵活性和重用，更便于实现高速、实时的数据记录、处理和回放，包括汽车传感器和高压测量在内的丰富的I/O接口。而与一些行业公司的合作，为NI在汽车领域的业务提供了更多的机会。如与在开发和部署大型汽车系统方面富有经验的ETAS的合作，提高了汽车电子软件验证的价值，这一合作既可以使ETAS和其他集成商预先集成NI的HIL（硬件在环）系统，也可以通过合作伙伴为HIL开发其他产品，通过NI的渠道来销售。

类似的合作还包括今年年初收购Triphase，面向EV电动汽车大功率电池测试，和OPAL-RT合作硬件在环(HIL)的实时仿真，和AKKA在车用总线方面的合作，和MathWorks在软件兼容和底层开发的合作，以及和monoDrive在软件环境中的测试合作等。贾青超表示，在汽车领域，NI主要关注EV三电系统（电池、电控和电驱）的逆变器测试，ADAS、雷达的测试，ECU的产线测试，以及V2X、自动驾驶和无人驾驶中的测试。

贾青超提到NI最新推出的一款4GHz VRTS汽车雷达的测试系统VRTS。过去数年，汽车雷达频率从24GHz升级77GHz，目前趋势是从77GHz升级到79GHz，这要求更高的带宽——从之前的1GHz上升到4GHz,NI的VRTS能够使用高度可重复的雷达反射截面积(RCS)功能从每个角度对两个对象进行仿真，帮助用户建立更精确的测试场景并缩短测试安装和设置时间。VRTS针对大批量生产部署，对成本和尺寸方面进行了优化。