移动设备设计需求快速变迁软件定义仪器提高测试弹性

行动电子装置日新月异，产品测试需求也不断变迁。在此一发展趋势下，传统以硬体为主且功能有限的仪器将逐渐不敷使用，而采用软体定义架构且具备功能扩充弹性的自动化测试系统，在未来3～5年将变得愈来愈炙手可热。

设计者和消费者正身处在一个软体导向的世界，而消费者操作装置的方式也在持续变化。举例来说，现在的智慧型手机、机上盒，甚至汽车都是透过其中的嵌入式软体加以定义的；由于这样的变迁，工程师也面临到对应的挑战，不仅要随时跟上技术创新的速度，更要掌握伴随而来的系统设计复杂度。

20年前，工程师如果要测试手机，只要撷取讯号就行了；现在无论是行动装置的设计、测试或甚至生产作业，都涉及了整个生态系统，其中包含功能、应用与技术，因此必须采取不一样的测试方法。有鉴于此，系统开发商和仪器供应商针对目前的挑战来建置测试系统绝对没那么简单，不但得评估持续增加的测试需求，还需要一个禁得起时间考验的耐用架构，所以务必选择一个可控制技术发展曲线的平台，同时还要具有抽象化与整合功能。

由于现今的待测装置(DUT)不再是单一用途，且已从过去以硬体为主、功能有限的实体，转变成多用途、不限功能且以软体为主的实体，所以对应的测试系统也应该同步进化。基于此一考量，业界正逐渐舍弃由厂商定义功能的传统仪器，改用软体定义(Software-define)架构(图1)，如此就能即时执行使用者所定义的量测与分析作业，甚至还可以将演算法部署至内建的现场可编程闸阵列(FPGA)(图2)，加强弹性之余，还可以提升仪器效能。

图1 软体定义测试系统应用架构图

图2 软体定义测试系统可运用FPGA提升运算性能及演算法支援能力

有了软体定义方案，最新DUT所搭载的现成商用(Commercial Off-the-shelf, COTS)技术就能够以相同的方式加强个人测试系统，针对长期需求优化测试架构。

苹果/Google带头 手机设计焦点转向软体

行动装置的设计变迁有助于观察一项量测技术发展的重要趋势--软体定义的生态系统拥有不容小觑的影响力。早期手机的主要用途是打电话，再来是传简讯，不过这些功能几乎都是由厂商决定的，一旦装置软体能够开放给使用者自行设定，他们即可享有拍照摄影、播放音乐、收发电子邮件等功能。但是这种变迁不只是影响开放式的软体使用体验而已，例如苹果(Apple)与Google皆针对自家产品打造强健的生态系统，并且创造开发工程师社群，以设计出许多可提高实用性的应用程式。

传统的手机厂商原本能够推广手机固有的开放性与社群概念，但却是苹果与Google率先把焦点从硬体装置转移到软体环境，开发并部署行动作业系统(OS)和搭载这些作业系统的硬体。这两家公司提供适当的客制化功能给使用者和第三方开发商，彻底改变自家手机在消费者眼中的形象。

现在此概念也影响测试与量测产业。仰赖标准软体平台的开发商与整合商，现在可采用COTS技术，扩充复杂硬体的功能并用于全新领域，这是以前无法办到的。软体定义的生态系统可提供出色的生产力与协同合作效能，对未来3?5年内的测试系统设计将带来深远的影响。

软体测试系统发展日益蓬勃

在《The Death of Competition: Leadership and Strategy in the Age of Business Ecosystems》这本书中，作者James F. Moore对商业生态系统的定义为，组织与个人彼此互动而形成的经济社群，就像一种商业有机体。这种经济社群生产有价值的物品与服务给客户，同时这些客户也是生态系统的一分子。其中的有机体还包含供应商、领导生产商、竞争对手和其他利害关系人。每个成员的能力与角色都会与时俱进，并且倾向于遵从龙头公司所设定的指标。

就测试与量测产业而言，跨产业合作并非什么新鲜事。过去几10年来，IVI(Interchangeable Virtual Instrument)Foundation、PXI Systems Alliance、LXI Consortium等活跃的业界团体集结重要的厂商，但如同摩尔定律(Moore's Law)所述，产业彼此间仍存有隔阂。由于软体/硬体/联合软硬体厂商积极参与这类团体，并且更加重视专利架构的互通性与方便好用的开放式架构，因此促进商业生态系统的发展。