當(dāng)今，各種創(chuàng)新型技術(shù)層出不窮，對(duì)測(cè)試測(cè)量行業(yè)產(chǎn)生巨大影響。NI通過(guò)與不同行業(yè)工程師深入交流，結(jié)合學(xué)術(shù)研究、商業(yè)咨詢、用戶調(diào)查等多種工具，提出2010年測(cè)試測(cè)量工程師需要關(guān)注的五大技術(shù)主題。
1 采用標(biāo)準(zhǔn)化架構(gòu)
在企業(yè)產(chǎn)品線日益膨脹的情況下，采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化架構(gòu)開(kāi)發(fā)通用測(cè)試平臺(tái)是行之有效的方法，以提高產(chǎn)品從研發(fā)到生產(chǎn)測(cè)試的整個(gè)生命周期里測(cè)試硬件和軟件組件的復(fù)用性。一個(gè)理想的解決方案是：企業(yè)根據(jù)常用的實(shí)際測(cè)試需要定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的“核心標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)”，針對(duì)不同型號(hào)產(chǎn)品和不同地區(qū)工廠/研發(fā)中心的實(shí)際測(cè)試系統(tǒng)(或驗(yàn)證系統(tǒng))都基于該“核心標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)”來(lái)實(shí)現(xiàn)。一方面，該“標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)”應(yīng)該可以通過(guò)軟件編程自定義其實(shí)際功能；另一方面，“標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)”還須具有針對(duì)具體應(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展的能力�？紤]到這兩方面因素，“標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)”最理想的硬件表現(xiàn)形式是基于軟件定義的模塊化硬件平臺(tái)，具體的模塊化硬件可以來(lái)自一份可靠供應(yīng)商的產(chǎn)品列表。
此外，“標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)”還應(yīng)提供一個(gè)通用的軟件架構(gòu)，可以快速構(gòu)建測(cè)試序列、實(shí)現(xiàn)報(bào)表生成、數(shù)據(jù)庫(kù)連接等功能，而測(cè)試工程師只需集中精力去維護(hù)或開(kāi)發(fā)具體的測(cè)試步驟。此外，還可以組建專業(yè)團(tuán)隊(duì)在企業(yè)內(nèi)部提供對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)”的技術(shù)支持，編寫(xiě)清晰的文檔和開(kāi)發(fā)指南，從而進(jìn)一步提高測(cè)試工程師的工作效率。
通過(guò)構(gòu)建這樣的“標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)”，企業(yè)可以最大程度實(shí)現(xiàn)測(cè)試設(shè)備與代碼的重用，降低測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，并降低成本；同時(shí)采用足夠開(kāi)放的軟硬件架構(gòu)也不會(huì)因選擇“標(biāo)準(zhǔn)化”而喪失靈活性。
2 多通道RF測(cè)試
無(wú)線技術(shù)變革已經(jīng)對(duì)測(cè)量測(cè)試行業(yè)產(chǎn)生巨大影響，其中兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)趨勢(shì)尤為突出，其一是MIMO技術(shù)，其二便是多種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)在同一系統(tǒng)中的集成。這兩個(gè)技術(shù)趨勢(shì)都要求射頻測(cè)量系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)并行測(cè)試，這就需要可配置的多通道射頻測(cè)試系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)可以在同一設(shè)備上并行測(cè)試多個(gè)無(wú)線設(shè)備或測(cè)試多個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于MIMO系統(tǒng)，多通道之間的相位同步也十分重要。目前，基于PXI的模塊化軟件無(wú)線電平臺(tái)針對(duì)這樣的需求已有一些解決方案相應(yīng)推出。
3 Peer-to-Peer高速傳輸與計(jì)算
隨著測(cè)試需求的日益復(fù)雜和數(shù)據(jù)量的指數(shù)態(tài)增長(zhǎng)，自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)需要更強(qiáng)的處理能力，分布式處理的架構(gòu)也隨之被提出。新一代高性能分布式架構(gòu)應(yīng)以下具有高吞吐量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、低延遲、能夠提供用戶自定義處理節(jié)點(diǎn)這三大特性�；谶@三點(diǎn)考慮，PXI Express技術(shù)是理想選擇，它的Peer-to-Peer點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸可以不經(jīng)過(guò)控制器，在模塊之間直接傳輸數(shù)據(jù)，具備高吞吐量和低延遲特性。同時(shí)，基于PXI Express的FlexRIO FPGA模塊可以作為分布式計(jì)算中的自定義處理節(jié)點(diǎn)。要想真正利用Peer-to-Peer高速傳輸與分布計(jì)算技術(shù)，工程師還需要一種編程環(huán)境可以對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行方便的可視化的操作，并能對(duì)FPGA、實(shí)時(shí)處理器或x86處理器進(jìn)行編程，LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境便具備這樣的能力。
圖1 PCI Epxress是自動(dòng)化測(cè)試中peer-to-peer架構(gòu)的理想總線選擇
在自動(dòng)化測(cè)試應(yīng)用中，Peer-to-Peer高速傳輸與計(jì)算技術(shù)仍處于發(fā)展階段，有許多需要實(shí)踐創(chuàng)新的地方，從而使測(cè)試工程師可以更好地利用這些新技術(shù)創(chuàng)建更智能的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。
4 實(shí)時(shí)測(cè)試
當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的一部分運(yùn)行在實(shí)時(shí)系統(tǒng)上時(shí)，就是我們所說(shuō)的實(shí)時(shí)測(cè)試。實(shí)時(shí)測(cè)試提高了測(cè)試的穩(wěn)定性和可靠性。一個(gè)典型的實(shí)時(shí)測(cè)試是硬件在環(huán)(HIL)測(cè)試，例如將受控對(duì)象的模型運(yùn)行在實(shí)時(shí)系統(tǒng)上，從而對(duì)控制器產(chǎn)品或原型進(jìn)行測(cè)試(圖2)。再比如，在半導(dǎo)體協(xié)議感知測(cè)試中，協(xié)議感知接口也往往要基于實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
圖2 控制器的硬件在環(huán)(HIL)測(cè)試
在電子電氣產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中，一般包括各種形式的設(shè)計(jì)仿真、驗(yàn)證以及系統(tǒng)測(cè)試，常常涉及各種工具之間的艱難轉(zhuǎn)換。如果工程師在開(kāi)發(fā)和測(cè)試過(guò)程中可以主動(dòng)地重復(fù)利用模型和其它組件將顯著提升產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率。實(shí)時(shí)測(cè)試軟件就提供了這種重復(fù)使用模型和測(cè)試任務(wù)的能力，包括需求跟蹤、激勵(lì)模型、測(cè)試順序以及分析程序，貫穿整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程。除了提高效率降低成本，在設(shè)計(jì)流程的所有階段使用相同測(cè)試軟件還可以最大程度保證從最初的產(chǎn)品定義到最終系統(tǒng)測(cè)試的連續(xù)性與一致性。
圖3 實(shí)時(shí)測(cè)試軟件使模型和檢測(cè)任務(wù)可以在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中重復(fù)使用
5 可重復(fù)配置的儀器
以軟件為核心的模塊化架構(gòu)以其靈活性及可自定義等特性被工程師廣泛應(yīng)用。但新一代的測(cè)試系統(tǒng)要求硬件也應(yīng)具有可重配置能力，這種硬件通常是現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA。為了使FPGA發(fā)揮更大作用，必須讓工程師能夠方便地對(duì)其編程。高級(jí)設(shè)計(jì)工具的興起正在改變FPGA編程的規(guī)則，使用新的技術(shù)能將圖形化代碼乃至C語(yǔ)言代碼轉(zhuǎn)化成數(shù)字硬件，方便工程師實(shí)現(xiàn)FPGA應(yīng)用。NI LabVIEW能夠結(jié)合處理器和FPGA的各自優(yōu)勢(shì)，快速實(shí)現(xiàn)主處理器和FPGA的處理任務(wù)。這種創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)能夠滿足傳統(tǒng)方法所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用挑戰(zhàn)，比如，工程師可以將自己的處理算法部署到儀器中所嵌入的FPGA上，實(shí)時(shí)完成被測(cè)件合格/失敗測(cè)試，且不占用主處理器CPU資源。
基于PFGA的可重復(fù)配置的儀器在國(guó)防和航空航天工業(yè)中已有不少應(yīng)用，并且在電信、自動(dòng)化、醫(yī)學(xué)設(shè)備以及消費(fèi)電子等領(lǐng)域同樣具有巨大的潛力。
以上五方面的技術(shù)趨勢(shì)和方法適用于所有公司——無(wú)論其所在行業(yè)，規(guī)�；蛉蚧潭取＞o跟技術(shù)前沿實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用，是工程師不斷努力的方向，了解并掌握這些創(chuàng)新型技術(shù)和方法，將有效優(yōu)化測(cè)試過(guò)程且降低測(cè)試成本。
