全球自動(dòng)化測(cè)試領(lǐng)先企業(yè)NI（美國(guó)國(guó)家儀器公司），分析了3萬(wàn)5千個(gè)樣本，對(duì)自動(dòng)化測(cè)試的未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

 

NI從全球超過(guò)35000個(gè)公司客戶獲得大量反饋信息，結(jié)合自身的研發(fā)活動(dòng)，生成了可供借鑒的定量和定性數(shù)據(jù)來(lái)確定發(fā)展趨勢(shì)。NI聯(lián)合創(chuàng)始人Dr. James Truchard回顧了過(guò)去40年測(cè)試測(cè)量行業(yè)的發(fā)展，指出了至今仍影響當(dāng)今測(cè)試組織的市場(chǎng)和技術(shù)趨勢(shì)，同時(shí)對(duì)未來(lái)進(jìn)行了展望。

1優(yōu)化測(cè)試組織

 

研究顯示，測(cè)試非常重要，它可以驗(yàn)證產(chǎn)品的性能、縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性、降低產(chǎn)品召回率，給組織帶來(lái)了巨大的價(jià)值。

 

 

電子制造公司的一個(gè)新興趨勢(shì)是通過(guò)產(chǎn)品測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)差異化。這導(dǎo)致公司將測(cè)試工程從成本中心提升到戰(zhàn)略資產(chǎn)。

 

最近，NI對(duì)測(cè)試工程領(lǐng)導(dǎo)者的一項(xiàng)全球調(diào)查證實(shí)了這一轉(zhuǎn)變，這些測(cè)試工程領(lǐng)導(dǎo)者表示，他們?cè)谖磥?lái)一到兩年內(nèi)的首要目標(biāo)是重組其測(cè)試組織結(jié)構(gòu)，以提高效率。這種戰(zhàn)略調(diào)整將有助于降低質(zhì)量成本，并通過(guò)更快速將更好的產(chǎn)品推向市場(chǎng)來(lái)影響公司的利潤(rùn)。

 

研究表明，當(dāng)測(cè)試工程組織提供整個(gè)產(chǎn)品生命周期的集中測(cè)試策略時(shí)，“優(yōu)化”是最理想的成熟度等級(jí)。這類(lèi)優(yōu)化組織會(huì)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試架構(gòu)來(lái)大量復(fù)用組件，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源利用，并提供系統(tǒng)化企業(yè)數(shù)據(jù)管理和分析，從而對(duì)整個(gè)公司的業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。

 

據(jù)NI研究，做出這種轉(zhuǎn)變的公司必須采用長(zhǎng)期的戰(zhàn)略，一般需要三到五年才能開(kāi)始展現(xiàn)效益。一個(gè)公司必須有一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)創(chuàng)新的投資策略，通過(guò)四個(gè)成熟度階段來(lái)改變測(cè)試組織：適應(yīng)、被動(dòng)、主動(dòng)和優(yōu)化。

 

當(dāng)測(cè)試工程組織變成戰(zhàn)略資產(chǎn)時(shí)，就需要開(kāi)始創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試平臺(tái)，開(kāi)發(fā)有價(jià)值的測(cè)試相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)成本，通過(guò)持續(xù)提高產(chǎn)品利潤(rùn)、質(zhì)量和上市時(shí)間來(lái)匹配業(yè)務(wù)目標(biāo)。

 

2可重配置儀器

 

 不斷出現(xiàn)的新技術(shù)和測(cè)試方法開(kāi)始要求硬件必須具有可重配置性才能滿足性能要求，一個(gè)例子是測(cè)試現(xiàn)代RF接收器，其中編碼/解碼、調(diào)制/解調(diào)、打包/解壓和其他數(shù)據(jù)密集型任務(wù)需要在待測(cè)設(shè)備(DUT)的一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成。用戶可編程儀器創(chuàng)建了這樣一種架構(gòu)：數(shù)據(jù)可以在FPGA上實(shí)時(shí)操作和/或由主機(jī)處理器集中處理。

 

 

FPGA是使這些成為可能的關(guān)鍵，因?yàn)樗Y(jié)合了ASIC和基于處理器的系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。FPGA是可重新編程的硅芯片，可以完全重新配置，在采用其他電路配置進(jìn)行重新編譯后立刻具有新的功能。

 

除了用戶可編程，F(xiàn)PGA還提供硬件定時(shí)的執(zhí)行速度以及高確定性和可靠性。隨著測(cè)試工程師繼續(xù)尋找創(chuàng)新的方法來(lái)減少測(cè)試時(shí)間和系統(tǒng)成本，可重配置儀器將不斷被主流應(yīng)用所采用。

 

3以軟件為中心的生態(tài)系統(tǒng)

在測(cè)試和測(cè)量行業(yè)，經(jīng)常會(huì)有跨行業(yè)協(xié)作。測(cè)試測(cè)量行業(yè)中最成功的例子便是以軟件為核心的生態(tài)系統(tǒng)。

 

一個(gè)非常有用的生態(tài)系統(tǒng)可幫助我們與儀器之間交互——可互換的虛擬儀器（IVI）驅(qū)動(dòng)程序。通過(guò)在應(yīng)用程序編程接口層面提供一個(gè)通用方法來(lái)與多個(gè)供應(yīng)商的類(lèi)似儀器通信，IVI基金會(huì)減少用戶的學(xué)習(xí)曲線和供應(yīng)商的開(kāi)發(fā)周期。

 

這為第三方創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)程序、容納這些驅(qū)動(dòng)程序的聚集網(wǎng)站、以及基于這些驅(qū)動(dòng)程序的抽象層打開(kāi)了大門(mén)。如果采用精心構(gòu)建的硬件抽象層，為幾十年前設(shè)計(jì)的系統(tǒng)插入技術(shù)不僅成為可能，而且將成為例行工作。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，基于標(biāo)準(zhǔn)化的生態(tài)系統(tǒng)是至關(guān)重要的。

 

接下來(lái)的三至五年，自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)以軟件為中心的趨勢(shì)將顯著增加，生態(tài)系統(tǒng)將對(duì)用戶從這些平臺(tái)獲得的價(jià)值產(chǎn)生更大的影響。儀器通信和抽象FPGA 編程示例只是自動(dòng)化測(cè)試生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)始。由于軟件供應(yīng)商能夠更好地利用其生態(tài)系統(tǒng)及為第三方IP利用商業(yè)化模型，移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展將對(duì)測(cè)試和測(cè)量行業(yè)產(chǎn)生變革性影響。

 

4管理測(cè)試系統(tǒng)

 

負(fù)責(zé)維護(hù)測(cè)試系統(tǒng)正常運(yùn)行的測(cè)試經(jīng)理正在為測(cè)試設(shè)備尋求更優(yōu)化的可管理性功能，可管理性包括識(shí)別和監(jiān)控計(jì)算系統(tǒng)所需的一系列功能。得益于信息技術(shù)(IT)行業(yè)的豐富資源，可管理性功能可確保系統(tǒng)組件的更新、健康以及滿足性能預(yù)期，從而提高測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行其主要任務(wù)（測(cè)試和測(cè)量）的能力。測(cè)試工程師和操作員在開(kāi)發(fā)、部署以及運(yùn)行測(cè)試系統(tǒng)時(shí)也會(huì)獲益于可管理性功能。

 

 

測(cè)試經(jīng)理將大大獲益于可管理性功能的優(yōu)化，比如通過(guò)高效診斷和解決問(wèn)題來(lái)降低測(cè)試系統(tǒng)的集成風(fēng)險(xiǎn)，尤其是大型的復(fù)雜測(cè)試設(shè)備和位于偏遠(yuǎn)位置的測(cè)試設(shè)備。此外，測(cè)試經(jīng)理還可確保以快速、可重復(fù)的方式管理首個(gè)和后續(xù)測(cè)試站的部署，從而最快速實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的價(jià)值。

 

可管理性功能有助于實(shí)現(xiàn)主動(dòng)監(jiān)測(cè)和診斷問(wèn)題，將計(jì)劃外中斷轉(zhuǎn)換為計(jì)劃內(nèi)中斷，因而降低了測(cè)試系統(tǒng)的總體擁有成本，未來(lái)幾年這些功能也將在測(cè)試系統(tǒng)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

 

5由必然性驅(qū)動(dòng)

 

與物理測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試相比，HIL測(cè)試能夠以更低成本和更短的時(shí)間滿足不斷增加的測(cè)試需求。借助這種方法，企業(yè)能夠使用數(shù)學(xué)模型動(dòng)態(tài)模擬真實(shí)環(huán)境，從而為待測(cè)控制器提供閉環(huán)反饋。隨著控制器功能的增加、測(cè)試用例的增加以及現(xiàn)場(chǎng)或測(cè)試車(chē)間對(duì)縮短測(cè)試時(shí)間的需求增加，HIL測(cè)試的價(jià)值日益凸顯。

 

 

斯巴魯工程師使用開(kāi)放、靈活的FPGA模塊，通過(guò)配置處理節(jié)點(diǎn)和I/O節(jié)點(diǎn)大大縮短了通信時(shí)間。他們將繁重的計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)移到FPGA上，并在其系統(tǒng)上為極端場(chǎng)景進(jìn)行HIL測(cè)試。與物理測(cè)試相比，斯巴魯?shù)腍IL測(cè)試平臺(tái)提供了更低成本、更全面且更快速的測(cè)試。

 

嵌入式控制器功能的不斷增加進(jìn)一步推動(dòng)了創(chuàng)新，安全法規(guī)將進(jìn)一步完善來(lái)確保更高的用戶安全性。測(cè)試經(jīng)理需要采用先進(jìn)的HIL測(cè)試技術(shù)和新技術(shù)。這可確保系統(tǒng)工程團(tuán)隊(duì)在行業(yè)法規(guī)的指導(dǎo)下開(kāi)發(fā)出更高級(jí)的產(chǎn)品來(lái)提供更高安全性，同時(shí)測(cè)試平臺(tái)也仍然可以滿足關(guān)鍵的成本和時(shí)間要求。