NI：軟件平臺才是真正顛覆的力量

　　在NIWeek 2016期間，《電子工程專(zhuān)輯》有幸專(zhuān)訪(fǎng)到Eric Starkloff，請他與我們分享分享軟體平臺如何改寫(xiě)測試與量測以及工業(yè)控制等領(lǐng)域的游戲規則、促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展以及克服接踵而來(lái)的RF等挑戰...

　　隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)擴展至更多的關(guān)鍵應用，基于軟體的開(kāi)放平臺正成為監測與控制關(guān)鍵基礎架構的核心，并進(jìn)一步改變傳統的封閉式硬體架構，朝向開(kāi)放的用戶(hù)定義系統進(jìn)展。

　　如今，“真正的力量就在于軟體!”國家儀器(National Instruments;NI)全球銷(xiāo)售與行銷(xiāo)執行副總裁Eric Starkloff在今年NIWeek的主題演講上指出，以軟體為中心的平臺顛覆了一切，特別是在長(cháng)久以來(lái)軟體角色較不明顯的工業(yè)領(lǐng)域，一旦機器與設備變得更加以軟體為中心，如何確保正確運作的方式也將大幅改變。

　　在NIWeek 2016期間，《電子工程專(zhuān)輯》有幸專(zhuān)訪(fǎng)到Eric Starkloff，請他與我們分享分享在這一典范轉移過(guò)程中，軟體平臺如何改寫(xiě)測試與量測以及工業(yè)控制等領(lǐng)域的游戲規則、促進(jìn)(工業(yè))物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展以及克服接踵而來(lái)的RF等挑戰。

　　改寫(xiě)產(chǎn)業(yè)游戲規則

　　Eric Starkloff首先介紹“硬體回路”(HIL)的測試概念，他表示，“在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，所有的嵌入式軟體都位于電子控制單元(ECU)。為了測試各種可能發(fā)生的狀況，以往必須打造原型車(chē)并進(jìn)行駕駛測試，模擬每一種情況以確保車(chē)子的各種系統順利運作。如今，采用這種HIL打造模擬系統的方式需要更多軟體，而且必須是即時(shí)的。”

　　接下來(lái)將會(huì )有越來(lái)越多的裝置變得更加軟體導向，透過(guò)執行于系統上的軟體模擬真實(shí)世界，Eric Starkloff強調，這就是NI平臺的獨特之處。“或許很多公司都會(huì )說(shuō)擁有平臺，但我認為“平臺”一詞其實(shí)是被誤用了。”他補充說(shuō)，所謂的“平臺”必須具備讓使用者透過(guò)軟體定義系統功能的能力，同時(shí)也是一種為打造生態(tài)系統的平臺進(jìn)行編程的能力。因此，除了NI，包括合作夥伴、開(kāi)發(fā)人員或第三方公司，都可在同一平臺上增加新功能，并持續擴展整體功能至各領(lǐng)域。

　　特別是隨著(zhù)IoT快速發(fā)展以及諸如NB-IoT、LoRa、Sigfox與LTE-M等多種新興的IoT標準浮出臺面，NI以開(kāi)放軟體為基礎的平臺更有助于克服接踵而來(lái)的RF挑戰。盡管這些新的IoT標準包括授權與非授權頻譜，“其間最大的差異就在于軟體協(xié)議，因此，平臺可配置的能力十分重要。例如NI最新推出的向量訊號收發(fā)器(VST)即能搭配合適的軟體測試上述的所有標準。”

　　然而，作為一家測試廠(chǎng)商，他認為“更基本的不僅是具備為各種IoT標準實(shí)現傳送與接收的能力。哪一種裝置將采用這些標準?其價(jià)格點(diǎn)為何?測試成本應該多少才合理?這些問(wèn)題也至關(guān)重要。”他預期，未來(lái)的發(fā)展趨勢將是越來(lái)越多的裝置采用NB-IoT等最終可帶來(lái)低成本優(yōu)勢的技術(shù)，才能落實(shí)成千上萬(wàn)的連網(wǎng)裝置都必須低成本的目標。

　　以現有裝置的價(jià)格點(diǎn)來(lái)說(shuō)，Eric Starkloff認為目前用于測試這類(lèi)裝置的儀器成本太高了，預計RF測試成本將降低幾百倍到相當于音訊測試的成本。“相較于音訊測試，目前在RF測試裝置的成本大約高了幾百倍。預計在未來(lái)幾年，隨著(zhù)IoT逐漸落實(shí)以及更多的IoT裝置連網(wǎng)，IoT裝置的RF測試成本必須進(jìn)一步降低。這也是我們持續努力的另一個(gè)方向。”

　　原型制作促進(jìn)5G發(fā)展

　　NI的5G策略也是一個(gè)很好的例子。Eric Starkloff解釋?zhuān)?ldquo;當你進(jìn)行5G測試時(shí)，其他測試供應商可能告訴你已經(jīng)有現成可用的儀器了。但其實(shí)不然。因為5G標準尚未到位，也沒(méi)有專(zhuān)用于5G測試的儀器。”相形之下，他認為NI的獨特之處就在于為客戶(hù)創(chuàng )造真正打造系統的能力，協(xié)助探索即將發(fā)展成為5G標準的技術(shù)，如亳米波(mmWave)、大規模多輸入多輸出(Massive MIMO)以及新型態(tài)的波形等原型。

　　特別是5G仍在早期的研究階段，目前面對的最大挑戰就在于“原型制作”。由于許多研究都采用純軟體進(jìn)行，無(wú)法在真實(shí)世界中進(jìn)行測試，尤其是打造像Massive MIMO等復雜的系統。盡管有各種模擬演算法能預測系統行為，但仍必須在真實(shí)世界中進(jìn)行實(shí)測，才能進(jìn)一步建立模型。因此，制作原型的能力變得日益重要。

　　然而， 以往為了制作原型，唯一的方法是打造客制的電路板、晶片與硬體等，但這不僅曠日費時(shí)，還需要投入大量的金錢(qián)與資源。“透過(guò)NI的平臺將有助于打造這些原型，并加速驗證新的演算法與真實(shí)世界。例如，諾基亞(Nokia)采用NI LabVIEW打造5G毫米波原型，為其節省了一年的開(kāi)發(fā)時(shí)間。”

　　Eric Starkloff并強調，“這些原型系統不僅帶來(lái)了很好的發(fā)展機會(huì )，也有助于定義5G標準。作為一家有能力提供從原型到測試的公司，這讓我們現在就擁有自然過(guò)渡到測試的能力，當5G開(kāi)始標準化之際，NI將在市場(chǎng)上任何5G測試設備推出之前準備就緒。”