NI：軟件平臺才是真正顛覆的力量

　　在NIWeek 2016期間，《電子工程專輯》有幸專訪到Eric Starkloff，請他與我們分享分享軟體平臺如何改寫測試與量測以及工業(yè)控制等領域的游戲規(guī)則、促進物聯網的進展以及克服接踵而來的RF等挑戰(zhàn)...

　　隨著物聯網(IoT)擴展至更多的關鍵應用，基于軟體的開放平臺正成為監(jiān)測與控制關鍵基礎架構的核心，并進一步改變傳統(tǒng)的封閉式硬體架構，朝向開放的用戶定義系統(tǒng)進展。

　　如今，“真正的力量就在于軟體!”國家儀器(National Instruments;NI)全球銷售與行銷執(zhí)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，特別是在長久以來軟體角色較不明顯的工業(yè)領域，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，《電子工程專輯》有幸專訪到Eric Starkloff，請他與我們分享分享在這一典范轉移過程中，軟體平臺如何改寫測試與量測以及工業(yè)控制等領域的游戲規(guī)則、促進(工業(yè))物聯網的進展以及克服接踵而來的RF等挑戰(zhàn)。

　　改寫產業(yè)游戲規(guī)則

　　Eric Starkloff首先介紹“硬體回路”(HIL)的測試概念，他表示，“在汽車產業(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并進行駕駛測試，模擬每一種情況以確保車子的各種系統(tǒng)順利運作。如今，采用這種HIL打造模擬系統(tǒng)的方式需要更多軟體，而且必須是即時的。”

　　接下來將會有越來越多的裝置變得更加軟體導向，透過執(zhí)行于系統(tǒng)上的軟體模擬真實世界，Eric Starkloff強調，這就是NI平臺的獨特之處。“或許很多公司都會說擁有平臺，但我認為“平臺”一詞其實是被誤用了。”他補充說，所謂的“平臺”必須具備讓使用者透過軟體定義系統(tǒng)功能的能力，同時也是一種為打造生態(tài)系統(tǒng)的平臺進行編程的能力。因此，除了NI，包括合作夥伴、開發(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(xù)擴展整體功能至各領域。

　　特別是隨著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以開放軟體為基礎的平臺更有助于克服接踵而來的RF挑戰(zhàn)。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，作為一家測試廠商，他認為“更基本的不僅是具備為各種IoT標準實現傳送與接收的能力。哪一種裝置將采用這些標準?其價格點為何?測試成本應該多少才合理?這些問題也至關重要。”他預期，未來的發(fā)展趨勢將是越來越多的裝置采用NB-IoT等最終可帶來低成本優(yōu)勢的技術，才能落實成千上萬的連網裝置都必須低成本的目標。

　　以現有裝置的價格點來說，Eric Starkloff認為目前用于測試這類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。預計在未來幾年，隨著IoT逐漸落實以及更多的IoT裝置連網，IoT裝置的RF測試成本必須進一步降低。這也是我們持續(xù)努力的另一個方向。”

　　原型制作促進5G發(fā)展

　　NI的5G策略也是一個很好的例子。Eric Starkloff解釋，“當你進行5G測試時，其他測試供應商可能告訴你已經有現成可用的儀器了。但其實不然。因為5G標準尚未到位，也沒有專用于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創(chuàng)造真正打造系統(tǒng)的能力，協助探索即將發(fā)展成為5G標準的技術，如亳米波(mmWave)、大規(guī)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(zhàn)就在于“原型制作”。由于許多研究都采用純軟體進行，無法在真實世界中進行測試，尤其是打造像Massive MIMO等復雜的系統(tǒng)。盡管有各種模擬演算法能預測系統(tǒng)行為，但仍必須在真實世界中進行實測，才能進一步建立模型。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，還需要投入大量的金錢與資源。“透過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世界。例如，諾基亞(Nokia)采用NI LabVIEW打造5G毫米波原型，為其節(jié)省了一年的開發(fā)時間。”

　　Eric Starkloff并強調，“這些原型系統(tǒng)不僅帶來了很好的發(fā)展機會，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渡到測試的能力，當5G開始標準化之際，NI將在市場上任何5G測試設備推出之前準備就緒。”