2020年測試測量的機會與挑戰(zhàn)

　　是德科技公司

　　1 新技術(shù)領(lǐng)域測量的重要性凸顯

　　1）5G相關(guān)的先進應(yīng)用將呈現(xiàn)爆炸式增長。這些新的應(yīng)用需要使用更高的頻率，尺寸也更加小巧。為了支持這一增長，有如下趨勢。 

　　● 針對設(shè)計和仿真、OTA性能測試、天線系統(tǒng)以及測量的新課程與新實驗將被納入核心的工程專業(yè)課程。

　　● 新的測量技術(shù)（包括硬件、軟件和校準）將得到發(fā)展，并成為主流產(chǎn)品不可或缺的一部分。 

　　● 新的電子產(chǎn)品和解決方案的開發(fā)人員將會采用不同的工具、技術(shù)指標和術(shù)語來描述和驗證他們的設(shè)計成果。

　　2）技術(shù)還是會普遍通過軟件方式來實施，這在聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和基于位置或?qū)Ш降闹悄苁謾C的應(yīng)用中尤為明顯。因此，軟件對軟件的測量將會激增，而軟件工具鏈之間的互操作性更會成為重點。新的標準和認證體系將被創(chuàng)建出來，影響產(chǎn)品的開發(fā)過程，并且對營銷策略產(chǎn)生影響，以確保消費者了解以軟件為中心的產(chǎn)品的優(yōu)缺點。

　　3）實施人工智能（AI）體系結(jié)構(gòu)的專用處理器（如 GPU 和芯片）將會大量涌現(xiàn)。這些AI架構(gòu)決定了網(wǎng)絡(luò)如何處理和傳送信息，并確保信息的安全性、隱私性和完整性。量子計算和量子工程在2020年仍將處于積極宣傳的階段，但隨著量子位元數(shù)量的增長，從一開始就擁有對量子系統(tǒng)進行控制、測量和糾錯的能力顯得越發(fā)重要。

　　4）隨著測量與計算機操作融為一體，有志于實現(xiàn)實用量子計算機的設(shè)計人員需要掌握相關(guān)測量技術(shù)和技巧，才能讓量子計算邁入主流。
　　2 5G和數(shù)據(jù)中心

　　5G新功能將給網(wǎng)絡(luò)帶來承載壓力，數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)將暴露出新的瓶頸。 

　　1）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將帶來接入量的極大增加，而車聯(lián)網(wǎng)對時延提出了更嚴苛的要求。為了應(yīng)對接入量的增加和滿足嚴苛的時延要求，邊緣計算將變得愈發(fā)重要。

　　2）越來越高的數(shù)據(jù)速率對數(shù)據(jù)中心提出了更高的要求。數(shù)據(jù)中心需要具備更快速的存儲設(shè)備、更快的數(shù)據(jù)總線和更快的收發(fā)信機。除了需要滿足速度和靈活性要求之外，能夠追溯客戶在整個網(wǎng)絡(luò)中的活動，從而實現(xiàn)應(yīng)用盈利，將是升級到最新標準的主要驅(qū)動力。 

　　3）2020年，先進的設(shè)計、測試和監(jiān)控能力將確保網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)品達到預(yù)期的性能及容錯可靠性。為了構(gòu)建未來的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，芯片組和產(chǎn)品制造商、軟件公司、網(wǎng)絡(luò)運營商、云服務(wù)公司和國際標準組織之間的合作將變得更為密切。
　　3 5G走向成熟將面臨大量挑戰(zhàn)

　　5G涉及了多方面的技術(shù)變革，將帶來橫跨多個領(lǐng)域的新技術(shù)挑戰(zhàn)。 

　　1）2020年，行業(yè)的變遷體現(xiàn)為：從最初一小部分先行者試行5G網(wǎng)絡(luò)，擴展到5G網(wǎng)絡(luò)在全球的商業(yè)化，各大洲及許多國家的多家運營商都將擁有商業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)。

　　2）5G網(wǎng)絡(luò)的早期使用者規(guī)模將擴大，而那些在2020年開始啟用5G網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)，將能夠迅速解決最初部署過程中遇到的問題。第二代設(shè)備和基站將推向市場，新5G標準持續(xù)演進，3GPP Rel-16版本將出爐。 

　　3）業(yè)界在2020年所面臨的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)將包括：確保（3.5~5）GHz中頻頻段的性能，在毫米波段實現(xiàn)移動通信，過渡到完全獨立組網(wǎng)（SA）的5G網(wǎng)絡(luò)，解決集中式 RAN 和移動邊緣計算（MEC）的架構(gòu)分解和標準問題。

　　4 物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）將變成“物的交互（Interaction of Things）”
　　隨著商用接受度的逐步提高，公共部門應(yīng)用的增加以及行業(yè)部署的加快推進，物聯(lián)網(wǎng)將成為主流。 

　　1）2020年，我們會看到物聯(lián)網(wǎng)將從“許多設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)”變成“物的交互網(wǎng)絡(luò)”，即許多設(shè)備之間可以高效地交流與協(xié)作，“智能”體驗的水平也會提高。 

　　2）強大的設(shè)備之間能夠協(xié)同作業(yè)，從而快速、有效地執(zhí)行相關(guān)操作，無需人工干預(yù)。這一轉(zhuǎn)變會在許多關(guān)鍵任務(wù)型應(yīng)用中體現(xiàn)得淋漓盡致，如數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域的遠程機器人手術(shù)或智能出行領(lǐng)域的自動駕駛。

　　3）在這些應(yīng)用從 “物的交互網(wǎng)絡(luò)”中獲益的同時，新的解決方案也將被開發(fā)出來，以確保它們不受“物的干擾”，尤其是在通信故障和網(wǎng)絡(luò)干擾可能帶來毀滅性或危及生命的情況下。工業(yè)4.0應(yīng)用和智慧城市應(yīng)用亦是如此……正常運行必須得到保障。
　　5 數(shù)字孿生將成為主流

　　數(shù)字孿生，或者說完全復制模擬的概念，將為設(shè)計工程師帶來福音。 

　　2020年，數(shù)字孿生技術(shù)趨于成熟，并憑借其加速創(chuàng)新的能力而成為主流。為了充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，企業(yè)將尋求先進的設(shè)計和測試解決方案來無縫驗證和優(yōu)化他們的虛擬模型和物理實體，以確保二者的一致性。
　　6 自動駕駛

　　2020年自動駕駛汽車仍在孕育中。雖然當前車輛已具備主動巡航控制功能，但要實現(xiàn)全自動駕駛尚待時日。2020年，車載傳感器的數(shù)量和復雜程度將會增加，但全自動駕駛汽車需要更加普遍的5G網(wǎng)絡(luò)連接和更高級的AI技術(shù)。對于這些領(lǐng)域的發(fā)展，預(yù)測如下。 

　　1）2020年，電動汽車或混合動力汽車的銷量占比將從個位數(shù)增長至兩位數(shù)，出貨量將是去年的3倍。 

　　2）第一個C-V2X網(wǎng)絡(luò)將在中國面世，但在 5G 第16 版發(fā)布升級版標準之前，該網(wǎng)絡(luò)只會在 LTE-V 網(wǎng)絡(luò)上運行。

　　3）傳感器和車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將繼續(xù)快速發(fā)展，因此需要更快的車載網(wǎng)絡(luò)。2020年，將出現(xiàn)基于千兆以太網(wǎng)的車載網(wǎng)絡(luò)。大幅改進的傳感器技術(shù)使AI開發(fā)者能夠?qū)崿F(xiàn)新的性能水平。
　　7 系統(tǒng)級設(shè)計、測試和監(jiān)測將發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)變

　　互聯(lián)世界將改變性能、可靠性和完整性的評估方式。 

　　1）傳感器系統(tǒng)連接到了通信系統(tǒng)，通信系統(tǒng)又與機械系統(tǒng)相連。2020年，為了充分發(fā)掘傳感器系統(tǒng)的潛力，必須采取新的系統(tǒng)級測試方法。 

　　2）目前，已有可用的雷達天線和雷達收發(fā)器模塊測試方案。然而，集成在汽車內(nèi)的多天線雷達系統(tǒng)，需要采用不同的測試方法。而且數(shù)據(jù)中心、任務(wù)關(guān)鍵型物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、汽車以及各種復雜的新型5G應(yīng)用同樣如此。 

　　3）2020 年，電子行業(yè)將會重點關(guān)注系統(tǒng)級測試。
　　系統(tǒng)級測試將被視為確保在互聯(lián)世界實現(xiàn)端到端性能、完整性和可靠性的最終的決定性步驟。

　　本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2020年第02期第11頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。