NI：軟件平臺(tái)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(qǐng)他與我們分享分享軟體平臺(tái)如何改寫(xiě)測(cè)試與量測(cè)以及工業(yè)控制等領(lǐng)域的游戲規(guī)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(zhàn)...

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)擴(kuò)展至更多的關(guān)鍵應(yīng)用，基于軟體的開(kāi)放平臺(tái)正成為監(jiān)測(cè)與控制關(guān)鍵基礎(chǔ)架構(gòu)的核心，并進(jìn)一步改變傳統(tǒng)的封閉式硬體架構(gòu)，朝向開(kāi)放的用戶定義系統(tǒng)進(jìn)展。

　　如今，“真正的力量就在于軟體!”國(guó)家儀器(National Instruments;NI)全球銷(xiāo)售與行銷(xiāo)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(tái)顛覆了一切，特別是在長(zhǎng)久以來(lái)軟體角色較不明顯的工業(yè)領(lǐng)域，一旦機(jī)器與設(shè)備變得更加以軟體為中心，如何確保正確運(yùn)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(qǐng)他與我們分享分享在這一典范轉(zhuǎn)移過(guò)程中，軟體平臺(tái)如何改寫(xiě)測(cè)試與量測(cè)以及工業(yè)控制等領(lǐng)域的游戲規(guī)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(zhàn)。

　　改寫(xiě)產(chǎn)業(yè)游戲規(guī)則

　　Eric Starkloff首先介紹“硬體回路”(HIL)的測(cè)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(cè)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(cè)試，模擬每一種情況以確保車(chē)子的各種系統(tǒng)順利運(yùn)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(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(dǎo)向，透過(guò)執(zhí)行于系統(tǒng)上的軟體模擬真實(shí)世界，Eric Starkloff強(qiáng)調(diào)，這就是NI平臺(tái)的獨(dú)特之處。“或許很多公司都會(huì)說(shuō)擁有平臺(tái)，但我認(rèn)為“平臺(tái)”一詞其實(shí)是被誤用了。”他補(bǔ)充說(shuō)，所謂的“平臺(tái)”必須具備讓使用者透過(guò)軟體定義系統(tǒng)功能的能力，同時(shí)也是一種為打造生態(tài)系統(tǒng)的平臺(tái)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(tái)上增加新功能，并持續(xù)擴(kuò)展整體功能至各領(lǐng)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(biāo)準(zhǔn)浮出臺(tái)面，NI以開(kāi)放軟體為基礎(chǔ)的平臺(tái)更有助于克服接踵而來(lái)的RF挑戰(zhàn)。盡管這些新的IoT標(biāo)準(zhǔn)包括授權(quán)與非授權(quán)頻譜，“其間最大的差異就在于軟體協(xié)議，因此，平臺(tái)可配置的能力十分重要。例如NI最新推出的向量訊號(hào)收發(fā)器(VST)即能搭配合適的軟體測(cè)試上述的所有標(biāo)準(zhǔn)。”

　　然而，作為一家測(cè)試廠商，他認(rèn)為“更基本的不僅是具備為各種IoT標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)傳送與接收的能力。哪一種裝置將采用這些標(biāo)準(zhǔn)?其價(jià)格點(diǎn)為何?測(cè)試成本應(yīng)該多少才合理?這些問(wèn)題也至關(guān)重要。”他預(yù)期，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)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(shì)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(biāo)。

　　以現(xiàn)有裝置的價(jià)格點(diǎn)來(lái)說(shuō)，Eric Starkloff認(rèn)為目前用于測(cè)試這類裝置的儀器成本太高了，預(yù)計(jì)RF測(cè)試成本將降低幾百倍到相當(dāng)于音訊測(cè)試的成本。“相較于音訊測(cè)試，目前在RF測(cè)試裝置的成本大約高了幾百倍。預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年，隨著IoT逐漸落實(shí)以及更多的IoT裝置連網(wǎng)，IoT裝置的RF測(cè)試成本必須進(jìn)一步降低。這也是我們持續(xù)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，“當(dāng)你進(jìn)行5G測(cè)試時(shí)，其他測(cè)試供應(yīng)商可能告訴你已經(jīng)有現(xiàn)成可用的儀器了。但其實(shí)不然。因?yàn)?G標(biāo)準(zhǔn)尚未到位，也沒(méi)有專用于5G測(cè)試的儀器。”相形之下，他認(rèn)為NI的獨(dú)特之處就在于為客戶創(chuàng)造真正打造系統(tǒng)的能力，協(xié)助探索即將發(fā)展成為5G標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，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(duì)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(jìn)行，無(wú)法在真實(shí)世界中進(jìn)行測(cè)試，尤其是打造像Massive MIMO等復(fù)雜的系統(tǒng)。盡管有各種模擬演算法能預(yù)測(cè)系統(tǒng)行為，但仍必須在真實(shí)世界中進(jìn)行實(shí)測(cè)，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(fèi)時(shí)，還需要投入大量的金錢(qián)與資源。“透過(guò)NI的平臺(tái)將有助于打造這些原型，并加速驗(yàn)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(jié)省了一年的開(kāi)發(fā)時(shí)間。”

　　Eric Starkloff并強(qiáng)調(diào)，“這些原型系統(tǒng)不僅帶來(lái)了很好的發(fā)展機(jī)會(huì)，也有助于定義5G標(biāo)準(zhǔn)。作為一家有能力提供從原型到測(cè)試的公司，這讓我們現(xiàn)在就擁有自然過(guò)渡到測(cè)試的能力，當(dāng)5G開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)化之際，NI將在市場(chǎng)上任何5G測(cè)試設(shè)備推出之前準(zhǔn)備就緒。”