2020年測(cè)試測(cè)量的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)

　　是德科技公司

　　1 新技術(shù)領(lǐng)域測(cè)量的重要性凸顯

　　1）5G相關(guān)的先進(jìn)應(yīng)用將呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。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(zhǎng)，有如下趨勢(shì)。 

　　● 針對(duì)設(shè)計(jì)和仿真、OTA性能測(cè)試、天線系統(tǒng)以及測(cè)量的新課程與新實(shí)驗(yàn)將被納入核心的工程專(zhuān)業(yè)課程。

　　● 新的測(cè)量技術(shù)（包括硬件、軟件和校準(zhǔn)）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(kāi)發(fā)人員將會(huì)采用不同的工具、技術(shù)指標(biāo)和術(shù)語(yǔ)來(lái)描述和驗(yàn)證他們的設(shè)計(jì)成果。

　　2）技術(shù)還是會(huì)普遍通過(guò)軟件方式來(lái)實(shí)施，這在聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和基于位置或?qū)Ш降闹悄苁謾C(jī)的應(yīng)用中尤為明顯。因此，軟件對(duì)軟件的測(cè)量將會(huì)激增，而軟件工具鏈之間的互操作性更會(huì)成為重點(diǎn)。新的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系將被創(chuàng)建出來(lái)，影響產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程，并且對(duì)營(yíng)銷(xiāo)策略產(chǎn)生影響，以確保消費(fèi)者了解以軟件為中心的產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　3）實(shí)施人工智能（AI）體系結(jié)構(gòu)的專(zhuān)用處理器（如 GPU 和芯片）將會(huì)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(jì)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(zhǎng)，從一開(kāi)始就擁有對(duì)量子系統(tǒng)進(jìn)行控制、測(cè)量和糾錯(cuò)的能力顯得越發(fā)重要。

　　4）隨著測(cè)量與計(jì)算機(jī)操作融為一體，有志于實(shí)現(xiàn)實(shí)用量子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)人員需要掌握相關(guān)測(cè)量技術(shù)和技巧，才能讓量子計(jì)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(lái)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(lái)接入量的極大增加，而車(chē)聯(lián)網(wǎng)對(duì)時(shí)延提出了更嚴(yán)苛的要求。為了應(yīng)對(duì)接入量的增加和滿足嚴(yán)苛的時(shí)延要求，邊緣計(jì)算將變得愈發(fā)重要。

　　2）越來(lái)越高的數(shù)據(jù)速率對(duì)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(chǔ)設(shè)備、更快的數(shù)據(jù)總線和更快的收發(fā)信機(jī)。除了需要滿足速度和靈活性要求之外，能夠追溯客戶(hù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用盈利，將是升級(jí)到最新標(biāo)準(zhǔn)的主要驅(qū)動(dòng)力。 

　　3）2020年，先進(jìn)的設(shè)計(jì)、測(cè)試和監(jiān)控能力將確保網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期的性能及容錯(cuò)可靠性。為了構(gòu)建未來(lái)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(yùn)營(yíng)商、云服務(wù)公司和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)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(lái)橫跨多個(gè)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(kuò)展到5G網(wǎng)絡(luò)在全球的商業(yè)化，各大洲及許多國(guó)家的多家運(yùn)營(yíng)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(kuò)大，而那些在2020年開(kāi)始啟用5G網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)，將能夠迅速解決最初部署過(guò)程中遇到的問(wèn)題。第二代設(shè)備和基站將推向市場(chǎng)，新5G標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)演進(jìn)，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(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信，過(guò)渡到完全獨(dú)立組網(wǎng)（SA）的5G網(wǎng)絡(luò)，解決集中式 RAN 和移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）的架構(gòu)分解和標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)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(mén)應(yīng)用的增加以及行業(yè)部署的加快推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)將成為主流。 

　　1）2020年，我們會(huì)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(yàn)的水平也會(huì)提高。 

　　2）強(qiáng)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(wú)需人工干預(yù)。這一轉(zhuǎn)變會(huì)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(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)或智能出行領(lǐng)域的自動(dòng)駕駛。

　　3）在這些應(yīng)用從 “物的交互網(wǎng)絡(luò)”中獲益的同時(shí)，新的解決方案也將被開(kāi)發(fā)出來(lái)，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(lái)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(yùn)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(shuō)完全復(fù)制模擬的概念，將為設(shè)計(jì)工程師帶來(lái)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(shì)，企業(yè)將尋求先進(jìn)的設(shè)計(jì)和測(cè)試解決方案來(lái)無(wú)縫驗(yàn)證和優(yōu)化他們的虛擬模型和物理實(shí)體，以確保二者的一致性。
　　6 自動(dòng)駕駛

　　2020年自動(dòng)駕駛汽車(chē)仍在孕育中。雖然當(dāng)前車(chē)輛已具備主動(dòng)巡航控制功能，但要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛尚待時(shí)日。2020年，車(chē)載傳感器的數(shù)量和復(fù)雜程度將會(huì)增加，但全自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要更加普遍的5G網(wǎng)絡(luò)連接和更高級(jí)的AI技術(shù)。對(duì)于這些領(lǐng)域的發(fā)展，預(yù)測(cè)如下。 

　　1）2020年，電動(dòng)汽車(chē)或混合動(dòng)力汽車(chē)的銷(xiāo)量占比將從個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)至兩位數(shù)，出貨量將是去年的3倍。 

　　2）第一個(gè)C-V2X網(wǎng)絡(luò)將在中國(guó)面世，但在 5G 第16 版發(fā)布升級(jí)版標(biāo)準(zhǔn)之前，該網(wǎng)絡(luò)只會(huì)在 LTE-V 網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。

　　3）傳感器和車(chē)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(chē)載網(wǎng)絡(luò)。2020年，將出現(xiàn)基于千兆以太網(wǎng)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)。大幅改進(jìn)的傳感器技術(shù)使AI開(kāi)發(fā)者能夠?qū)崿F(xiàn)新的性能水平。
　　7 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、測(cè)試和監(jiān)測(cè)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(píng)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(jī)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(jí)測(cè)試方法。 

　　2）目前，已有可用的雷達(dá)天線和雷達(dá)收發(fā)器模塊測(cè)試方案。然而，集成在汽車(chē)內(nèi)的多天線雷達(dá)系統(tǒng)，需要采用不同的測(cè)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(chē)以及各種復(fù)雜的新型5G應(yīng)用同樣如此。 

　　3）2020 年，電子行業(yè)將會(huì)重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)級(jí)測(cè)試。
　　系統(tǒng)級(jí)測(cè)試將被視為確保在互聯(lián)世界實(shí)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(lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2020年第02期第11頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。