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NI的“软件定义自动化测试测量”策略价值在哪里?_测试_软件

乖囧猫 2024-11-30 18:16:25 0

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实际上,我们知道早在几十年前,NI就借助LabVIEW提出了“虚拟仪器”的观点,表明“软件便是仪器”。
其本色在于借由模块化硬件,以及灵巧的软件来跨领域,以相对通用的办法进行测试丈量、自动化运用。
以是新策略的“软件定义”彷佛在NI内部是始终为之的。
那么这个策略的本色是什么?它对NIDays自己以及客户而言,代价在哪里?我们从前不久的NIDays Asia大概能够创造些蛛丝马迹。

软件定义测试丈量的例子

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首先我们来看一个“软件定义的自动化测试丈量”的例子。
NIDays Asia的各展位实际都有这种“软件定义”的影子,比如下面这个卫星综合测试系统。
工程师见告我们:

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(图片来自网络侵删)

“同样的一个硬件平台,能够实现三个功能,分别是TT&C(Telemetry, Track and Command,遥测遥控)、HDR(高速数传分系统),以及GNSS(环球导航卫星系统,这里的该当紧张是北斗与GPS)。
”工程师说,“由于我们的全体平台是软件定义的,通过软件就能切换,让一套系统实现上述三个功能。

“TT&C是卫星和地面站建立通信链路的一套核心系统,我们这套系统能够仿照地面站。
通过上行指令,下行吸收卫星反馈的状态信息。
在全体过程中完成卫星的测距、跟踪。
现在能够支持卫星系统编制中的USB(Unified S Band),以及DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum,直接序列扩频)两种系统编制;第二个功能是HDR高速数传,也便是卫星专门用来下行传输一些高速数据载荷,比如遥感卫星上的高分辨率摄像机图像数据——我们这套仪器便是充当地面站吸收机的浸染,对高速射频旗子暗记进行解调和解码。
第三便是GNSS仿真器,导航旗子暗记的仿真。

上面这个场景中,旁边两台设备是同一个型号(PXIe-1028),只不过右边这台在模块上多了“一个卡”,“由于在仿照高速数传的时候,实际测试场景中须要一个被测卫星,发送高速数传旗子暗记给地面站。
演示的这个场景中没有卫星,以是多加一个卡来仿照卫星功能。

这便是NI软件定义的自动化测试丈量(加模块化硬件)很范例的例子,我们接下来从理论层面大略谈一谈NI这样一类软件定义自动化测试丈量系统究竟是什么。
鉴于NI的财报透露有关业务的信息实在太少,我们只能从NI的产品动手,来理解NI究竟在做什么。

其一是软件。
NI范例的软件产品是LabVIEW——这是针对丈量、自动化以及掌握的系统设计软件。
借助LabVIEW这个工具,用户能够以图形化的办法设计定制的“虚拟仪器(virtual instruments)”,在软件中连接一些图形元素就能构建逻辑事理图(block diagrams)。
比如说通过按钮、旋钮、拨盘等各种元向来仿真自定义仪器前面板,虚拟化地呈现流程掌握与操作。

2017年,NI推出LabVIEW NXG,这是个着重在简化数据采集装置和台式仪器丈量的软件版本,客户还可以转往某种开拓方法,来定制测试与丈量系统。
其余还有LabVIEW Real-Time、LabVIEW FPGA等模块化软件组件。

软件产品中还包括了编程工具,如LabWindows/CVI、Measurement Studio。
个中LabWindows/CVI是个ANSI C集成开拓环境,内置丈量、剖析和工程UI设计各种库的工程工具集;Measurement Studio则是针对Visual Studio工程运用设计的一整套.NET工具,用于获取、剖析、显示丈量数据。
软件这个大分类中,还有“运用软件产品”,包含了NI TestStand, NI VeriStand, NI DIAdem等,属于LabVIEW, LabWindows/CVI等的补充。

其二,模块化硬件产品(在更早的产品分类中,模块化硬件还配套于干系驱动软件)。
这里的模块化硬件也是所谓“软件定义自动化测试丈量”的关键。
NI是这么阐明此类产品的:“采取前沿的商业技能,如最新的处理器、ADC、FPGA以及PC总线,我们的硬件针对各种运用,供应模块化和易于利用的办理方案,从自动化测试、数据记录,到工业掌握以及嵌入式设计。

这种模块化的仪器,可为客户供应的能力,紧张是构建客户自己独特的“可编程、灵巧、低本钱的(测试丈量)办理方案”。
通过模块化和软件定义,也就能够快速对模块进行互换、大略地变换利用方法,知足测试需求。
对NI而言,其上风就在于“在自动化验证与自动化产品测试市场上,增加发卖”,实现更广的测试覆盖——这一点我们将在后文做阐述,而且本钱更低——这里的本钱更低不止是对客户,对NI而言本钱会更低。
如果说详细的产品,紧张是两个系列,分别是PXI与NI C系列,两者都采取模块化I/O的办法,加上标准PCI,这里就不细展开了。

除了前述软件和硬件,NI还有一类“做事”类产品,软扩软件掩护做事、培训认证等。

针对新能源汽车蓄电池的办理方案,充放电测试。
“利用我们一个协议的仿照数据,通过SMU(源丈量单元)高精度模块再天生数据,再通过4310模块(正中间位置)采集仿照天生的符合标准协议的数据;预留CAN通讯,根据客户需求,可通过CAN与电池BMS(电池管理系统)进行交互,检测电池运行状态;SLSC故障注入模块(靠下方),在电池发生短路等问题时,理解电池充放电性能;其余进行电池温度等数据采集;RM-12999(第三层)可丈量高达2000V, 2000A的测试;RMX-4127可编程模块(第二层),可为电池充电,可输出0-650V,1500W功率。

核心策略带来的转变

由于NI财报的可读性实在是不怎么样,而且有效信息量不多,虽然我们研究了NI近三年的财报,以及今年截至9月份的季报,也并没有看出任何值得细究的内容。
这家公司整体的财务状况很稳定,近50年营收增长大趋势都没有发生过变革。

而且我们未能从近年的财报中创造,上述“软件定义的自动化测试丈量”核心策略转变,对NI而言意味着什么。
在NIDays Asia的媒体沟通会上,NI大中华区发卖总监乔巍表示:“去年我们重新定义了新的计策愿景,便是我们要做‘软件定义的自动化测试丈量领域’的领导者。
环绕这一计策愿景,我们去年进行了重组,因此大家看到我们很多内部的划分,包括获取客户洞察、商业理解,都是深入行业的。

由于在我们的印象中,NI始终都在软件定义自动化测试丈量领域都有着不错的成绩,这个“新的计策愿景”彷佛显得十分理所应该。
或许其核心更在于“领导者”,而不在于“领域”。
乔巍所述的“重组”一词,在NI 2017-2018年报中有所表示的,大概紧张在产品分类和业务种别中。
企业内部组织架构变革,我们无法获知更详细的信息——而且近2-3年内,NI环球员工总人数始终保持在7300人高下,也没有发生过大规模的减员(2018年减员2%旁边,这个数字在NI 2019财年年报中该当长短分分外值得后续不雅观察的)。

不过在总的财务状况中,有一个细节是值得一提的。
虽然近4-5年,NI的年度收益都在上涨(从NI截至今年9月的季报来看,打消汇率影响,预期2019财年NI营收会和2018年基本持平),但这家公司的净利润曾在2015-2017期间发生过一次滑坡,尤其以GAAP标准来看,如上图所示。
到2018年,毛利率正在进一步回升。

Alex Davern在致投资者信中提到:“我2017年1月接任CEO,设定了两个目标:创造营收记录,以及在2019年达到业务利润目标。
”总营收目标实际是不出意外的,而在利润方面,“我们2018年达到了non-GAAP业务利润18%的目标,提前一年达标,而净利润自2016年以来则增长了将近90%。

很可惜NI从未在财报中按照产品种别来表露营收,以是我们不清楚造成这种回升的缘故原由详细在哪里。
不过Davern在信中还提到:“我非常自满地看到我们软件平台的成功,我们在LabVIEW NXG方面的投资,有了客户的正面回馈。
2018年的软件营收非常出色,同比有两位数的发展。
”这句话大概可以解读为“软件定义自动化测试丈量”策略履行的某种产出。

除此之外,在媒体沟通会以及NI 2017、2018年报中也不难创造,这家公司的结算业务分类发生了变革。
2017财年以前,NI将自家的做事领域划分成:前辈研究(advanced research)、自动化测试设备、汽车、商业航天(commercial aerospace)、打算机与电子(computer and electronics)、消费电子、连续工艺制造(continuous process manufacturing)、教诲、政府/国防、医疗研究/制药、能源/电力、半导体、通讯与其他。

不过在NIDays Asia活动的主题演讲中,就不难创造当前NI的业务领域精简成了半导体、汽车(transportation)、航空航天/国防军工(Aerospace, Defense, and Government),以及电子/能源/机器/学术(Electronics, Energy, Machinery & Academia)。
而且产品种别,就财报来看实际也做了精简。

由于2018财报中有特殊提到企业重构,以及2%减员造成的开销。
以是我们大胆预测,当前NI的利润增长,很大程度是源自NI内部重组;而确定“做‘软件定义的自动化测试丈量领域’的领导者”作为新的核心计策,很大程度也能够进一步提升产品毛利率。
如前文所述,“软件定义”本来便是减少本钱,以及提升灵巧性的主要方案。

数据转换器ADC/DAC测试方案,覆盖18bit ADC/DAC静态测试(INL, DNL)及Delta-sigma ADC/DAC动态测试(SNR, THD等),支持基于SerDes的高速ADC/DAC测试。
个中PXIe-4463和PXIe-5433(右下图的右边两个板卡)为ADC供应旗子暗记源,分别是24bit与16bit,如果测试14bit的ADC则选择5433,测试18bit ADC则选用4463;旗子暗记源发送波形到ADC芯片上,转化后的数字旗子暗记发送到PXIe-6570(右下图中间的板卡)做剖析,6570也会掌握对应芯片的一些功能,实现测试。
“PXIe的总线同步性能强,ADC测试须要担保旗子暗记源和采集板卡之间始终边缘对齐,担保采集准确性。
其同步精度可以达到几百皮秒,用定时板卡6674T乃至可以达到几十皮秒。

对客户的代价在哪里?

NI大中华区市场经理刘旭阳表示:“新的技能趋势,不仅在推动全体家当的升级和变革,实际上也在推动底层技能的变迁。
”……“这些趋势对付测试,或者对付我们的根本行业而言意味着什么?我以为意味着三点:

1. 极大增加的繁芜性;2. 测试韶光;3. Small team。

这里的繁芜性很随意马虎理解,测试韶光则是指缩短研发周期,或者说缩短测试韶光,霸占市场上风地位——尤其对消费电子市场而言。
末了的“Small team”指的是“用更小的团队做更多的事情”,“我们现在所有单位企业都强调聚焦核心业务,换句话说,我们要把我们的核心业务做深,做踏实。
但是对付一些外围业务可能通过外包的形式、更经济的办法进行。

“比如飞机、航天,我们的测试业务会越来越精小,精小并不是越做越少,而是越做越难,依赖的团队越来越少。
”“以往更多利用人工的办法、打算机的办法,现在要看一看能否在全生命周期将其贯穿在一起,将研发、设计、小批量生产、大批量生产每个环节都贯通起来,将测试程序、测试任务、测试资源做复用。

从左到右依次是,NI大中华区市场经理刘旭阳、NI半导体测试市场开拓总监章晨、NI环球汽车市场计策总监Jamie Smith、NI亚太区汽车市场计策经理贾青超

这席话表征的,后两点便是测试更“灵巧”的追求——这实在便是NI善于的,尤其在模块化硬件和“软件定义”的加持下。
用NI自己的话来说,“我们做设备、仪器系统,并不在测试设备本身,而是希望把它变成开放的生态系统,来席卷不同行业的专家支持,以及不同行业的第三方运用软件和硬件。
”刘旭阳说。

NI亚太区汽车市场计策经理贾青超表示:“我们之前做过一个调研,从客户的角度尤其是看到未来的趋势,在测试的趋势,在设计的趋势,他们更方向于利用什么样的平台?紧张便是两种平台的比拟,一个是开放的平台,一个是封闭的平台。
我们创造大部分客户会选择比较开放的平台,这也是在效率和灵巧性之间的平衡。

不过另一方面,“在这些根本平台之上,我们针对汽车这个特定的行业,行业用户,以及他们特定的需求开拓了一些运用系统,这些运用系统就即是是一个办理方案。
我们在开放平台的根本上,根据客户需求来开拓定制系统。

NI亚太区市场总监傅诺揭橥主题演讲

与此同时,针对刘旭阳提到的第一点,测试丈量“极大增加的繁芜性”,开放及跨领域的平台可以积累来自不同领域的履历。
“我们通过不同的平台来覆盖不同行业。
对付测试资源本身,我们可以有效利用在不同行业做的测试任务。
这是NI非常大的上风,由于NI既做通信,又做半导体,还做航空航天……很多交叉领域正在发生,很多交叉测试也在发生。

“而且很多测试领域正在进行“技能领悟”,比如NI在5G射频方面有相对长期的积累,这种技能可以很好地运用在汽车V2X方面;而国防军工领域雷达的技能,也能运用到汽车雷达。
”贾青超说。
这种基于平台化的办法,借鉴平台上不同领域的技能履历,便可更灵巧和迅速的进行测试的开拓支配。
与此同时进一步加强平台履历积累。

NI半导体测试市场开拓总监章晨提到:“我们在主题演讲的时候说,把整体测试韶光减少15倍(5G NR干系),这是基于我们的技能积累。
NI和其他业界测试丈量公司不一样的地方就在于,NI的平台在汽车、电子、芯片、国防航空航天等方面都有深入投入,它们彼此之间能够产生共通。

刘旭阳则说:“NI不仅做5G,同时还做一些运动掌握、机器掌握。
但实际上这些积累是我们以前在汽车、其他行业积累出来的,刚好在OTA这一端我们会创造两者会做一个有机的结合。
通过一个平台把所有的技能,可能是在其他行业运用很成熟的技能领悟到新的行业里面来,形成交叉和领悟。

这是软件定义自动化测试丈量以及开放平台,给NI客户带来的代价。
NI彷佛正对以往软件定义测试丈量技能本身做强化,并如前文所述通过企业内部构造、产品组成的进一步优化,试图进一步扩大利润。
这个策略的实行是否持续生效,还要看今明两年NI的古迹变革状况。

更多图集:

车载传感器领悟仿真方案

自动驾驶仿真模型,上面分别是摄像头、激光雷达、毫米波雷达与陀螺仪,“全体模型的数据速率可以达到15Gb/s,存储量也很大;模型的同步性能好,精度可以达到毫秒级别;可以按照需求添加其他传感器,如力学传感器等

半导体测试平台,可以测试晶圆也可以测试切好的die,上图主体部分是机台(测试时会颠倒,与机台下下方的handler对接),当芯片与机台打仗后,旗子暗记即可传至被测芯片;“从实验室到量产,都能基于同样几个平台,硬件资源和软件代码可实现很高程度的复用;它还是个模块化平台,可按照客户需求配置——选择不同的测试资源就能够测试不同的芯片;软件环境兼容性佳”

这是一枚振动传感器,个中集成电池和蓝牙5.0发射模块,可监测硬件设备的振动情形。
“分为螺栓端口与磁力端口,如磁力端口贴在设备上就能用,通过振动数据来监测资产状况——如发动机振动常日是相对固定的,当设备运转不正常时,振动数据就会有偏差,通过数据剖析可及时创造问题;它紧张针对非主要性资产(辅机设备);适用于电厂、石油化工长等;其上风在于不须要供电及大量数据连线,支配大略,本钱更低

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