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今年正值PXI技術誕生20周年之際，由NI（美國國家儀器，National Instruments，簡稱“NI”）公司主辦的PXI TAC 2017近日在深圳隆重召開。作為業界最具影響力的PXI專業論壇，PXI TAC 已經連續舉辦14年，這次PXI TAC回歸本質，以用戶為核心，聚焦用戶應用，讓用戶看到最前沿的智能測試技術和趨勢，以及在熱點應用上的方向。 眾所周知，PXI TAC自2004年創辦以來經過14年積累，已經是中國地區最大、最具影響力的PXI技術專業論壇。本次論壇應用領域熱門高精尖領域全覆蓋，衛星、5G、自動駕駛、物聯網、802.11ax......近千位觀眾參會，多家媒體前來報道，可謂盛況空前。 
圖1. PXI TAC 2017在深圳隆重召開 NI研發副總裁梳理PXI技術持續創新20年 回顧PXI發展歷程，1997年PXI技術誕生，2004年將FPGA技術引入PXI平臺，2010年推出業界首款PXI平臺矢量網絡分析儀，在2012年又發布了業界第一款矢量信號收發儀，2015年推出業界首款基于第三代PCIe總線技術的 PXI系統， 2017年發布三款新品： MXI Thunderbolt、PXI全新任意波形發生器和802.11ax WTS-IS 1.3。NI是PXI技術的發明者并持續引領該技術創新20年。
圖2. NI研發副總裁Steve Warntjes先生發表主題演講 在主題演講上，NI研發副總裁Steve Warntjes先生說：“NI堅持開放靈活的平臺化戰略，PXI平臺的優勢在于可以保證每個模塊協同工作，又不會過度定義，對不需要的部分，廠商可以對模塊進行ADD屏蔽。” 關于PXI如何提高定時和同步，Steve Warntjes表示：“集成時間和同步能極大地提高生產力，PXI是為自動化而生的，PXI機箱包含專用的10 MHz差分時鐘和差分觸發，可減輕多設備同步情況下的誤差。” PXI的另外一個優勢是高吞吐率和低延遲，他指出，雖然AT系統的吞吐量經常被忽略，數據瓶頸可能會削弱測試速度。設計系統時都會注意到延遲，PXI提供命令并以亞微秒速度接收數據，速度比千兆以太網快1000倍。
圖3. PXI 平臺相對于傳統儀器的優勢 相對于傳統的軟件架構，PXI的優勢也不言而喻。PXI系統的軟件位于主機上，可實時配置用戶定義的測量和分析。用戶可以通過將測量分析算法部署到FPGA來進一步靈活的定義功能。信號處理占測量時間的80%以上，傳統的儀器不能升級CPU，PXI的CPU可以更新，這樣可以大大提高性能，實現最小的投資。 借助NI開放靈活的PXI平臺，迎接智能設備爆發帶來的測試挑戰 如今，智能設備的復雜性不斷提升，多重技術融合。面對智能設備的大爆發，工程師需要更加靈活，高可靠性的智能測試系統。在本次論壇的展示區，PXI在各種熱門高精尖領域的解決方案和應用實例十分引人注目。 1) FPGA、SMU結合靈活的軟件LabVIEW助力測試智能化
圖4. 基于PXI的高性能FPGA和測量單元（SMU） NI FlexRIO設備包括了可采用NI LabVIEW FPGA模塊進行編程的現場可編程門陣列（FPGA）模塊，以及能提供高性能模擬和數字I/O的適配器模塊。適配器模塊是可互換的，并可以在LabVIEW FPGA編程環境下定義可用的I/O。 那么，NI FlexRIO配合高速串行板卡能帶來什么？
基于NI SourceAdapt技術的NI系統源測量單元(SMU)，靈敏度可達10fA, 用戶可以自定義調整SMU響應，采用SCPI標準指令控制，從而實現四象限靈活運行，多通道、高密度、更快速穩定的測量。
圖5. LabVIEW 誕生30年來最具革命性的新版本亮相 以軟件為中心，構建自動化測試生態系統，NI LabVIEW就是通過生態系統而變得更有價值的應用軟件之一。 本次PXI TAC，NI展示了全新的LabVIEW——LabVIEW誕生30年來最具革命性的新版本，它具有以下新特性：獲得所需的工具和IP，使用最新的系統設計技術，加之不斷壯大的硬件和軟件生態系統，以及協調分布式系統中大量的連接設備，簡化復雜系統的開發。 2) PXI整合式解決方案，直面物聯網領域測試挑戰 有調研公司數據顯示，到2020年物聯網將帶來每年至少300億美元的市場利潤，屆時也將出現25億個設備連接到物聯網上，這一趨勢并將繼續快速增長。
圖6. PXI迎接物聯網領域的測試挑戰 NI PXI硬件平臺配合LabVIEW開發軟件為低功耗藍牙（LE）的測試提供完整的BLE測試方案。支持1.x ,2.x+EDR, 3.x+HS, 4.2 LE,和5.0 LE等標準，提供LabVIEW/NET/CVI/C應用程序接口（API），支持使用HCI進行DTM測試。 多模天線交互操作，Micropross可以提供NFC 測試解決方案，具體可看現場展示的MP500 PT1-NFC，它具有NFC協議（ISO 14443 A/B，ISO 15693，MIFARETM，FeliCaTM）讀寫仿真性能，用于智能卡片測試，豐富的C語言用于自定義測試和集成。 NI與HPE聯手打造支持高性能PXI儀器的Edgeline IoT遠程服務器系統，實現邊緣網絡的即時分析和控制。同時，面對物聯網場景下的大數據，NI提供DIAdem軟件進行海量數據的挖掘與管理。 3) NB-IoT, 5G, 802.11ax……如何應對射頻和無線測試新挑戰？ NB-IoT已經迅速成為低功耗廣域物聯網（LPWAN）的主流通信技術，LPWAN是當前全球物聯網發展中最引人矚目的領域，可以真正實現大范圍物聯網的低成本全覆蓋。 與此同時，NI基于模塊化儀器快速靈活部署的NB-IoT測試工具包應運而生，目前已經在臺灣多地推廣了NB-IoT產品測試解決方案。 讓WIFI不再“塞車”的802.11ax，也是最近比較熱的話題。與此相對應的解決方案，就是NI第二代矢量信號收發儀，每一個VST都有著1GHz的損失帶寬，四塊VST集成在一起，組成了4×4 ax MIMO的測試系統。 面對現在最新最火的5G原型設計，NI發言人表示，Massive MIMO、毫米波、Multi-RAT（Radio Access Technology）、無線網絡等是進行5G關鍵技術驗證的關鍵。 以下有兩個案例佐證： NI通過和Nokia公司的合作，發布了世界上首個支持高達2G Hz帶寬的毫米波原型系統；通過和隆德大學合作，首次實現100天線Massive MIMO系統。
圖7. NI展示針對NB-IoT, 5G, 802.11ax等最新測試方案 4）NI STS半導體測試系統，專門為量產測試而打造 NI STS的開放模塊化架構使得工程師能夠使用最前沿的PXI儀器，這是采用傳統具有封閉結構的ATE無法實現的。這對于RF和混合信號測試尤其重要，因為最新半導體技術要求的測試覆蓋率往往超越了傳統ATE所能提供的。 NI STS結合了TestStand測試管理軟件和LabVIEW系統設計軟件，具有一組針對半導體生產環境的豐富功能，包括可定制的操作界面、分選機/探針集成、具有引腳-通道映射且以設備為中心的編程、標準測試數據格式(STDF)報告以及集成式多點支持。
圖8. NI STS半導體測試系統 5）PXI硬件平臺配合算法軟件，輕松搞定汽車產品全周期測試 智能汽車集成更多的感知和通信技術，比如雷達、藍牙、無線通信等，這些先進技術的引入同時也會使整個汽車系統的復雜度大大提升。基于這一系列測試挑戰，NI提供一系列解決方案應對。NI工程師在演示中表示：“在整個系統當中基于NI的射頻模擬器，能夠實現V2X通信信號的模擬，同時結合NI的毫米波雷達前端，去實現車載雷達的目標信號仿真，通過GPO圖像處理以及FPGA的故障注入，我們就能夠非常方便地模擬不同天氣情況下的場景測試了。” 除此之外，NI還提供了HIL模擬器，可以支持包括carmaker/ prescan的場景仿真，以及CarSim/MATLAB的軟件動力學仿真系統，同時能夠進行外圍的傳感器和負載的模擬。基于這樣一套平臺，就能夠實現從感知到決策再到執行完整的閉環仿真測試系統。
圖9. NI面向智能汽車HIL測試系統 案例話事，NI攜手合作伙伴打造良好生態環境 PXI是一個開放的平臺，多年來，NI積極攜手合作伙伴，更好地為35,000多家用戶服務，已經形成了全面完善的服務與支持生態系統。
圖10. PXI生態環境日益完善 在本次大會上，NI展示了合作伙伴Booster幫助偉創力做可穿戴智能手環的測試，他們使用了基于矢量信號收發儀的PXI平臺，結合LV和TS軟件，來完成當前型號智能手環的測試，速度從 60s/pcs 提高到 45s/2pcs，PXI真正實現了幫客戶提升測試效率。 NI為長光衛星提供全方位遙感遙測解決方案，及包括長達十年的保修、全生命周期的技術更新與管理咨詢等服務，同時NI與長光衛星簽訂戰略合作協議，進一步提升支持力度。
圖11. NI展示的部分客戶案例 關于長城電源，這里有一筆經濟賬：PXI平臺投資35萬/臺，人力成本60萬/年，其它成本10萬/年。較傳統的測試方案，選用PXI平臺，在兩年內為長城電源帶來的綜合收益高達100萬元！ Ruckus Wireless是一家為復雜環境提供WiFi覆蓋方案的公司，自使用VST以來，Ruckus的無線DOA實現零投訴，效果驚人。 |
