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“开盖”革命引领测试仪器新时代 |
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| http://cn.newmaker.com
12/14/2007 3:29:00 PM
佳工机电网
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一直以来，与其他电子设备相比，电子测量仪器看起来像是个封闭的盒子，在仪器公司的要求中一直强调禁止客户主动打开仪器的外壳去改动内部的任何设置。于是，测试仪器看起来更像是一个一次性的消费品，没有任何扩展的可能。在绝对硬件为主的仪器时代，许多工程师经常是一台仪器用上10年一直只能提供一种测试，然后被淘汰。您的仪器如果想实现其他的功能，抱歉，请您再买个新的。正是因为仪器的这个特点，让许多繁忙工程师的桌案上被大量不同类型的仪器占据了绝大多数空间。这不仅浪费了大量资金，更主要的是让工作空间变得狭小混乱，进而极大影响工作效率。应运而生的轻便仪器虽然能有限地节省操作台的空间，但却不能从根本上改变仪器与生俱来的弊端。
软件带来的冲击
随着软件的兴起，仪器在软件的支持下似乎有了很好的改善，但这个时候测试仪器中的软件更多的是具有控制功能，而非如在PC中那般叱诧风云。说起来本该赋予仪器自由化的软件却如紧箍咒般束缚着众多先进仪器的发挥，仪器推出之时经常只开放其70%左右的性能，而更多的后续扩展功能其实早已集成在仪器中，却必须由用户支付额外费用才能被仪器厂商解开软件枷锁。
虚拟仪器的出现应该说是软件对仪器行业最大的冲击，无论是NI的LabVIEW还是HP的VEE都带给仪器行业巨大的冲击，伴随着PC的普及和性能的发展，利用PC与软件的结合辅以便宜许多的采集设备，虚拟仪器迎来了自己的繁荣时代。比如NI的LabVIEW软件结合各种数据采集设备和高速测试总线，以其出色的性能、简单的操作方式和低廉的成本以及便捷的数据存储和分析能力，抢占了许多传统仪器的市场，第一次让传统仪器感受到了软件带来的威胁。NI的LabVIEW已经大获成功，而HP的VEE则一直深受Agilent(安捷伦)的开发人员欢迎，内部仪器开发经常采用这种软件平台。
但是虚拟仪器毕竟是一种开放性的系统，而对于精密测试来说虚拟仪器的精度和准确性还有待获得广大测试人员的认可，因此在对精密度要求比较高的领域，传统仪器还是占据着绝对优势。不过，最重要的是虚拟仪器带给测试行业的观念革命将彻底改变传统仪器的设计理念，将测试仪器带进新的时代。
革命的前沿
一般仪器的最短生命期限是10年，故而高端仪器的硬件造价不菲，往往应用于性能最先进的设备。随着测试仪器设计观念的改变，人们已经不再满足一台仪器特别是高端仪器只能针对一个具体的测试应用，这将造成使用者成本的极大浪费。因此，在虚拟仪器带来的测试观念改变下，人们开始要求高端测试仪器能同时支持多种相近的测试应用。
军方再次成为仪器变革的前沿，美国军方率先提出了合成仪器(SI)概念，即允许配置和重新配置模块化硬件和软件单元，创建多种测量设备的功能。这种构件方法可以通过简单地更换一个模块，如数字化器或向下变频器，来更新或升级ATS 或测试程序集(TPS)。它还可以降低ATS 使用期间的软件升级负担。在20世纪90年代中期，美国国防部(DoD)为美国海军分配了一项任务，为测试航空电子和武器系统开发新型的基于台式仪器的自动测试系统(ATS)。根据合成仪器工作小组(SIWG)1提供的定义，合成仪器是一种可以重新配置的系统，它通过标准化接口把一系列硬件和软件构成组件链接起来，使用数字处理技术生成信号或进行测量。关键是可以重新配置，可以通过软件命令排列和重新排列构成组件，信号通过交换进行重新路由，仿真一种或多种传统测试设备。
合成仪器可以说开创了软件与传统仪器进行深度结合的先河，也迈出了软件扩展仪器应用的第一步，而参与这一计划的测试仪器厂商则针对市场的需求开始了更大范围的革命。
SI的出现带动了测试仪器与软件的结合，许多厂商开始探讨软件在民用仪器上更深层次的应用。操作系统与众多高性能的存储和处理器在高端仪器上的广泛应用为这种变革提供了强有力的技术支撑，而市场对仪器低成本的永恒呼声则成为变革的主要推动力。
虽然电子仪器市场的竞争并不足够充分，但几家行业巨头还是在各个领域觊觎着对方手中的市场份额，而这种竞争的直接结果就是要以满足用户尽可能多的需求为设计仪器的核心思想。于是，成本问题被逐渐考虑到高端测试仪器领域。随着电子技术的快速增长，高端仪器越来越难以凭借出厂时的单一能力适应更加严格的测试需求，因此升级软件从而延续高端仪器的正常生存周期,并利用软件进一步挖掘仪器的硬件潜能，这些已成为客户最迫切也是最经济合理的要求，这也是仪器公司所能接受的一个方案，与其给其他厂商趁虚而入的机会，不如自己主动以软件升级仪器，从而继续保持自己的市场占有率，并形成一定的稳定销售收入。
在这样的指导思想带领下，“开盖”革命就逐渐形成，并被各大厂商纷纷演绎。“开盖”革命其实并不是真的打开仪器的包装，而是意味着破除仪器原有的封闭壁垒，把测试仪器看作一个PC主机，将更多的软件可以轻松地与仪器相结合，从而赋予仪器多种功能的测试应用领域，进而彻底改变仪器行业的旧有商业模式。这里的一个前提是，为了保证仪器的精密程度不受影响，仪器公司必须对所提供的各种软件平台经过专门针对某些型号仪器进行系统优化。
比如最近刚刚被收购的泰克公司在面对高速串行数据测试的新挑战时，并没有推出新的仪器，而是推出了一种端到端的高速串行数据链路分析软件包，将这种软件包运行在去年推出的DSA8200数字串行分析仪上，就可以进行各种从发射机到接收机的完整串行数据链路分析应用测试，由于软件就是基于旧有平台开发的，其实际效果并不输于全新的仪器。据介绍，软件的成本只是相当于一台新仪器的10%，而且还能大大降低仪器企业研发新仪器硬件组合的成本，并且能有效地利用旧有产品的硬件能力，可以说是消费者最能接受的一种模式。
而对于曾经在SI计划中扮演重要角色的安捷伦来说，软件更新仪器计划实施得更为彻底。安捷伦利用LXI在仪器联网方面的优势，推出多种附加软件的服务器版本，通过授权许可的方式将一台台仪器终端看作是一个软件平台，根据不同测试需求下载相应软件进行不同测试应用。也许用不了多久，对于测试需求旺盛的大公司来说，需要的可能将只是上百台测试仪器终端，通过服务器的方式将所有可能用到的测试软件集中到一台服务器上，通过购买每个软件若干个授权许可，可以让所有仪器终端享受到全部的软件服务。这样整个公司等于同时购买了上百台所有的仪器，成本上的节约不言而喻。当然，这里的软件可以下载到仪器上，根据即时使用该软件数量与许可数来判断下一个用户是否可以有权使用软件。鉴于一个公司对某个软件的同时使用可以进行有效的调度，因此，一般对于百台左右的仪器网络来说，一个软件只需要购买10个以下授权许可就足以满足整个公司的使用要求，这无疑节省了大量的软件成本。此外，单台仪器还可以设定许可时间，将软件下载到本地后断开网络独立使用，这个限制以许可时间为准，而服务器上的这个许可就在许可限制时间内不再有效，待时间结束许可重新有效。
目前，后植入软件在仪器中的应用还处在一个初级的阶段，并没有彻底改变仪器现有的生产格局，但已经有越来越多的仪器厂商开始频繁地用软件更新来代替硬件新仪器的发布，这种趋势将会越来越多地影响测试工程师的消费观念和测试仪器行业的格局。正如安捷伦科技的一位高层谈到，安捷伦可以不介意也很希望未来的一天变成一家以提供测试软件为主的公司。
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