類(lèi)儀器儀表“開(kāi)蓋”引領(lǐng)測(cè)試儀器新時(shí)代我國(guó)將

一直以來(lái)，相關(guān)門(mén)將集中力量調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，與其他電子設(shè)備相比，按照國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，電子測(cè)量?jī)x器看起來(lái)像是個(gè)封閉的盒子，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。優(yōu)先發(fā)展一批為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)改造服務(wù)的重點(diǎn)產(chǎn)品，在儀器公司的要求中一直強(qiáng)調(diào)禁止客戶主動(dòng)打開(kāi)儀器的外殼去改動(dòng)內(nèi)的任何設(shè)置。于是，扶持一批市場(chǎng)前景看好、進(jìn)出口逆差大、體現(xiàn)高技術(shù)水平、對(duì)行業(yè)有較強(qiáng)帶動(dòng)作用的換代產(chǎn)品。據(jù)業(yè)內(nèi)資深專(zhuān)家介紹，測(cè)試儀器看起來(lái)更像是一個(gè)一次性的消費(fèi)品，以下類(lèi)儀器儀表將為的發(fā)展重點(diǎn)： 1.工業(yè)自動(dòng)化儀表; 2.電工儀器儀表; 3.科學(xué)測(cè)試儀器; 4.環(huán)保儀器儀表; 5.儀器儀表元器件; 6.醫(yī)療儀器; 7.信息技術(shù)電測(cè)儀器; 8.尖端測(cè)量?jī)x器。 ，沒(méi)有任何擴(kuò)展的可能。在絕對(duì)硬件為主的儀器時(shí)代，許多工程師經(jīng)常是一臺(tái)儀器用上10年一直只能提供一種測(cè)試，然后被淘汰。您的儀器如果想實(shí)現(xiàn)其他的功能，抱歉，請(qǐng)您再買(mǎi)個(gè)新的。正是因?yàn)閮x器的這個(gè)特點(diǎn)，讓許多繁忙工程師的桌案上被大量不同類(lèi)型的儀器占據(jù)了絕大多數(shù)空間。這不僅浪費(fèi)了大量資金，更主要的是讓工作空間變得狹小混亂，進(jìn)而極大影響工作效率。應(yīng)運(yùn)而生的輕便儀器雖然能有限地節(jié)操作臺(tái)的空間，但卻不能從根本上改變儀器與生俱來(lái)的弊端。

    軟件帶來(lái)的沖擊

    隨著軟件的興起，儀器在軟件的支持下似乎有了很好的改善，但這個(gè)時(shí)候測(cè)試儀器中的軟件更多的是具有控制功能，而非如在PC中那般叱詫風(fēng)云。說(shuō)起來(lái)本該賦予儀器自由化的軟件卻如緊箍咒般束縛著眾多先進(jìn)儀器的發(fā)揮，儀器推出之時(shí)經(jīng)常只其70%左右的性能，而更多的后續(xù)擴(kuò)展功能其實(shí)早已集成在儀器中，卻必須由用戶支付額外費(fèi)用才能被儀器廠商解開(kāi)軟件枷鎖。

    虛擬儀器的出現(xiàn)應(yīng)該說(shuō)是軟件對(duì)儀器行業(yè)最大的沖擊，無(wú)論是NI的LabVIEW還是HP的VEE都帶給儀器行業(yè)巨大的沖擊，伴隨著PC的普及和性能的發(fā)展，利用PC與軟件的結(jié)合輔以便宜許多的采集設(shè)備，虛擬儀器迎來(lái)了自己的繁榮時(shí)代。比如NI的LabVIEW軟件結(jié)合各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備和高速測(cè)試總線，以其出色的性能、簡(jiǎn)單的操作方式和低廉的成本以及便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析能力，搶占了許多傳統(tǒng)儀器的市場(chǎng)，第一次讓傳統(tǒng)儀器感受到了軟件帶來(lái)的威脅。NI的LabVIEW已經(jīng)大獲成功，而HP的VEE則一直深受Agilent(安捷倫)的人員歡迎，內(nèi)儀器經(jīng)常采用這種軟件平臺(tái)。

    但是虛擬儀器畢竟是一種性的系統(tǒng)，而對(duì)于精密測(cè)試來(lái)說(shuō)虛擬儀器的精度和準(zhǔn)確性還有待獲得廣大測(cè)試人員的認(rèn)可，因此在對(duì)精密度要求比較高的領(lǐng)域，傳統(tǒng)儀器還是占據(jù)著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。不過(guò)，最重要的是虛擬儀器帶給測(cè)試行業(yè)的觀念將徹底改變傳統(tǒng)儀器的設(shè)計(jì)理念，將測(cè)試儀器帶進(jìn)新的時(shí)代。

    的前沿

    一般儀器的最短生命期限是10年，故而高端儀器的硬件造價(jià)不菲，往往應(yīng)用于性能最先進(jìn)的設(shè)備。隨著測(cè)試儀器設(shè)計(jì)觀念的改變，人們已經(jīng)不再滿足一臺(tái)儀器特別是高端儀器只能針對(duì)一個(gè)具體的測(cè)試應(yīng)用，這將造成使用者成本的極大浪費(fèi)。因此，在虛擬儀器帶來(lái)的測(cè)試觀念改變下，人們開(kāi)始要求高端測(cè)試儀器能同時(shí)支持多種相近的測(cè)試應(yīng)用。

    軍方再次成為儀器變革的前沿，美國(guó)軍方率先提出了合成儀器(SI)概念，即允許配置和重新配置模塊化硬件和軟件單元，創(chuàng)建多種測(cè)量設(shè)備的功能。這種構(gòu)件方法可以通過(guò)簡(jiǎn)單地更換一個(gè)模塊，如數(shù)字化器或向下變頻器，來(lái)更新或升級(jí)ATS或測(cè)試程序集(TPS)。它還可以降低ATS使用期間的軟件升級(jí)負(fù)擔(dān)。在20世紀(jì)90年代中期，美國(guó)國(guó)防(DoD)為美國(guó)海軍分配了一項(xiàng)任務(wù)，為測(cè)試航空電子和武器系統(tǒng)新型的基于臺(tái)式儀器的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)(ATS)。根據(jù)合成儀器工作小組(SIWG)1提供的定義，合成儀器是一種可以重新配置的系統(tǒng)，它通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口把一系列硬件和軟件構(gòu)成組件鏈接起來(lái)，使用數(shù)字處理技術(shù)生成信號(hào)或進(jìn)行測(cè)量。關(guān)鍵是可以重新配置，可以通過(guò)軟件命令排列和重新排列構(gòu)成組件，信號(hào)通過(guò)交換進(jìn)行重新路由，仿真一種或多種傳統(tǒng)測(cè)試設(shè)備。

 合成儀器可以說(shuō)開(kāi)創(chuàng)了軟件與傳統(tǒng)儀器進(jìn)行深度結(jié)合的先河，也邁出了軟件擴(kuò)展儀器應(yīng)用的第一步，而參與這一計(jì)劃的測(cè)試儀器廠商則針對(duì)市場(chǎng)的需求開(kāi)始了更大范圍的。

    SI的出現(xiàn)帶動(dòng)了測(cè)試儀器與軟件的結(jié)合，許多廠商開(kāi)始探討軟件在民用儀器上更深層次的應(yīng)用。操作系統(tǒng)與眾多高性能的存儲(chǔ)和處理器在高端儀器上的廣泛應(yīng)用為這種變革提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，而市場(chǎng)對(duì)儀器低成本的永恒呼聲則成為變革的主要推動(dòng)力。

    雖然電子儀器市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)并不足夠充分，但幾家行業(yè)巨頭還是在各個(gè)領(lǐng)域著對(duì)方手中的市場(chǎng)份額，而這種競(jìng)爭(zhēng)的直接結(jié)果就是要以滿足用戶盡可能多的需求為設(shè)計(jì)儀器的核心思想。于是，成本問(wèn)題被逐漸考慮到高端測(cè)試儀器領(lǐng)域。隨著電子技術(shù)的快速增長(zhǎng)，高端儀器越來(lái)越難以憑借出廠時(shí)的單一能力適應(yīng)更加嚴(yán)格的測(cè)試需求，因此升級(jí)軟件從而延續(xù)高端儀器的正常生存周期,并利用軟件進(jìn)一步挖掘儀器的硬件潛能，這些已成為客戶最迫切也是最經(jīng)濟(jì)合理的要求，這也是儀器公司所能接受的一個(gè)方案，與其給其他廠商趁虛而入的機(jī)會(huì)，不如自己主動(dòng)以軟件升級(jí)儀器，從而繼續(xù)保持自己的市場(chǎng)占有率，并形成一定的穩(wěn)定銷(xiāo)售收入。

    在這樣的指導(dǎo)思想帶領(lǐng)下，“開(kāi)蓋”就逐漸形成，并被各大廠商紛紛演繹?！伴_(kāi)蓋”其實(shí)并不是真的打開(kāi)儀器的包裝，而是意味著破除儀器原有的封閉壁壘，把測(cè)試儀器看作一個(gè)PC主機(jī)，將更多的軟件可以輕松地與儀器相結(jié)合，從而賦予儀器多種功能的測(cè)試應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)而徹底改變儀器行業(yè)的舊有商業(yè)模式。這里的一個(gè)前提是，為了保證儀器的精密程度不受影響，儀器公司必須對(duì)所提供的各種軟件平臺(tái)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)針對(duì)某些型號(hào)儀器進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。

    比如最近剛剛被收購(gòu)的泰克公司在面對(duì)高速串行數(shù)據(jù)測(cè)試的新挑戰(zhàn)時(shí)，并沒(méi)有推出新的儀器，而是推出了一種端到端的高速串行數(shù)據(jù)鏈路分析軟件包，將這種軟件包運(yùn)行在去年推出的DSA8200數(shù)字串行分析儀上，就可以進(jìn)行各種從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的完整串行數(shù)據(jù)鏈路分析應(yīng)用測(cè)試，由于軟件就是基于舊有平臺(tái)的，其實(shí)際效果并不輸于全新的儀器。據(jù)介紹，軟件的成本只是相當(dāng)于一臺(tái)新儀器的10%，而且還能大大降低儀器企業(yè)研發(fā)新儀器硬件組合的成本，并且能有效地利用舊有產(chǎn)品的硬件能力，可以說(shuō)是消費(fèi)者最能接受的一種模式。

    而對(duì)于曾經(jīng)在SI計(jì)劃中扮演重要角色的安捷倫來(lái)說(shuō)，軟件更新儀器計(jì)劃實(shí)施得更為徹底。安捷倫利用LXI在儀器聯(lián)網(wǎng)方面的優(yōu)勢(shì)，推出多種附加軟件的服務(wù)器版本，通過(guò)授權(quán)許可的方式將一臺(tái)臺(tái)儀器終端看作是一個(gè)軟件平臺(tái)，根據(jù)不同測(cè)試需求下載相應(yīng)軟件進(jìn)行不同測(cè)試應(yīng)用。也許用不了多久，對(duì)于測(cè)試需求旺盛的大公司來(lái)說(shuō)，需要的可能將只是上百臺(tái)測(cè)試儀器終端，通過(guò)服務(wù)器的方式將所有可能用到的測(cè)試軟件集中到一臺(tái)服務(wù)器上，通過(guò)購(gòu)買(mǎi)每個(gè)軟件若干個(gè)授權(quán)許可，可以讓所有儀器終端享受到全的軟件服務(wù)。這樣整個(gè)公司等于同時(shí)購(gòu)買(mǎi)了上百臺(tái)所有的儀器，成本上的節(jié)約不言而喻。當(dāng)然，這里的軟件可以下載到儀器上，根據(jù)即時(shí)使用該軟件數(shù)量與許可數(shù)來(lái)判斷下一個(gè)用戶是否可以有權(quán)使用軟件。鑒于一個(gè)公司對(duì)某個(gè)軟件的同時(shí)使用可以進(jìn)行有效的調(diào)度，因此，一般對(duì)于百臺(tái)左右的儀器網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，一個(gè)軟件只需要購(gòu)買(mǎi)10個(gè)以下授權(quán)許可就足以滿足整個(gè)公司的使用要求，這無(wú)疑節(jié)了大量的軟件成本。此外，單臺(tái)儀器還可以設(shè)定許可時(shí)間，將軟件下載到本地后斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立使用，這個(gè)限制以許可時(shí)間為準(zhǔn)，而服務(wù)器上的這個(gè)許可就在許可限制時(shí)間內(nèi)不再有效，待時(shí)間結(jié)束許可重新有效。

目前，后植入軟件在儀器中的應(yīng)用還處在一個(gè)初級(jí)的階段，并沒(méi)有徹底改變儀器現(xiàn)有的生產(chǎn)格，但已經(jīng)有越來(lái)越多的儀器廠商開(kāi)始頻繁地用軟件更新來(lái)代替硬件新儀器的發(fā)布，這種趨勢(shì)將會(huì)越來(lái)越多地影響測(cè)試工程師的消費(fèi)觀念和測(cè)試儀器行業(yè)的格。正如安捷倫科技的一位高層談到，安捷倫可以不介意也很希望未來(lái)的一天變成一家以提供測(cè)試軟件為主的公司。

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