以软件为中心的测试新时代

测试系统的发展必须紧跟待测产品的发展。现在的实际情况是，为了在激烈竞争的市场上占据领先位置，工程师设计出来并且需要进行测试的产品在功能上愈加集成，产品越来越复杂（如图1所示）。在最短的时间段内为产品增加新功能的压力下，设计工程师采用的方式是设计出以软件为中心的产品，这种方式的好处不单单是可以快速为产品增加新性能从而保持产品在市场上的竞争优势，而且更重要的是让用户可以尽情享受定制的使用感受。

图1 使用者总是期待比现有产品更高质量的新产品出现，他们不可能去使用质量下降的新产品，因此产品质量总是在不断提高。要实现这一点就需要将产品推向更高的标准、更严格的生产前和生产期间的测试、更多的测试项目和更优化的生产流程

一个典型的例子就是苹果公司最新推出的iPhone。这种电话的用户界面会根据用户选择不同功能而改变。这样的趋势：功能的集成、越来越多的自定义、与新技术的融合、最快时间占领市场…对于要在全球市场进行竞争的公司来说，现在这些都已经成为他们共同面临的现状。这在仪器行业也不例外。现在工程师要解决的挑战是需要设计出集成多种技术的产品——例如iPhone——同时还要不断紧跟新兴技术的发展，并且面对着尽量缩短产品上市时间的巨大压力。

这种复杂性导致的结果就是每一个待测设备都有它们特定的要求和特性。以前，工程师有两个截然不同的选择：其一，专门为这个产品开发一套自动化测试解决方案；其二，使用通用的测试仪器利用通信总线将测试结果传达给PC。专用的系统可以满足特定需求，但是价格昂贵；通用仪器相对价格合理，但是难以满足特定的需求，而且因为是封闭的架构，所以一方面无法利用快速发展的PC和半导体技术升级其部件或子系统，另一方面其测试结果依靠固件提供，受仪器供应商限制。

图2 传统自动化测试方式不能完全利用PC、开发软件和ADC等技术的迅速发展

兼容以上两种方案的优势，以软件为中心的模块化测试系统开启了一个新的时代，这种基于软件的解决方案让用户可以完全控制他们的系统，在同一个强大的软件平台上，根据特定的需求，集成通用的模块化硬件，来构建他们的测试系统。这样的模块化测试架构不但给了工程师很大的控制权， 因为他们可以获得实时的原始数据， 而且可以通过专用而开放的开发软件和现有的分析函数(如图3所示)快速地获得结果，来定义特定的测量任务。此外，工程师还可以通过开发软件，根据最符合应用项目的要求来自定义用户界面。

图3 LabVIEW 8.5中的函数超过700种

当然虽然此方式着重强调了在一个以软件为核心的仪器系统中应用软件的重要性，但这并不表示硬件的作用可以被轻易忽略。在用软件进行数据分析和显示之前，首先需要使用硬件对数据进行高质量的数字化和快速的数据传输，只有高质量的数字化数据才能让工程师在软件平台上获得精确的分析结果。

自从第一款插入式数据采集设备问世以来，现成即用的商业技术已经有了巨大的飞跃（ADC的分辨率和频率、数据总线带宽和延迟等），其结果就是集成这些商业技术的模块化I/O硬件及其平台已经可以解决越来越多的设计和测试任务。

图4 以软件为核心的模块化构架（例如PXI系统）为用户提供一个具备全系列功能的平台，包括模拟和数字I/O、高速仪器系统、视觉、运动和多种接口

这种将模块化的I/O硬件和强大的应用软件灵活地相结合的概念是NI一直以来在坚持的理念，也就是大家经常听到的“虚拟仪器技术”。在现阶段，模块化I/O硬件的性能提高和应用软件上的不断创新就是推动虚拟仪器技术的动力之源。