物聯(lián)網(wǎng)量測需求增安全防護不可缺

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品多樣，量測需求也不盡相同，而儀器商就如同軍火商，于物聯(lián)網(wǎng)市場中，針對不同的廠商制作的物聯(lián)網(wǎng)裝置，提供多元的產(chǎn)品供選擇。是德科技(Keysight Technologies)行銷處副總經(jīng)理羅大鈞(圖5)透露，物聯(lián)網(wǎng)從一開始發(fā)展到現(xiàn)在，重點不外乎是連網(wǎng)技術(shù)(有線和無線)及功率電源。因此，以儀器商角度而言，最主要的重點便是如何透過旗下產(chǎn)品，協(xié)助物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商，加速進入市場及開發(fā)智慧化的聯(lián)網(wǎng)裝置。

圖5 是德科技行銷處副總經(jīng)理羅大鈞透露，除了連網(wǎng)與電源之外，安全也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不可或缺的量測項目之一。

然而，由于連網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)裝置的必備功能，因此，如何實現(xiàn)完善的“資安防護”，也成近來物聯(lián)網(wǎng)市場的發(fā)展重點，相關(guān)的測試需求也逐漸興起。羅大鈞舉例，近來盛行的近場通訊(NFC)行動支付，也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一環(huán)，而這方面對于資訊安全的要求十分嚴謹，須符合NFC論壇的認證機制與要求，因此測試需求也往上攀升，特別是在中國這一行動支付盛行的國家，對于這類儀器的需求更大。

為此，該公司旗下也備有T3111S NFC認證測試系統(tǒng)作為其NFC裝置驗收測試平臺。該產(chǎn)品具備輕巧靈活的配置，可協(xié)助工程師執(zhí)行射頻和協(xié)定認證量測，以深入評估NFC裝置的效能；且其標準測試套件可全面涵蓋NFC論壇、EMV L1，以及ISO測試標準所要求的NFC測試項目。

此外，T3111S是第一套符合所有NFC論壇驗證要求的測試系統(tǒng)，這些認證測試包括數(shù)位協(xié)定、類比、LLCP和SNEP。該系統(tǒng)同時也是NFC論壇認證計畫采用的第一套測試平臺。

另一方面，因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)安全需求，除具備T3111S NFC認證測試系統(tǒng)之外，是德科技也于2017年收購一間名為IXIA的軟體公司，以提升電子設(shè)計、設(shè)備和網(wǎng)路驗證，以及應(yīng)用和安全性能等技術(shù)能量。

Ixia擁有廣泛的IP組合，包括網(wǎng)路通訊、可見性、應(yīng)用和安全技術(shù)。此外，Ixia的IP還包括廣泛的網(wǎng)路和無線協(xié)定，這將擴大是德科技在無線通訊行業(yè)中的優(yōu)勢，并打造由第1層到第7層的端到端解決方案的獨特組合，全面評測從移動設(shè)備到資料中心和云的性能，滿足快速增長的5G通訊設(shè)計和測試生態(tài)系統(tǒng)的需求，以及物聯(lián)網(wǎng)之安全性和應(yīng)用性能要求。

IoT朝小型/高整合發(fā)展測試技術(shù)挑戰(zhàn)多

針對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，國家儀器(NI)自動化測試技術(shù)市場工程師馬力斯則是認為，物聯(lián)網(wǎng)對終端應(yīng)用勢必有更高整合度與更低成本的需求。不論是芯片、模組或系統(tǒng)，小型化和高度整合化的趨勢，并不會為物聯(lián)網(wǎng)增加硬體成本和功耗，而是為應(yīng)用中的測試技術(shù)提出更高要求。

例如，對于傳統(tǒng)蜂巢式網(wǎng)路手機來說，射頻模組部分需要10~20美元(約300~600臺幣)左右的成本價，但這樣的價格對于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說是難以接受的“高價” 。無論對于可穿戴設(shè)備，或汽車中的e-call模組，這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上的射頻模組，將以更低的價格追求更大規(guī)模的應(yīng)用。其中更值得注意的趨勢是，傳統(tǒng)射頻模組將漸漸設(shè)計成高度整合的射頻芯片，進一步將成本壓縮到小于1美元的區(qū)間。

其次，硬體成本和整合度上的巨大壓力將擴大到測試環(huán)節(jié)，無論是研發(fā)驗證性測試還是量產(chǎn)測試，廠商都須要提供更低價格的方案以滿足需求。然而，成本考慮因素當(dāng)然不僅只于設(shè)備硬體和人力成本，更科學(xué)的方法為計算從開發(fā)、部署到維護測試系統(tǒng)的總整體擁有成本(Total cost of ownership)，此助于理解高質(zhì)量產(chǎn)品及縮短上市時間對于業(yè)務(wù)成本的影響。

為此，未來儀器之發(fā)展重點，便是對于測試成本的優(yōu)化。相較于傳統(tǒng)的臺式儀器，模組化的解決方案可完成多種測試環(huán)境。在實驗室中，傳統(tǒng)使用的臺式儀器雖然能很好地滿足特性分析的任務(wù)，但是現(xiàn)在產(chǎn)品的復(fù)雜度提升，諸如物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，都是各種訊號的混合，在模擬訊號上加入數(shù)字甚至是RF訊號，此時就須要使用多臺儀器，如示波器，訊號產(chǎn)生儀，向量訊號產(chǎn)生器及向量訊號接收器等。

然而，多臺儀器間現(xiàn)在的方法都是使用GPIB進行連接，而GPIB的使用并沒有很好地進行多臺儀器同步，以及GPIB數(shù)據(jù)頻寬的限制并不能將大量數(shù)據(jù)實時分析。為此，NI便采用PXI模組化儀器，PXI基于PCIe上加入的定時同步機制，讓模組化儀器之間的數(shù)據(jù)頻寬和同步定時達到更好的效果，這對于加快產(chǎn)品上市時間有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。

除此之外，在量產(chǎn)測試中，傳統(tǒng)的自動化測試設(shè)備(ATE)雖然能夠滿足功能上的實現(xiàn)，但物聯(lián)網(wǎng)芯片對于價格上的嚴苛要求，以及對RF訊號的覆蓋能力，讓廠商在選擇ATE的時候需要更慎重地考慮。為此，NI也推出專為半導(dǎo)體量產(chǎn)測試的STS(Semiconductor Test System)，以業(yè)界標準的工業(yè)接口設(shè)計，搭配高效的射頻測試能力，并實現(xiàn)多個待測件并行測試，滿足物聯(lián)網(wǎng)測試的要求。

最重要的是，NI的平臺都是基于PXI模組化儀器，因此在實驗室和量產(chǎn)測試之間都是使用的統(tǒng)一平臺，用同樣的軟體和硬體來完成多種測試環(huán)境的覆蓋，這將有效減少Data correlation時間，提升上市周期，減少總體測試成本。

據(jù)悉，在這個以軟體為中心的模組化平臺上，測試工程師們可以利用簡單易用，結(jié)構(gòu)清晰的軟體工具和靈活的模組化硬體，來創(chuàng)建完全用戶定義的測控系統(tǒng)。使用測試應(yīng)用開發(fā)軟體(如NI LabVIEW)可以快速開發(fā)高效的應(yīng)用程序，在此基礎(chǔ)上，使用測試管理軟體(如NI TestStand)進行測試流程控制，可最大程度的利用硬體資源，而工程師也能根據(jù)測試需求的變化迅速在模組間進行互換或重新配置模組的功能。

馬力斯表示，正如之前所提到，物聯(lián)網(wǎng)時代下，儀器需要對全新、甚至還在進行規(guī)格指定的無線協(xié)議有更超前的支援，同時對于變化的市場儀器本身更需要靈活且彈性的方式應(yīng)對。因此，以軟體為中心的模組化儀器方法是儀器行業(yè)進展的方向之一。這種基于軟體的解決方案讓用戶可以完全控制他們的系統(tǒng)，在同一個軟體平臺上，根據(jù)特定的需求，整合通用的模組化硬體，建構(gòu)其測試系統(tǒng)。