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整合开发工具及量测仪器须有「综观全局」能力

时间:2016-04-11 15:01来源:COMPOTECH ASIA 作者:任苙萍 点击:
车电开发密诀四:善其事,必先利其器
选定了适用的组件或模块,也决定好「跟风」的趋势走向,正式投入开发工作时,软硬件组态是否优化?好不容易做出的产品是否合格?无疑是下一个关注点;若有强而有力的辅助工具相助,将可事半功倍。
 
跳脱项目或产品框架,从「应用别」思考
在工业绘图设计及产品生命周期管理软件拥有 60% 市占率的参数科技 (PTC) 表示在整车的软件开发成本已从 2003 年的 4% 成长到 2015 年的 15%,除了意味智能车时代的来临,也突显传统开发模式已不敷使用的问题;而各大品牌车厂为让车子变得更聪明、提升产品价值,对于车机、电子控制单元 (ECU) 或微控制器 (MCU) 的联机管理工作日益重视,例如使用「软件配置暨变更管理」 (Software Configuration and Change Management, SCCM) 系统来管理软件的版次。车厂除自行开发车用软件外,还需和供应链成员所提供的函式库整合,进而衍生出不少软件版次及外包管理的问题。
 
PTC 亚太区技术销售汪协理表示,由于车载系统及手机等其外围配件的硬件态势多已明朗,剩下的是如何将它们整合在一起的问题;然而,不同车款在主动或被动安全等配备要求各异,车厂对于整合应用的需求越发殷切。因此,PTC 以原有「产品生命周期管理」 (PLM) 工具为基底,另行为车用产品将相关软件参数纳入考虑,推出支持系统工程 (V model) 标准的「应用程序生命周期管理」 (Application lifecycle management, ALM) 开发工具包,供特定单一产品或嵌入式系统使用;不少车厂正是因为看中 ALM 优异的软件版次管理,以及其与需求规格和测试管理整合的能力,而决定采用。
 
汪协理指出,在导入信息管理系统时通常有两种途径:一是依循既定软件流程走,将其直接作为未来计划基础;一是主张流程应置于技术之前,应先订出标准作业流程 (SOP) 再来导入系统。不论何种方式,这套 ALM 工具都是非常好用的辅助工具;它能模拟多种应用情境,且可与 PLM 介接整合,提供整个软件开发过程中上下游追溯性,大幅节省因版次不一致所导至错误所需修正的时间。更重要的是,PTC 的 ALM 解决方案已将 ISO26262 规范列在标准模版之中,并经过德国莱茵 (TUV) 认证且每年定期更新,让开发者方便进行功能及规格的组态配置,得以建立制度并迅速渗透市场。
 

图1:PTC整合式生命周期管理系统
 
车电量测,电气、向量空间及材料特性需面面俱到
承袭安捷伦 (Agilent) 75 年优良基因的「是德科技」(Keysight),支持车身控制、车联网、雷达、组件、缆线、PCB、总线、逆变器/转换器、电池及材料物理特性等全方位量测,且可将多项测试模块集成在一个机台,兼顾采购成本及测试效率。该公司系统部门技术营销工程师 Cynthia Chuah 介绍,以 TS-8989 PXI 参考解决方案为例,即整合切换、负载和基础功能量测于一身,可确认通讯总线输入状态、模拟讯号频率,以及电流—电压 (I-V) 或电容—电压 (C-V) 参数是否正常?不仅提供电力供应等组态配置参考,还能协助客户程序化及教育训练。这对新进业者帮助极大,透过 package 推荐配置,可避免错漏重要的测试环节。
 

照片人物:是德科技 (Keysight) 系统部门技术营销工程师 Cynthia Chuah及TS-8989系统
 
Keysight 另有高分辨率示波器、射频及微波网络分析仪、无线测试仪、直流电源暨分析仪、阻抗分析仪等多种量测产品。该公司应用工程部组件测试资深项目经理廖康佑统整 Keysight 量测产品优势来自三方面:1. 基础功能完备 (Feature Ready) 且支持软件定义,一旦有新标准问世,可迅速衔接;2. 发展迅速,涵盖标准多且更新时程快,包括业界通则及车厂独规;3. 一机多用,贯通前期研发及后期产线所需,成本低、扩充自由度高。营销处资深营销项目经理吴哲乐进一步说明,CAN、LIN、BroadR-Reach等总线及联外LTE、GPS、WiFi、Bluetooth等通讯标准,皆是奠基于现有技术,为了让客户方便设计、调试,Keysight 备有公板的参考方案供使用。
 

照片人物:是德科技 (Keysight) 应用工程部组件测试资深项目经理廖康佑
 
此外,Keysight 还设有开放实验室,提供多领域的专业测试环境及技术咨询服务。吴哲乐表示,现今车厂多广纳机电整合双背景的人才;为提高自有品牌价值,部分车厂甚至会在基础 AEC-Q100、EMI/EMC 认证之外,另行树立专属认证体系。从开立规格、招标、进料检验、获得采用到量产,短则一两年、长则七八年,量测仪器须有承揽整个产品/项目生命周期的能力方足以因应。特别一提的是,考虑到不同材料的物理特性各异,且为因应碳化硅、氮化镓、石墨烯等新兴制程的商用化脚步接近,量测规格也要跟着升级、提高电压和电流的耐受范围。
 

图2:Keysight 认为,主动安全、绿能环保 (电动车及BMS电池管理系统等)、车载资通讯 (V2V、V2X车连网及无线充电) 将是智能汽车三大市场驱动力
 
Keysight 独特的「扫频微波显微镜」(SMM) 模式,结合网络分析仪 (VNA) 与原子力显微镜 (AFM) 特点,提供已校验、高分辨率的「电气」和「材料表征」量测能力,提供更广泛的应用范围并获取量化结果,以及更高的灵敏度和动态范围,特别适用于半导体测试及特性分析,可处理所有Si、Ge、III-V和II-VI族半导体,进行复杂的阻抗 (电阻和电抗)、校验的电容,校验的掺杂物密度,以及地形测量。同时,可协助玻璃、聚合物、陶瓷和金属从业者进行铁电、介质和压电陶瓷材料 (PZT) 的高灵敏度研究,以及有机薄膜和生物样品研究,适用于检视离子通道。
 

照片人物:是德科技 (Keysight) 营销处资深营销项目经理吴哲乐
 
单机整合,避免程序化及接线失误
拥有120年历史的安立知 (Anritsu),由于是从日本海军通讯系统起家,对 RF 高频同轴电缆、GPS 接收天线,以及中短距无线传输的兼容性和干扰测试尤其擅长。该公司业务暨技术支持部经理杜建一表示,ZigBee 在货车物流应用已广,WiFi 车内无线上网亦甚普及,而 Bluetooth 更常见于胎压侦测器 (TPMS)、无钥匙遥控 (Remote Keyless Entry, RKE) 和车内音讯通话等应用。时至今日,汽车俨然已是网络中的「热点」之一;加上智能汽车风潮方兴未艾,传输讯号质量优劣至关重要。待 5G 及物联网 (IoT) 起飞、数据传输量大,对高速、高频的量测需求料将更旺。
 

照片人物:安立知(Anritsu)业务暨技术支持部经理杜建一
 
杜建一提醒,车辆可能面临温度变化极大的严苛环境,车电厂必须模拟高温、高压条件进行振动幅度及耐久性测试,确保通讯装置能经得起考验;例如,刻意用整合型讯号产生器搭配频谱分析仪,能够在刻意制造干扰的状况之下同时分析不正常讯号产生的原因。此时,机器的隔绝以及反应效果要够好,才能在不同讯号之间进行快速切换测试;另因测试时间长,若能藉助整合自动化测试程序的标准程序和样板,让用户自行定义测试型态,将是开发商绝佳助手。他特别强调,不同于同业多以插卡式拼装整合的作法,安立知主打的是真正的 One-box 测试;因为卡式模块整合需重新程序化及较复杂的校准和接线,稍有不慎就易出状况。
 

图3:安立知 (Anritsu) 认为智能汽车测试应涵盖:无线联机能力、安全与驾驶辅助、车载网络、智能型运输系统与电磁干扰
 
安立知主张:不同开发阶段、不同职掌人员的量测需求不能一概而论,要有适合模式匹配。例如,同样是无线通信测试,研发人员着重支持调变与发射机 (Tx) 的特性测试,包括邻近通道泄漏功率、频谱屏蔽与宽幅动态范围 (Dynamic range) 的噪声量测,MS2830A 以及即将推出的 MS2840A 频谱分析仪/讯号分析仪能撷取、回放讯号,可有效对比真实世界的讯号与仿真的设计性能;然就产线人员而言,快速验证才是重点,提供弹性软件定义的 MT8870A 通用型无线测试仪会是更为经济实惠的选择。再者,顾及车厂技术人员须全球差旅出勤,安立知另有手持式轻量型量测设备供选购,且在全球设有维修、校正实验室提供售后服务。
(责任编辑:jane)
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