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整合測(cè)試成趨勢(shì)，NI用車廠案例探討如何解決智能汽車測(cè)試挑戰(zhàn)

2018-02-27 13:54:10·  
　
奧迪千萬(wàn)公里測(cè)試驗(yàn)證，NI基于PXI平臺(tái)提供覆蓋汽車產(chǎn)品全周期測(cè)試基于NI（美國(guó)國(guó)家儀器，National Instruments，簡(jiǎn)稱NI）最新的毫米波雷達(dá)技術(shù)，奧迪早在去年就與NI展開合作，快速實(shí)現(xiàn)了汽車?yán)走_(dá)的仿真。NI平臺(tái)結(jié)合了業(yè)界最高帶寬硬件和低延遲軟件，幫助我們以前所未有的速度探索汽車?yán)走_(dá)傳感器， Audi AG，Component Owner
奧迪千萬(wàn)公里測(cè)試驗(yàn)證，NI基于PXI平臺(tái)提供覆蓋汽車產(chǎn)品全周期測(cè)試
 
基于NI（美國(guó)國(guó)家儀器，National Instruments，簡(jiǎn)稱“NI”）最新的毫米波雷達(dá)技術(shù)，奧迪早在去年就與NI展開合作，快速實(shí)現(xiàn)了汽車?yán)走_(dá)的仿真。“NI平臺(tái)結(jié)合了業(yè)界最高帶寬硬件和低延遲軟件，幫助我們以前所未有的速度探索汽車?yán)走_(dá)傳感器，” Audi AG，Component Owner of Radar Systems， Niels Koch對(duì)NI在汽車電子和軟件測(cè)試的高能效給予了高度評(píng)價(jià)。在前不久剛結(jié)束的NI第十四屆 PXI 技術(shù)和應(yīng)用論壇（PXI TAC 2017）上，奧迪的品牌案例也被作為終端應(yīng)用測(cè)試的典型，向1,000+行業(yè)內(nèi)專業(yè)人士展示講述。
圖1. PXI TAC 2017 現(xiàn)場(chǎng)，NI介紹的ADAS模擬仿真測(cè)試系統(tǒng)和車廠客戶案例引關(guān)注
 
作為PXI技術(shù)的發(fā)明者，PXI技術(shù)演進(jìn)的推動(dòng)者，PXI發(fā)展歷程的見證者， NI在本屆PXI TAC上以覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈，從原型驗(yàn)證到器件級(jí)、板級(jí)、系統(tǒng)級(jí)測(cè)試，再到終端應(yīng)用測(cè)試的“電子產(chǎn)品測(cè)試之旅”烘托出PXI 20周年的盛大。其中，終端應(yīng)用測(cè)試中，智能汽車和無(wú)人駕駛技術(shù)的毋庸置疑的“一把火”。除了奧迪，國(guó)內(nèi)很多知名的整車廠也在積極地投入智能駕駛領(lǐng)域的研究?；贜I的毫米波雷達(dá)技術(shù)，吉利汽車也成功的實(shí)現(xiàn)了毫米波雷達(dá)的性能測(cè)試及場(chǎng)景仿真。吉利智能駕駛開發(fā)部資深技術(shù)專家楊樂(lè)認(rèn)為：“基于NI的系統(tǒng)平臺(tái)，不僅能夠完成雷達(dá)性能測(cè)試， 還能實(shí)現(xiàn)雷達(dá)場(chǎng)景仿真，這些都為加快自動(dòng)駕駛技術(shù)的探索進(jìn)程提供了可能。”         
                                                                                     
集成造就復(fù)雜度指數(shù)級(jí)攀升，智能汽車測(cè)試上演極限挑戰(zhàn)
圖2. NI PXI TAC 2017同期智能汽車測(cè)試媒體見面會(huì)受訪嘉賓
 
上圖為NI 亞太區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理Michiharu Kubo，下圖為NI資深技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理陳宇睿
未來(lái)，汽車必將朝著智能化、網(wǎng)聯(lián)化方向發(fā)展，汽車電子占整車成本的比例也在不斷提高，據(jù)IHS預(yù)計(jì)，到2020年全球汽車電子市場(chǎng)規(guī)模將接近3000億美元。電子化程度的加深對(duì)近10年的汽車業(yè)發(fā)展舉足輕重，“幾乎90%的技術(shù)創(chuàng)新是汽車電子或與汽車電子相結(jié)合后的產(chǎn)物，”NI 亞太區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理Michiharu Kubo在PXI TAC 2017同期的媒體見面會(huì)上接受采訪時(shí)介紹道：“目前，汽車電子化程度已經(jīng)高達(dá)到35%，而10年前可能只有15%的量級(jí)。”據(jù)中投報(bào)告預(yù)計(jì)到2020年，汽車電子的成本將占到整車成本的50%，“伴隨電子化程度的升高，測(cè)試成本也水漲船高，”Michiharu補(bǔ)充道。

圖3. 智能汽車和車輛網(wǎng)對(duì)汽車行業(yè)的影響不斷深化
 
作為一個(gè)智能終端產(chǎn)品，汽車正在集成更多傳感和無(wú)線通信技術(shù)，更不用說(shuō)傳感器融合技術(shù)的大勢(shì)所趨以及后端非常核心的算法處理和決策部分，這一切都在加劇汽車系統(tǒng)的復(fù)雜度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前除去傳統(tǒng)的測(cè)試項(xiàng)目，僅智能汽車的場(chǎng)景測(cè)試部分就已經(jīng)高達(dá)1000+種。
 
智能汽車測(cè)試迎來(lái)極限挑戰(zhàn)：一、集成度高，汽車系統(tǒng)復(fù)雜度不斷提升；二、低成本，客戶預(yù)期的測(cè)試成本在不斷降低；三、高效率，汽車行業(yè)的測(cè)試時(shí)間已由過(guò)去的按年計(jì)算，變成當(dāng)下按月計(jì)量。因此，如何在保證測(cè)試可靠性的前提下有效提升測(cè)試效率、降低測(cè)試復(fù)雜度，同時(shí)減少測(cè)試成本變得至關(guān)重要。
 
整合測(cè)試，以靈活應(yīng)萬(wàn)變的NI平臺(tái)具有“優(yōu)越性”
Michiharu 認(rèn)為：“過(guò)去的測(cè)試策略無(wú)法應(yīng)對(duì)未來(lái)的自動(dòng)駕駛車輛需求。為了滿足安全需求、用戶需求以及廠商自身的上市時(shí)間/成本控制需求，需要一個(gè)能夠?qū)DAS，V2X，信息娛樂(lè)，動(dòng)力系統(tǒng)以及車身和機(jī)箱軟硬件作為集成系統(tǒng)進(jìn)行全面仿真和測(cè)試的平臺(tái)。”NI作為唯一能夠提供靈活和面向未來(lái)的系統(tǒng)方案提供商，具有廣泛的I / O，高性能的定時(shí)和同步功能以及靈活開放軟件的測(cè)試方案，可以滿足汽車從原型設(shè)計(jì)到生產(chǎn)、以及未來(lái)的測(cè)試需求。

圖4. NI提供汽車測(cè)試方案最優(yōu)解
 
NI提供了面向智能汽車測(cè)試的Best Practice，在最底層的測(cè)試硬件模塊，NI基于PXI統(tǒng)一的模塊化平臺(tái)輕松集成雷達(dá)、計(jì)算機(jī)視覺以及V2X的測(cè)試，完整實(shí)現(xiàn)智能汽車硬件在環(huán)（HIL）的完整方案，例如通過(guò)GPU圖像生成和FPGA故障注入方案，可以實(shí)現(xiàn)不同天氣下的環(huán)境仿真。NI靈活高效的PXI硬件平臺(tái)，結(jié)合上層的強(qiáng)大算法軟件，例如LabVIEW，TestStand等，能夠覆蓋汽車產(chǎn)品的全周期測(cè)試。
 

圖5. NI提供覆蓋汽車產(chǎn)品全周期的一站式測(cè)試解決方案
 
陳宇睿在談到NI的“優(yōu)越性”時(shí)如是介紹：“NI是唯一一家可以將硬件在環(huán)仿真以及射頻測(cè)試結(jié)合在一起的公司。同時(shí)，NI平臺(tái)的通用性便于整合多項(xiàng)測(cè)試功能，眾所周知，安全是汽車行業(yè)發(fā)展的首要前提，而當(dāng)前整合已成主流，多項(xiàng)測(cè)試獨(dú)立通過(guò)并不代表真正的安全，因此，整合測(cè)試也是NI平臺(tái)的核心價(jià)值。”
 
覆蓋汽車產(chǎn)品全周期測(cè)試，NI平臺(tái)化戰(zhàn)略重新定義高效+性價(jià)比
 
基于這套覆蓋汽車產(chǎn)品的全周期測(cè)試Best Practice，NI幫助Tier 1的汽車零部件供應(yīng)商海拉電子實(shí)現(xiàn)了豐厚的商業(yè)效益。作為一個(gè)在全球擁有11個(gè)生產(chǎn)廠的跨國(guó)公司，海拉電子在測(cè)試端的維護(hù)成本十分高昂，而在使用NI平臺(tái)后，根據(jù)海拉電子統(tǒng)計(jì)，ROI（Return on Investment）提升了37%，并在8個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)投資回本。Michiharu回應(yīng)道：“相比汽車行業(yè)平均1.5年~3年的投資回本預(yù)期，基于PXI的NI平臺(tái)化解決方案已經(jīng)完全超出了海拉電子的預(yù)期。”
 
不止于此，從芯片到汽車零部件再到整車廠商，從原型驗(yàn)證到實(shí)驗(yàn)室再到最終的量產(chǎn)測(cè)試，NI都為客戶提供靈活的測(cè)試解決方案。在與奧迪的合作過(guò)程中，為滿足ISO 26262中ASIL（Automotive Safety Integration Level，汽車安全完整性等級(jí)）最高級(jí)別，即 D級(jí)別的安全測(cè)試需求，奧迪需要以一千萬(wàn)公里的基準(zhǔn)來(lái)做測(cè)試，以保證產(chǎn)品不出故障。“一千萬(wàn)公里相當(dāng)于繞地球250圈，假設(shè)我們每天不休息按照一百公里每小時(shí)的速度，也需要花費(fèi)10年時(shí)間，但是奧迪在幾個(gè)月內(nèi)就能完成，正是因?yàn)槭褂昧薔I 的PXI平臺(tái)來(lái)做嵌入式軟件的仿真，” NI資深技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理陳宇睿形象舉例補(bǔ)充說(shuō)明了NI如何幫助奧迪實(shí)現(xiàn)time to market的減少。
 
兼容未來(lái)，NI PXI平臺(tái)將加速自動(dòng)駕駛技術(shù)的探索
 
變化太快，NI平臺(tái)化戰(zhàn)略的核心正是兼容未來(lái)，面對(duì)智能設(shè)備，NI始終以“比較級(jí)”——Smarter Test引領(lǐng)。PXI TAC 2017主題演講的尾聲，奧迪有關(guān)未來(lái)汽車構(gòu)想的視頻曝光，據(jù)悉，未來(lái)奧迪仍會(huì)繼續(xù)基于NI的PXI平臺(tái)實(shí)現(xiàn)更多新的場(chǎng)景測(cè)試，加速自動(dòng)駕駛技術(shù)的探索。  
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