贸泽电子 (Mouser Electronics) 今天发布了一本主要介绍工业自动化的电子书。这是贸泽屡获殊荣的Empowering Innovation Together™(共求创新)计划推出的万物互联物联网系列的第二本电子书,贸泽专家将带领读者探索与工业物联网 (IIoT) 息息相关的技术、机遇及挑战。

书中收录的文章内容涵盖了各项支持技术,这些技术可用于打造IIoT应用、工厂内的协作机器人,以及新的企业安全方法。万物互联物联网系列由贸泽重要的供应商合作伙伴Digi InternationalMaxim IntegratedMurataTE Connectivity提供支持。

贸泽电子市场部资深副总裁Kevin Hess表示:“IIoT不只能将传感器连接到中央系统,还拥有更多其他功能。在这本万物互联物联网电子书中,我们的专家从多个方面对IIoT进行了剖析,并深入分析了技术演进和快速成长的市场之间的关联。”

贸泽还发布了万物互联物联网系列视频,在视频中明星工程师格兰特·今原拜访了Hewlett Packard Enterprise (HPE) 物联网创新实验室,介绍了物联网对我们的工作场所和整个城市的影响。继一系列视频后,贸泽还推出了第一本主要介绍家庭自动化的万物互联物联网电子书。

自从2015年推出以来,Empowering Innovation Together计划已成为电子元器件行业知名度和市场认可程度非常高的推广计划之一,在Generation Robot(新时代机器人)系列中曾介绍过人机交互的未来,并在打造智能城市系列中介绍了多项让人惊艳的技术优势。

如需进一步了解本系列短片及贸泽所有的Empowering Innovation Together系列短片,请访问www.mouser.com/empowering-innovation,并关注贸泽的微信订阅号: Mouser-Community、微信服务号: mouserelectronics微博帐号。要阅读新发布的《工业自动化》电子书,敬请访问www.mouser.com/news/allthingsiot-ebook2/mobile/index.html

关于贸泽电子 (Mouser Electronics)

贸泽电子隶属于伯克希尔哈撒韦集团 (Berkshire Hathaway) 公司旗下,是一家屡获殊荣的授权电子元器件分销商,专门致力于以高效的方式,向设计工程师和采购人员提供各产品线制造商的新产品。作为一家全球分销商,我们的网站mouser.cn能够提供多语言和多货币交易支持,分销来自超过750家生产商的500多万种产品。我们通过遍布全球的23个客户支持中心为客户提供贴心的服务,并通过位于美国德州达拉斯南部的 7万平方米智能化仓库向全球220多个国家/地区,超过60万家客户出货。更多信息,敬请访问:http://www.mouser.cn

关于格兰特•今原

工程界大名鼎鼎的格兰特•今原是电子和无线电控制专家,他在其好莱坞影视制作生涯中成功发挥了自己的工程设计专业知识。除了出演过《流言终结者》和《博茨大战》,格兰特还是众多知名机器人角色的创造者,包括《星球大战》前传中的R2-D2、《克雷格深夜秀》的搭档Geoff Peterson(会说话的机器人),以及最新一代《劲量兔》的机械手臂。

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时间敏感网络 (TSN) 通过以太网提供确定性性能,它的持续发展已导致 IEEE 802.1 和 IEEE 802.3 标准发生重大更新。TSN 本质上是一个确定性以太网扩展集,同时也是音频视频桥接 (AVB) 的后继者——最初设计用于支持专业音频和视频环境(如现场DJ演出)中的实时媒体流传输的 IEEE 项目。

但是,AVB 引起了汽车制造商的注意,由此便播下了萌发TSN的 种子。人们对未来汽车的先进性已期许良久,设想其将具备 高速IP网络连接、智能自动驾驶员辅助/制动系统、信息娱乐门户、简化的内部线束以及更轻的总重量。推动这些特性实现的过程也为工业自动化行业带来了许多额外好处。

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TSN:从汽车 AVB 到工业物联网的途径

利用以太网创建一种融合的 IEEE 802 规范是消除各种障碍的最 显而易见的解决方案。更具体而言,汽车行业可以使用确定性以太网来克服有限的车载带宽,而不需要求助繁杂的传统网络协议(例如FlexRay、LIN和MOST)来将汽车的各种系统连接在 一起。

把上述句子中的车载部分及其对汽车专用协议的引用去掉,您就能大致感受到随着工业物联网(或工业 4.0)日益受到关注,汽车行业所面临的挑战。

从音频视频桥接 (AVB) 的后继者到汽车制造商的青睐者、再到工业物联网,时间敏感网络 (TSN) 的能为工业物联网提供什么呢??

支持混合流量

以太网已被当作一种通用汽车网络,它可以简化车内不同的域架构。通过 TSN,以太网在工业网络中可以发挥类似的作用, 处理自动化和控制系统、电力设施、风力涡轮机、印刷机器中 的混合流量。

TSN 擅长传输带时间戳的延迟敏感数据,无论同一网络上是否 可能存在任何“尽力而为”流量。这对以太网来说至关重要, 因为相比以前的仅承载实时数据而没有混杂多种协议的自动化 网络,以太网的噪声要高得多。

TSN 设计用于处理多种流量类型。

提供互操作能力

使用大批量生产的标准器件非常重要,尤其是在工业物联网 (IIoT)中,原因是规模和成本这样的核心问题阻碍了当前很多网 络方法。

依靠特殊的基于ASIC的工业以太网实现方案和/或传统现场总线 (包括但不限于汽车所用的现场总线,例如CAN),在扩展性 或性价比方面要劣于仅仅依靠商业芯片的方案,后者还能支持 常规HTTP接口、网络服务和诊断。TSN有助于降低成本并为未来扩展打开方便之门。

确保严密同步

AVB 演变为 TSN 是为了处理要求特别严苛的应用,例如高级驾驶 辅助系统 (ADAS)。ADAS需要多个系统协同工作才能解决制动距 离与人类反应时间问题。

TSN 有多种机制来确保类似环境(例如IIoT)下的确定性:

● 对精密时间协议的改进
● 任何数据流都有冗余路径可用
● 以较低的带宽通过以太网将服务质量融合到TSN上(不影 响实时保证)
● 保留带宽——这是从AVB继承过来的一个核心特性,用于确保确定性性能

提供足够的带宽

相对于传统串行现场总线,即从 PROFIBUS® 到 Modbus® 的一切, 以太网有一个决定性优势,那就是它能为所有类型的应用提供 更多的带宽。特别是在汽车中,CAN 的有限数据速率和容量使 其不适用于下一代车载应用,这就为以太网(以AVB的形式) 打开了大门。

“机器视觉和3D扫描等应用需要大量带宽。”

对于控制系统中仍在使用的许多现场总线而言,情况也是如 此。机器视觉和3D扫描等应用越来越重要,这些应用需要大量 带宽,以太网上的TSN可以满足需求。

使网络基础设施更简单

TSN 旨在提供一种统一且易用的实现确定性以太网的方法。它 不依赖多种基础设施来处理不同类型的流量,一切都可以通过 以太网传输。

Automation World 的 David Greenfield 于 2015 年主持了一个播客节 目,其中虽然没有专门提到 TSN,但很好地介绍了以太网相对 于现场总线的一般优势。以太网 POWERLINK® 标准化组织的嘉宾 Sari Germanos 谈到了复杂应用(如上一节中提到的那些)如 何突破传统网络架构的限制。

TSN 形式的以太网已经在解决汽车中的这个问题。最近 EE Times 的一篇文章讨论了如果不必支持传统技术,就可以重新安排车 辆中的不同域架构。以太网将充当“连接各种应用域的骨干总 线”,从而更好地利用带宽。对于工业物联网,它同样适用。

随着(工业)物联网的普 及,数据量的增加和分布广泛的网络将需要新的标准来共享和 传输关键信息。正如救护车或消防车在紧急情况下拥有交通 优先权一样,TSN标准可确保关键的时间敏感数据在标准网络 基础设施上及时传输。 by National Instruments的AVnu Alliance工业部门主席Todd Walter

TSN 最新发展

隆隆夏日海浪分割线

TSN 不再只是一个理想化项目,而是已成为被行业组织认证的 广泛使用的标准。上面列出的几点表明它已拥有强大的技术基础。接下来要观察的是其测试和部署如何展开。

201 6年2月下旬,Bosch Rexroth、Schneider Electric、National Instruments和Kuka宣布他们将联手开发全球首个TSN测试平台。6 该测试平台旨在将不同业务流量整合到以太网TSN网络上。它 将测试TSN的多供应商互操作性,以及其安全特性、性能、延 迟、与基于云的控制系统的集成。

National Instruments 主持测试平台开发工作。其高管之一Eric Starkloff 评论说,TSN是“工业物联网未来发展的必要条件”, 并强调其从专业视听技术发展到现在的融合式确定性以太网, 可谓进步惊人。工业物联网的范围可能极为广大,但许多企业 在理解和利用其优势方面仍有很长的路要走。一个成熟和广泛 采用的TSN将有助于他们达成目标。

本文转载自:亚德诺半导体
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专注于新产品引入 (NPI) 与推动创新的领先分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 与Sierra Monitor Corporation签订全球分销协议,Sierra Monitor Corporation是连接和保护高价值基础设施资产的工业物联网 (IIoT) 解决方案供应商。

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楼宇自动化和管理系统遵循BACnet协议来管理和控制能源成本,让各种设施高效运行。Sierra Monitor的FieldServer系列协议网关安装了超过20万个元件,支持140多种工业自动化协议。Sierra Monitor产品线包括BACnet Explorer Next Generation (NG) 和BACnet路由器,专门用来与采用BACnet自动化协议的网络与设备集成。

与标准BACnet Explorer一样, Sierra Monitor BACnet Explorer NG会自动发现BACnet MS/TP和BACnet/IP设备,并具有写入能力,以测试新安装的设备或调试网络。传统的Explorer要求用户在电脑前运行Explorer 应用程序,而BACnet Explorer NG是一个具有Wi-Fi 或蜂窝连接的紧凑型独立网关,允许用户从任何地方安装和访问Explorer 。

Sierra Monitor的BACnet路由器为BACnet/IP、BACnet以太网和BACnet MS/TP网络提供完整的BACnet网络互联解决方案,同时提供安全的云连接。此器件具有单串行端口和双串行端口两种版本,且均具有以太网连接功能,可与BACnet/IP、BACnet以太网或BACnet MS/TP建立BACnet MS/TP连接,也可与BACnet/IP或BACnet以太网建立BACnet/IP连接。

所有Sierra Monitor BACnet路由器都能访问SMC云,即Sierra Monitor 用于工业物联网 (IIoT) 的设备管理平台。SMC云能够对位于BACnet Router本地的web应用程序进行安全的远程访问。在进行远程访问时,这些应用程序为系统集成商提供了诸多功能,包括远程配置、监视、记录、诊断以及更新系统,减少了现场操作次数。

欲知更多详情,敬请访问www.mouser.com/sierra-monitor

贸泽电子拥有丰富的产品线与卓越的客服,通过提供采用先进技术的最新产品来满足设计工程师与采购人员的创新需求。我们库存有全球最广泛的最新半导体及电子元件,为客户的最新设计项目提供支持。Mouser网站Mouser.cn不仅有多种高级搜索工具可帮助用户快速了解产品库存情况,而且网站还在持续更新以不断优化用户体验。此外,Mouser网站还提供数据手册、供应商特定参考设计、应用笔记、技术设计信息和工程用工具等丰富的资料供用户参考。

关于贸泽电子 (Mouser Electronics)
贸泽电子隶属于伯克希尔哈撒韦集团 (Berkshire Hathaway) 公司旗下,是一家屡获殊荣的一流授权半导体和电子元器件分销商,专门致力于以最快的方式,向设计工程师和采购人员提供业界顶尖制造商的最新产品。作为一家全球分销商,我们的网站mouser.cn能够提供多语言和多货币交易支持,分销来自超过700家生产商的500多万种产品。我们通过遍布全球的22个客户支持中心为客户提供一流的服务,并通过位于美国德州达拉斯南部,拥有最先进技术的7万平方米仓库向全球170个国家/地区,超过60万家客户出货。更多信息,敬请访问:http://www.mouser.cn

关于Sierra Monitor
总部位于加利福尼亚州硅谷核心城市米尔皮塔斯的Sierra Monitor成立于1978年,并于1989年上市。Sierra Monitor在工业传感和自动化领域拥有无线、云连接及数据服务等领先的IoT技术,创造了辉煌的业绩记录,在为IIoT市场扩张提供真正价值方面一直处于领先地位。该公司的愿景是利用全球对知识型产品和服务不断扩大的需求,提高楼宇自动化、工业和军事应用的操作性能、生产能力、工作效率和安全性,同时减少对资源和能源消耗的需求。

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推动高能效创新的安森美半导体 (ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ON) 发布了一个全新多传感器屏蔽板,并扩展了其物联网开发套件(IDK)的软件,帮助工程师应对更广泛的高增长物联网(IoT)应用。新产品让客户能加速产品开发周期,更快地为各种联接的健康及工业可穿戴设备、智能家居、预测性维护、资产追踪和其他工业物联网应用部署 IoT 方案。

安森美半导体的 IDK 是一个直观、模块化、 节点到云(node-to-cloud)的平台,可实现快速原型制作的评估和 IoT 方案的开发,为时间和资源紧张的设计人员带来重要的价值。IDK 通过连接至 Arm® SoC 主板上的一系列屏蔽板/子卡,可在这 IoT “大伞” 下提供各种感测、处理、联接和致动的可能性。

多传感器屏蔽板新增了多种惯性和环境传感器。这配以例如最近发布的蓝牙低功耗(BLE)联接屏蔽板,可实现针对各种超低功耗智能家居、工业物联网和可穿戴方案的快速原型制作。

软件是 IDK 整体的部分,在此次提升的软件功能,安森美半导体发布了 IDK 软件4.0版本。除了对 Carriots(Altair)云的既有支持外,现还包括了对 IBM 云的原生支持。此外, IDK 主板上运行的嵌入式操作系统也已升级至 mbed 5.5版本。

安森美半导体物联网主管 Wiren Perera 表示:“安森美半导体持续扩充其直观的 IoT 套件,帮助客户针对不同的 IoT 垂直市场制作原型和开发方案,并以更快、更好的成本效益部署。我们了解提供从节点到云的完整方案的重要性,所以我们的全新感测功能与超低能耗联接和致动器产品的选项相辅相成,可实现领导业界的电池寿命的全新方案类别。更广的云支持、升级的操作系统(OS)和可配置的移动应用程式都表明我们持续增强软件功能以促进快速产品部署的承诺。”

凭借额外的硬件和软件增强功能的强强组合,设计人员现能进行原型制作,并开发更广泛的 IoT 设备和方案。安森美半导体正在开发一款安卓移动应用程式,将能够通过低能耗 BLE 经手机看到传感器数据和控制致动器。该应用程式可针对应用和用例原型进行动态定制。

本文转载自:安森美半导体
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如今,移动技术的应用和增长创造了一个快节奏的社会,人们对即时信息和即时反馈已经习以为常。

对于制造行业和物流行业的公司来说,通过更多地利用工业物联网,可以更好地满足新时代的新需求。

工业物联网涉及物联网技术在制造工艺和供应链中的应用。除了来自设备和传感器的数据外,工业物联网战略还应该结合机器学习和大数据技术,利用现有传感器、机器对机器(M2M)通信、自动化技术的组合,可以为企业提供更多见解。

根据2016/2017年度工业分析,69%的决策者将行业分析视为实现目标的一条重要途径,因此其对企业的生态系统有着深刻的影响。

新兴技术潜力是巨大的,正在不断发展并以极快的速度发展。因此,企业必须考虑如何最好地采用工业物联网作为有利于业务的计划的一部分。反过来,这种洞察力水平可以有助于未来的商业决策和成功。

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工业物联网带来了什么好处?

制造行业的企业往往拥有并运行大量的工业设备,所有这些设备都需要监控和维护。对于现有的部署,工业物联网使得基于更精确数据的制造过程中决策的改进成为可能。它还可以用来提高生产质量和正常运行时间,因为从网络上的设备和传感器收集的数据可以实现对生产设备的实时和预测性维护。

工业物联网背后的主要思想是使机器在制定决策时比人类更智能、更高效。这依赖于准确、一致地捕获和传递数据。现在很多公司正在开发高精度测量的前沿传感器。这些数据可以与实时分析耦合,可以解析机器运行情况。

使用机器学习,该系统可以被训练以发现潜在的模式,这些模式将对未来的失败给出指示。如果结果是有关的,他们可以立即调查。这些信息以前需要花费数周的时间才能发现,并依赖于每个技术熟练的专业人员的可用性。现在,使用实时数据可以帮助那些拥有合适技能的人在多个地点监控更多的机器,从而更快地做出维护决策。反过来,制造业效率可以大大加快。

除了预测性维护以外,机器学习在工业性能方面也有很大的改进。要做到这一点,企业需要了解所有可用的数据,对数据进行量化,并根据收到的信息提供有关如何最好地进行制造过程的深入见解。机器学习可以用来演示如何提高性能,并在同一级别的投资提供更快的结果。

在制造行业中,时间就是金钱。随着工业物联网战略的实施,从单独的传感器到可用的分析和自动化,制造商可以围绕整体效率和成本做出更好的业务决策。工业物联网战略在可持续和绿色生产实践以及供应链可追溯性方面也具有很大的潜力。

随着“循环经济”在企业的应用,从产品到包装的所有要素都应该被重复使用,并在整个价值链中循环利用,工业物联网的实施对其追踪结果至关重要。

为什么安全是工业物联网的关键:企业应该意识到的威胁

除了实施工业物联网系统以满足业务需求外,企业也应该意识到安全性的影响。每一个连接网络的工业物联网设备都可能会成为攻击者的潜在进入点,因此随着所使用设备的数量不断增加,企业对安全网络的需求将变得更加重要。

网络攻击者在试图访问网络方面越来越有创意。例如安全服务商Darktrace公司最近发现,一个恶意软件团队曾试图通过鱼缸的网络连接进入一个赌场网络。

因此,任何具有IP连接的东西都应该在被允许进入网络之前得到保护。每个设备也应该有升级和修补的方法和路径,以便修复任何缺陷。

在涉及信息技术和运营技术方面,目前缺乏既定的最佳实践。然而,值得一提的是,在工业物联网管理系统中可以使用一些标准的IT安全操作规程,因为这种方法为安全网络提供了一个良好的开端。为了保持网络的安全,这些管理工具应该被视为攻击媒介。

工业物联网系统需要以下8个安全要求,以确保整个系统免受攻击:

1.身份验证 -任何需要访问网络的人都需要被授权。使用基于角色的访问控制和审计来实施身份验证策略,以跟踪允许谁加入网络,以及何时使用这些账户,这是企业IT基础架构战略的重要组成部分。

2.加密 -要控制从设备返回中央应用程序的数据,需要进行加密。但是,这种加密不应该影响数据处理的速度。

3.传输 - 应该考虑从一个设备到另一个设备或中央系统从设备获取数据的传输机制。要考虑设备是否通过有线网络还是将通过无线网络传输数据?对于物流和供应链公司来说,使用电信网络来跟踪车辆可能是必要的。无论其传输方式是有线还是无线,都需要安全灵活地升级到最新的通信协议。

4.防篡改 -这一步确保对设备进行监视和检查,检查设备是否被篡改。这可以是机械的、硬件的和软件的篡改检测。

5.数据存储 - 所有数据存储必须安全。数据通常存储在边缘,可以保存关键的系统数据,如操作软件。另外,在设备的整个生命周期中,很可能需要扩展存储容量,需要在不损失安全完整性的情况下实施。同样,中央数据集也需要进行保护,因为它构成了关键的业务资产。

6.通过无线技术进行软件升级 - 工业设备的使用寿命各不相同,往往需要更新。工业物联网系统需要能够安全地进行无线更新。

7.分段-扁平网络结构是生产环境中最常用的一种方法,设备中的任何缺陷都可能扩展,并影响整个网络。因此,在操作技术中使用分段方法来减少攻击面,并尽量减少这种风险。

8.多层次 - 操作技术不易修补,因此工业物联网通常在运营技术网络基础之上,并在单独的网络层运行,然后与数据聚合和分析层进行通信以保护网络安全。由于在网络外部与IT基础设施通信的附加传感器和网关成为威胁,诸如此类的层中的安全性被用于保护生产环境。

因此,随着技术的广度和深度的增加,确保工业物联网安全运营势在必行。

本文转载自: 51CTO.COM
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最近五到十年,技术发展突飞猛进,特别是互联网技术、云技术发展很快,这些外围技术的发展也渐渐影响到工业的发展。因此,未来五年会比以往五年发展更快,特别是在2018、2019这两年会有很多概念和原型落地,未来也会有大批的项目和企业落地。因此,美国国家仪器(NI)站在测试测量的角度发布了《2018 NI趋势展望报告》。日前,NI在“NIDays 2017全球图形化系统设计盛会(中国站)”上,也有针对性地对工业物联网(IIoT)、机器学习、摩尔定律、5G和汽车电气化这5个领域进行了全面分享。

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NI中国产品市场主管刘旭阳

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NI全球市场高级副总裁Ajit Gokhale(右2);NI亚太区销售和市场副总裁Chandran Nair(左2);NI大中华区市场经理汤敏(右1)

工业物联网管理涉及3大准则

NI中国产品市场主管刘旭阳在会后媒体发布会环节对会议要点进行了解读。他指出,工业物联网应用会做生产监测,提升物料分配和生产的性能。对于核电机组、大型发电机等关键资产,我们需要配置相关监测设备来进行运营维护,保障大型设备工作稳定和可持续,减少停机时间。然而,很多运维监控设备部署到现场,管理是一大问题。未来有95%的工业企业,特别是重型装备企业、高端制造企业,会将产线或技术手段升级到工业物联网或者中国制造2025的框架体系下进行探索。

这其中最受关注的技术热点和挑战有3个。

1.远程系统管理。运维系统部署越多,管理就越难。比如,陕西顾锋机场提供大型资产给各个企业,希望交付的重型资产可以有效进行管理和故障预诊断。交付的资产从以往上十个拓展到成百个后,分布地域很广,进行有效的分布式管理以及监测系统的有效管理就很困难。

2.软件配置管理。大型关键资产对软件的要求非常高,不仅要确保监测系统安全,而且要确保运维系统也安全。此外,不同的工况需要不同的监测体系进行配套。

3.数据管理。运维系统的大量部署使数据越来越多。比如,科研单位希望将实验中心之间的数据做有效连接,而提升功能。

机器学习向工业物联网延伸

机器学习与工业物联网息息相关。百度、阿里、腾讯等基于大平台的机器学习,以及科大讯飞基于语音识别的机器学习,同样可以应用到整个工业领域。通过工业物联网产生数据,再以数据训练模型,这个阶段就是机器学习。比如,中车利用机器学习进行轨道交通故障预测和健康管理就是一个很好的例子。另外一个例子是航空发动机,很多单位现在已经开始用机器学习来进行相关研究,甚至是后期的保养与维护。

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NI大中华区市场经理汤敏补充,大家现在看到AI被谈得很多,由此可能注意到一个现象,就是算法工程师突然非常热门起来了。对于我们来说,我们觉得很高兴的一点是,我们可以让算法工程师不需要那么了解硬件,而可以聚焦在算法和机器学习这些本身。

打破摩尔定律

目前,CPU的频率很难再进一步提高,更多的是采用多核或者异构的方式。频率继续提升会带来很大工艺上的问题,以及处理器散热的问题。现在处理器都是采用并行任务的方式,因此其涉及的并不是速度有多快,更多的是能不能协同处理。此外,随着虚拟现实(VR)应用的普及,它对于视频和图像的处理要求格外高,这就不是传统提升处理器性能所能解决的问题。因此,业界提出了很多方法,比如3D IC,即通过芯片堆叠提高芯片密度,继而提升处理器能力。同时,智能驾驶、人脸识别等新兴技术需要采用特殊的处理器,这其中就会用到异构技术,比如将FPGA或DSP整合到一起。

NI亚太区销售和市场副总裁Chandran Nair表示,NI提供的是一个开放化或平台化的方式,帮助大家在热门领域进行最先原型化的过程。比如对于处理器异构计算革新,我们可以利用平台和最新的FPGA和CPU技术,帮助大家在一些热门领域来做研究加速以及创新。NI的优势是能最早帮助大家利用这些技术。在原型开发上,底层开发涉及的语言难学也费时。NI的平台可以帮助大家跳过这个环节,直接用Labview快速开发,让开发缩短时间,可以更快实现。

5G颠覆测试过程

2020年中国将率先对5G进行商业化。5G相比4G并不只是单纯的速率提升,而是因为其速率提升、网络容量提升,很多应用将有望变成了现实。比如,我们现在的网络节点更多是智能手机,这是由于速度或者网络通信能力所限。但是未来随着5G的上线,越来越多的智能汽车将有望成为网络节点,进行数字交换,车与手机也有望实现通信。此外,5G之所以谈得多,是因为其跟4G的技术跨度比较大。5G会用到多天线技术、大规模MIMO、毫米波技术,以及波束成形技术,这也导致我们整个测试方法和思路要改变。再具体一点来说,由于采用毫米波技术,它需要更高的带宽。这也就意味着我们对信号的带宽要求和的测试要求越来越多。另外是软件无线电技术。5G尚未有标准化通信协议,各个国家都希望自己的协议和标准能成为未来的协议和标准。因此,各国都在争分夺秒,希望把自己的算法和原型协议最快实验出来,把速率最快提升上来。

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汽车电气化带来各种颠覆

汽车的电气化指的是把新能源汽车和智能汽车相结合。其将在航空领域率先实现,现在飞机上的电气化程度比汽车高得多,比如浦东的商飞,其已经完全实现了电气化的机身结构。未来的汽车也会如此。尽管新能源车现在的技术还不是那么成熟,但是在中国,北上广深都出台了相关鼓励政策,德国、欧洲也都陆续推出了相关政策,未来新能源车应该是趋势。汽车的电气化不仅要用电机、电池来驱动,而且需要采用智能传感和传导器件使其更加智能,并通过电气化的方式使其有机连接成整体。以往汽车采用方向盘控制,通过齿轮臂来改变轮胎的方向。现在则是通过电传的方式,即通过电、信号和传感器的组合来实现车辆的偏移。不仅如此,汽车某个时段集中充电还会产生用电高峰,对电网建设提出挑战,并带来电价问题。

此外,内燃机是一套纯机械方式,有变速箱和齿轮。新能源汽车可能简化为只有电池、电机、驱动器。怎么对其测试,以及与自动驾驶联合测试是个挑战。前不久奥迪发布的A8,是第一款基于L3智能驾驶级别的车辆。其意味着真正的自动驾驶汽车面世,但其测试也变得愈加困难。汽车会越来越像飞机。比如,飞机有雷达来探测前方的云和空域;现在汽车也要安装雷达,不仅是方便开车和倒车,更多是实现道路的判别和识别。

最后,NI全球市场高级副总裁Ajit Gokhale对于其基于平台的方式方法(包括软件硬件)做了几点重点强调。

1.开放的软件,能够快速应对多种变化。比如无人驾驶汽车有很多标准还在定义当中,而NI开放的软件使得用户可以快速调整设计,来应对不断的变化。

2.硬件。NI的硬件和软件紧密结合,并且可以和未来的生态系统很好地连接在一起。

3.同步。不管是5G多路信号还是汽车传感器融合等等,同步都非常重要。

4.数据。未来数据呈指数性、爆炸性增长,尤其是5G和IoT会产生大量数据。NI具有快速移动和管理数据的能力,其从25年以前就开始投资和布局。

平台的宽度和广度,无论是汽车雷达测试、射频测试还是硬件在环仿真测试,NI提供了一个统一的平台,可以兼顾各种测试类型。这是其优势所在。

院校圆桌论坛:3个校企合作案例&“双一流、新工科”、“智能制造”话题

众所周知,NI非常注重校企合作,在NIDays上也举办了院校圆桌论坛。

论坛上谈到了2个校企合作案例。NI与西安电子科技大学共同合作开发了混合信号IC测试的课程。西电的老师将NI的ASTS半导体综合知识平台作为这门课程的专业实验教学平台,并且开发了配套的教材,让学生充分掌握静态参数测试、动态参数测试,以及综合测试的原理、技术及方法。

NI集行业合作伙伴,与常熟理工共同开发了11门的校企合作课程,覆盖了专业基础的测控技术、虚拟仪器到专业核心的汽车电子控制、测控技术等等。另外,常熟理工将NI助理开发工程师的行业认证引入到了教学当中,学生只有通过了这个认证,才能够毕业和就业。毕业生就业也是供不应求。

另外,NI也于近日发布新闻稿表示,NI与东南大学宣布达成战略合作,搭建毫米波技术联合实验室助力5G预研。

论坛上探讨了“双一流、新工科”、“智能制造”以及“人才培养”这几个话题。

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论坛主持人:

●NI院校计划经理潘宇(左一)

论坛嘉宾:

●吴幼华,中国仪器仪表学会常务副理事长(正中)

●付宇卓教授,上海交通大学教务处副处长,学生创新中心常务副主任(右二)

●张志强,中车青岛四方机车车辆股份有限公司,国家工程实验室实验部主任(左二)

●郭文哲Sam,美国国家仪器有限公司上海研发部总经理(右一)
对于“国家提出的‘双一流、新工科’的新方向和教育理念,背后的意义在哪里?”这个问题,付教授认为,双一流或者新工科,其实也不见得是教育部所提出来的。“双一流”网上有很多段子,也未必见得那么严肃。其实它是类似985的另外一种形式,是国家新的一轮战略投入。“新工科”则一是要对标2025,在大数据产业;二是对AI应用来说,怎么实现产业协同。

郭总表示,有一个报道说现在的学生有65%在就业的时候,要进入到一个现在不存在的、无关的行业。因此,这对于高校怎么培养下一代人才带来很大挑战,任重而道远。从企业角度来说,我们所重视的一个技能是要快速学习,因为现在技术变化非常快。怎么样把学习转变成真正有用?还有创新也非常重要。但是不管是快速学习,还是创新,都要建立在一个非常扎实的理论基础和基本功上。

对于智能制造,怎么样通过产学合作,去促进产业发展,张主任认为,我们可以借鉴一下NASA的分析体系理论。科研院校是对于高校的一个拓展支撑,他们最多能做到七级。这样后续再开展。然后把对学生的培养融合,从理论方面做到就业方面去。而对于工业界和企业来说,我们关注到八级。这就需要一些很专业的团队,比如美国好多的咨询公司,就做这方面的工作。因此,产学研用需要形成一个很大的项目团队。通过这种细致的分工,从学校、科研单位、专业公司、咨询机构和企业本身来讲,怎么样从需求层面进行完美的结合,效果能做得相对好一些。

对于人才培养的经验和建议,吴理事长表示中国的发展有很大的机遇。我们工科需求很大,相当于一个欧洲中等以上国家。但是这其中也包括很多人工智能、大数据、云计算、物联网等等,我们也不要忘了工业的基础,基础工艺、基础材料、基础人才管理。这一点NI做得非常好。我们怎么样让中国未来大学生呈井喷式发展,也是一种厚积薄发。大学很关键,大学强,则中国强,所以高校一定要做好产学研用,现在叫官(政府)产学研用媒(体)基(层机构)。

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