最近五到十年，技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)發(fā)展很快，這些外圍技術(shù)的發(fā)展也漸漸影響到工業(yè)的發(fā)展。因此，未來五年會比以往五年發(fā)展更快，特別是在2018、2019這兩年會有很多概念和原型落地，未來也會有大批的項(xiàng)目和企業(yè)落地。因此，美國國家儀器（NI）站在測試測量的角度發(fā)布了《2018 NI趨勢展望報(bào)告》。日前，NI在“NIDays 2017全球圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)盛會（中國站）”上，也有針對性地對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）、機(jī)器學(xué)習(xí)、摩爾定律、5G和汽車電氣化這5個領(lǐng)域進(jìn)行了全面分享。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理涉及3大準(zhǔn)則

NI中國產(chǎn)品市場主管劉旭陽在會后媒體發(fā)布會環(huán)節(jié)對會議要點(diǎn)進(jìn)行了解讀。他指出，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用會做生產(chǎn)監(jiān)測，提升物料分配和生產(chǎn)的性能。對于核電機(jī)組、大型發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵資產(chǎn)，我們需要配置相關(guān)監(jiān)測設(shè)備來進(jìn)行運(yùn)營維護(hù)，保障大型設(shè)備工作穩(wěn)定和可持續(xù)，減少停機(jī)時(shí)間。然而，很多運(yùn)維監(jiān)控設(shè)備部署到現(xiàn)場，管理是一大問題。未來有95%的工業(yè)企業(yè)，特別是重型裝備企業(yè)、高端制造企業(yè)，會將產(chǎn)線或技術(shù)手段升級到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)或者中國制造2025的框架體系下進(jìn)行探索。

機(jī)器學(xué)習(xí)向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)延伸

機(jī)器學(xué)習(xí)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)息息相關(guān)。百度、阿里、騰訊等基于大平臺的機(jī)器學(xué)習(xí)，以及科大訊飛基于語音識別的機(jī)器學(xué)習(xí)，同樣可以應(yīng)用到整個工業(yè)領(lǐng)域。通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，再以數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型，這個階段就是機(jī)器學(xué)習(xí)。比如，中車?yán)脵C(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行軌道交通故障預(yù)測和健康管理就是一個很好的例子。另外一個例子是航空發(fā)動機(jī)，很多單位現(xiàn)在已經(jīng)開始用機(jī)器學(xué)習(xí)來進(jìn)行相關(guān)研究，甚至是后期的保養(yǎng)與維護(hù)。

打破摩爾定律

目前，CPU的頻率很難再進(jìn)一步提高，更多的是采用多核或者異構(gòu)的方式。頻率繼續(xù)提升會帶來很大工藝上的問題，以及處理器散熱的問題?，F(xiàn)在處理器都是采用并行任務(wù)的方式，因此其涉及的并不是速度有多快，更多的是能不能協(xié)同處理。此外，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）應(yīng)用的普及，它對于視頻和圖像的處理要求格外高，這就不是傳統(tǒng)提升處理器性能所能解決的問題。因此，業(yè)界提出了很多方法，比如3D IC，即通過芯片堆疊提高芯片密度，繼而提升處理器能力。同時(shí)，智能駕駛、人臉識別等新興技術(shù)需要采用特殊的處理器，這其中就會用到異構(gòu)技術(shù)，比如將FPGA或DSP整合到一起。

NI亞太區(qū)銷售和市場副總裁Chandran Nair表示，NI提供的是一個開放化或平臺化的方式，幫助大家在熱門領(lǐng)域進(jìn)行最先原型化的過程。比如對于處理器異構(gòu)計(jì)算革新，我們可以利用平臺和最新的FPGA和CPU技術(shù)，幫助大家在一些熱門領(lǐng)域來做研究加速以及創(chuàng)新。 NI的優(yōu)勢是能最早幫助大家利用這些技術(shù)。在原型開發(fā)上，底層開發(fā)涉及的語言難學(xué)也費(fèi)時(shí)。 NI的平臺可以幫助大家跳過這個環(huán)節(jié)，直接用Labview快速開發(fā)，讓開發(fā)縮短時(shí)間，可以更快實(shí)現(xiàn)。

5G顛覆測試過程

2020年中國將率先對5G進(jìn)行商業(yè)化。 5G相比4G并不只是單純的速率提升，而是因?yàn)槠渌俾侍嵘?、網(wǎng)絡(luò)容量提升，很多應(yīng)用將有望變成了現(xiàn)實(shí)。比如，我們現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)更多是智能手機(jī)，這是由于速度或者網(wǎng)絡(luò)通信能力所限。但是未來隨著5G的上線，越來越多的智能汽車將有望成為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)字交換，車與手機(jī)也有望實(shí)現(xiàn)通信。此外，5G之所以談得多，是因?yàn)槠涓?G的技術(shù)跨度比較大。 5G會用到多天線技術(shù)、大規(guī)模MIMO、毫米波技術(shù)，以及波束成形技術(shù)，這也導(dǎo)致我們整個測試方法和思路要改變。再具體一點(diǎn)來說，由于采用毫米波技術(shù)，它需要更高的帶寬。這也就意味著我們對信號的帶寬要求和的測試要求越來越多。另外是軟件無線電技術(shù)。 5G尚未有標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議，各個國家都希望自己的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)能成為未來的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。因此，各國都在爭分奪秒，希望把自己的算法和原型協(xié)議最快實(shí)驗(yàn)出來，把速率最快提升上來。

汽車電氣化帶來各種顛覆

汽車的電氣化指的是把新能源汽車和智能汽車相結(jié)合。其將在航空領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在飛機(jī)上的電氣化程度比汽車高得多，比如浦東的商飛，其已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了電氣化的機(jī)身結(jié)構(gòu)。未來的汽車也會如此。盡管新能源車現(xiàn)在的技術(shù)還不是那么成熟，但是在中國，北上廣深都出臺了相關(guān)鼓勵政策，德國、歐洲也都陸續(xù)推出了相關(guān)政策，未來新能源車應(yīng)該是趨勢。汽車的電氣化不僅要用電機(jī)、電池來驅(qū)動，而且需要采用智能傳感和傳導(dǎo)器件使其更加智能，并通過電氣化的方式使其有機(jī)連接成整體。以往汽車采用方向盤控制，通過齒輪臂來改變輪胎的方向?，F(xiàn)在則是通過電傳的方式，即通過電、信號和傳感器的組合來實(shí)現(xiàn)車輛的偏移。不僅如此，汽車某個時(shí)段集中充電還會產(chǎn)生用電高峰，對電網(wǎng)建設(shè)提出挑戰(zhàn)，并帶來電價(jià)問題。

此外，內(nèi)燃機(jī)是一套純機(jī)械方式，有變速箱和齒輪。新能源汽車可能簡化為只有電池、電機(jī)、驅(qū)動器。怎么對其測試，以及與自動駕駛聯(lián)合測試是個挑戰(zhàn)。前不久奧迪發(fā)布的A8，是第一款基于L3智能駕駛級別的車輛。其意味著真正的自動駕駛汽車面世，但其測試也變得愈加困難。汽車會越來越像飛機(jī)。比如，飛機(jī)有雷達(dá)來探測前方的云和空域；現(xiàn)在汽車也要安裝雷達(dá)，不僅是方便開車和倒車，更多是實(shí)現(xiàn)道路的判別和識別。