測(cè)試與量測(cè)的重要趨勢(shì)：軟件生態(tài)系統(tǒng)不容小覷

目前行動(dòng)裝置的演變，讓我們觀察到一測(cè)試與量測(cè)的重要趨勢(shì)：由軟件定義的生態(tài)系統(tǒng)擁有不容小覷的影響力。

早期手機(jī)的主要用途是打電話，再來是傳簡(jiǎn)訊，上述這些功能幾乎都由廠商決定其功能性。而現(xiàn)今行動(dòng)裝置的軟件，已經(jīng)能夠開放給用戶自行設(shè)定，他們可享有拍照攝影、播放音樂、收發(fā)電子郵件等功能。這種變遷不只影響開放式的軟件使用體驗(yàn)，也促使 Apple 與 Google 針對(duì)自家產(chǎn)品打造完整的周邊應(yīng)用系統(tǒng)，并設(shè)立了系統(tǒng)開發(fā)工程師社群，設(shè)計(jì)出許多可提高實(shí)用性的應(yīng)用程序。

手機(jī)廠商原本就能推廣手機(jī)固有的開放性社群概念，但Apple 與 Google 卻先從改良軟件環(huán)境著手，接著再布署產(chǎn)品硬件。這兩家公司提供客制化功能給用戶或第三方開發(fā)商，成功地改變了自家手機(jī)在消費(fèi)者眼中的形象。

上述概念也同時(shí)影響了測(cè)試與量測(cè)產(chǎn)業(yè)。仰賴標(biāo)準(zhǔn)軟件平臺(tái)的開發(fā)商與整合商，現(xiàn)在可采用現(xiàn)成的商用技術(shù)，擴(kuò)充復(fù)雜硬件的功能，并應(yīng)用于全新領(lǐng)域，這是以前無法辦到的。軟件定義的生態(tài)系統(tǒng)可提供出色的生產(chǎn)力與協(xié)同合作效能，對(duì)未來 3 到 5 年內(nèi)的測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來深遠(yuǎn)的影響。

圖一 ： 軟件平臺(tái)衍生出來的生態(tài)系統(tǒng)會(huì)隨著新的客戶、供貨商、插件供貨商等而成長(zhǎng)，進(jìn)而提高自身的使用價(jià)值。軟件為主的生態(tài)系統(tǒng)會(huì)深深影響工程師透過軟件式測(cè)試平臺(tái)而獲得的價(jià)值。

重新定義生態(tài)系統(tǒng)

在《The Death of Competition： Leadership and Strategy in the Age of Business Ecosystems》這本書中，James F. Moore 對(duì)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的定義如下：「組織與個(gè)人彼此互動(dòng)而形成的經(jīng)濟(jì)社群，就像一種商業(yè)有機(jī)體。這種經(jīng)濟(jì)社群生產(chǎn)有價(jià)值的物品與服務(wù)給客戶，同時(shí)客戶也是此生態(tài)系統(tǒng)的一份子。其中的有機(jī)體還包含供貨商、領(lǐng)導(dǎo)生產(chǎn)商、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和其他利害關(guān)系人。每一成員的能力與角色都會(huì)與時(shí)俱進(jìn)，并且遵循領(lǐng)導(dǎo)廠商所設(shè)定的指針?！?/p>

就測(cè)試與量測(cè)而言，跨產(chǎn)業(yè)合作并非什么新鮮事。過去幾十年來，IVI Foundation、PXI Systems Alliance、LXI Consortium 等活躍的業(yè)界團(tuán)體集結(jié)了諸多重要廠商，但如同摩爾定律所述，廠商彼此間仍存有隔閡。由于軟件/硬件/聯(lián)合軟硬件廠商積極參與這類團(tuán)體，且更加重視專利架構(gòu)的互操作性，與方便好用的開放式架構(gòu)，因此促成了商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。

目前該產(chǎn)業(yè)內(nèi)最成功的生態(tài)系統(tǒng)案例，是以軟件為開發(fā)基礎(chǔ)。NI LabVIEW 就是透過這類生態(tài)系統(tǒng)而增值的應(yīng)用軟件之一。許多任務(wù)程師都受過 LabVIEW 的相關(guān)訓(xùn)練，并且透過 LabVIEW Tools Network 等商用工具開發(fā)出各種插件，以便滿足個(gè)人或其他應(yīng)用需求。NI 網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)整合商與 LabVIEW Consultants 皆致力于布署此生態(tài)系統(tǒng)。隨著每一新的供貨商、生產(chǎn)商、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、利害關(guān)系人的加入，軟件的價(jià)值就隨之增加，為用戶帶來更多好處。

在開放專利軟硬件架構(gòu)下的生態(tài)系統(tǒng)

有個(gè)很實(shí)用的生態(tài)系統(tǒng)制定了標(biāo)準(zhǔn)的儀器溝通方式，那就是 Interchangeable Virtual Instrument （IVI） 驅(qū)動(dòng)程序。如果能針對(duì)不同廠商的類似儀器，透過應(yīng)用程序設(shè)計(jì)界面（API）開發(fā)出通用的溝通方式，不但可以減少用戶的學(xué)習(xí)時(shí)間，也可以縮短廠商的開發(fā)周期。這樣一來，第三方廠商即可建置驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)立驅(qū)動(dòng)程序網(wǎng)站 （例如 ni.com 的 IDNet），并根據(jù)驅(qū)動(dòng)程序提供其抽象層設(shè)計(jì)。

有了架構(gòu)完整的硬件抽象層，想要在可使用數(shù)十年的系統(tǒng)內(nèi)加入新技術(shù)便不再是夢(mèng)想。這當(dāng)中，以標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng)可說是其中關(guān)鍵，隨著適用于 IVI 的原生 Microsoft .NET 實(shí)作剛通過核準(zhǔn)，此生態(tài)系統(tǒng)更是蓬勃發(fā)展。

針對(duì)行內(nèi)訊號(hào)處理或待測(cè)裝置 （DUT） 控制等應(yīng)用來設(shè)定 FPGA 時(shí)，最好采用單一廠商的軟硬件，才能滿足多數(shù)測(cè)試工程師的抽象層技術(shù)需求。如果這類解決方案來自以軟件為主的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，該平臺(tái)即可保有充分的使用彈性，以便做為不同或可替換的軟硬件架構(gòu)。

比如說，LabVIEW 可重設(shè) I/O （RIO） 架構(gòu)具有 FPGA 設(shè)定功能，可將第三方 VHDL 或 Xilinx CORE Generator IP 納入 LabVIEW 系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具鏈。有了 LabVIEW Tools Network，用戶即可與自動(dòng)化測(cè)試產(chǎn)業(yè)內(nèi)的其他用戶或廠商分享不同的范例項(xiàng)目與編譯程序代碼，并用于各應(yīng)用領(lǐng)域。

此生態(tài)系統(tǒng)把 FPGA 設(shè)定功能加入非傳統(tǒng)的自動(dòng)化測(cè)試領(lǐng)域，同時(shí)提供應(yīng)用所需的 IP。如果沒有軟件為主的生態(tài)系統(tǒng)，許多有效的開放式平臺(tái)就會(huì)變得岌岌可危。xTCA 平臺(tái)曾經(jīng)采用電信基礎(chǔ)架構(gòu)，也一度受到高能物理 （High-Energy Physics） 社群的關(guān)注，但卻無法建置強(qiáng)大的自動(dòng)化測(cè)試生態(tài)系統(tǒng)。該平臺(tái)提供豐富的軟件、機(jī)型、通訊總線選項(xiàng)，卻因此降低領(lǐng)導(dǎo)廠商的采用意愿，并增加更多復(fù)雜考慮。就在 AXIe Consortium 努力控制這些選項(xiàng)、改良其自動(dòng)化測(cè)試效能的同時(shí)，成敗最終還是取決于軟件為主的生態(tài)系統(tǒng)。

自動(dòng)化測(cè)試生態(tài)系統(tǒng)的未來

Frost & Sullivan 公司的測(cè)試與量測(cè)產(chǎn)業(yè)總監(jiān) Jessy Cavazos表示：「在過去，測(cè)試系統(tǒng)的價(jià)值在于用戶所投入的時(shí)間與金錢。然而系統(tǒng)價(jià)值也來自整個(gè)社群，其中包含第三方供貨商、整合商、顧問公司、因運(yùn)而生的標(biāo)準(zhǔn)等等，這都是軟件生態(tài)系統(tǒng)的核心支持動(dòng)力，同時(shí)也是滿足新一代裝置測(cè)試需求的關(guān)鍵之一?！?/p>

未來 3 到 5 年內(nèi)，自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)以軟件為主的趨勢(shì)會(huì)變得更明顯，而生態(tài)系統(tǒng)影響平臺(tái)價(jià)值的程度也會(huì)持續(xù)增加。上述的儀器溝通與抽象化 FPGA 設(shè)定等范例，都只是自動(dòng)化測(cè)試生態(tài)系統(tǒng)的初期變遷而已。隨著軟件廠商能更有效運(yùn)用自己的生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)采用第三方 IP 的商用模型，行動(dòng)裝置的未來發(fā)展絕對(duì)會(huì)讓測(cè)試與量測(cè)產(chǎn)業(yè)煥然一新。