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還在傷腦筋? 物聯網測試一次通關
三大元素與四大挑戰

【作者: 王岫晨】   2017年07月06日 星期四

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物聯網在度過了之前的醞釀期與發展期後,從去年多半都還只是概念性的想法,到今年已有許多真實產品與實際應用問世。而面對未來幾年的發展性,市場專家均認為,物聯網在未來幾年至2020年前,肯定會出現高度成長,這從今年許多相關應用產品陸續問世,就可以看出端倪。



圖一 : 物聯網的主要應用,範圍廣泛,分散在各種不同的領域之中,然而主要的殺手應用,則尚不明顯。
圖一 : 物聯網的主要應用,範圍廣泛,分散在各種不同的領域之中,然而主要的殺手應用,則尚不明顯。

只不過,觀察目前物聯網的主要應用,範圍廣泛,分散在各種不同的領域之中,然而主要的殺手應用,則尚不明顯。以目前許多物聯網所號稱的功能,都是廠商刻意加諸於人們的,而非人們真正的需求所在。也因此,才會有現在這種物聯網話題熱,卻看不到重要應用的現象產生。


3大要素架構物聯網系統

業者指出,要組成物聯網,很重要的三大部分,分別是感測、運算與聯網。物聯網從感測端開始,為了讓物聯網能發揮更大的整體綜效,感測器必須要能擁有更多智能化的設計。而要賦予智能化,不外乎來自於更強大的運算效能,這些運算核心不只運算能力必須更為強大、功耗更低,也將因應物聯網應用而有不同的發展腳步,例如MCU朝向SoC整合、而CPU則逐步邁向嵌入式發展。


有了感測元件與運算效能之後,接下來,所有設備都要具備聯網能力。對於物聯網來說,所有裝置都必須要聯網,設備聯網是必要的,因此聯網能力也成為構成物聯網條件裡的重要一環。而從感測、運算到聯網,這三個條件環環相扣,缺一不可。


物聯網未來的發展性,範圍將擴及到智慧城市、智慧車輛等範疇,所有這些應用領域,都強調設備的功能性必須越來越強大,這也導致元件的設計將會越來越複雜,也就是其整合度將越來越高,而測試的條件也會越來越多。


物聯網應用中的許多系統,都必須要有內建的處理器,系統本身要能自動因應週邊環境的變化,採取進一步的相對應動作,這才是物聯網最終所希望呈現出來的一個結果。也就是所有的應用,都必需要透過感測器所抓取到的環境數據,來進一步轉換成有用的資訊,並輸出成為正確的動作。


也因此,若從物聯網周邊的基礎元件來觀察的話,除了會發現MCU變得越來越複雜之外,CPU逐漸走向嵌入式發展,就連周邊的感測器,也必須要能擁有智能化能力。不光只是進行一般動作的感測,甚至連溫度、環境光源、心跳、血壓等感測都將一併進行功能上的整合。


物聯網測試四大挑戰

正因為物聯網的應用領域太過廣泛、解決方案太過多元,使得測試層面將會遇到四大主要挑戰。第一,由於物聯網的元件整合度提高,因此測試設備也必須擁有多元的測試能力。若按傳統ATE的機台功能來看,要做數位測試,就必須使用數位機台;要測類比,就必須使用類比機台;要測RF,就得用RF機台。而從物聯網的市場來觀察,目前許多物聯網的公司,都是新興的小公司,並沒有太大的能力投資在如此種類繁複的測試設備上。



圖二 : 對於物聯網來說,設備聯網是必要的,因此聯網能力也成為構成物聯網條件裡的重要一環。(Source:DATAFLOQ)
圖二 : 對於物聯網來說,設備聯網是必要的,因此聯網能力也成為構成物聯網條件裡的重要一環。(Source:DATAFLOQ)

從這點來看,傳統解決方案不但緩不濟急,投資成本也過於高昂。以功能性來看,物聯網的設備並不需要使用到過於高階的測試機台,其元件功能性並沒有如此複雜,但卻必須確定機組的基本功能都能夠正常運作。


第二,物聯網有一個很重要的成功關鍵,也就是物聯網應用要能順利,低功耗的特性是不可或缺的。因為待機時間一定要長,才能夠隨時偵測周邊的環境、將數據擷取下來,處理成有用的資料,並進行進一步的連結與運作。所以物聯網的所有元件,都必須要能夠確定擁有如此低功耗的能力才行。也因此,在機台方面,也必須要能夠提供十分精確的量測條件,來確定這些設備能夠正常地運作。


第三,為了要讓物聯網相關產品能夠普及,產品本身的價格一定要夠低。因為如果價格過高,一般的消費者採用的意願就會降低。然而當相關廠商把產品價格往下壓的時候,測試成本也就隨之往下壓,而在測試成本壓低的情況下,要同時兼顧到高整合度,並維持一定的品質,很多的測試機台並沒辦法同時對這些條件進行妥協。也因此,唯一能做到的,就是提高單位時間的產出。在這樣的情況下,測試機台本身的擴充性、同測數能力等,都將會受到考驗。


第四,不可避免的是,物聯網由於是新興的應用市場,許多狀況都是不可預知的。因此,如何選擇一個正確的測試機台,能夠有更為長遠的使用條件,以及保有其擴充性,這是未來在物聯網的測試機台選擇上,一個很大的重點。


打造優質物聯網平台

物聯網未來的成長性依然強勁,特別是在2020年之前,會出現一波巨大的成長動能,只是因為很多技術細節都還不確定,投入相關應用的廠商也很多,使得誰才會是最後的真正贏家,目前都還未見分曉。因為,物聯網市場是均分的,不同市場的屬性都不同。


目前比較熱門與比較多產品出現的,應該是車用電子與車聯網這一塊領域,主要原因在於,這個市場從過去到現在,已經很多廠商在耕耘了,相對其能夠整合的程度也比較高。另外,諸如智慧城市也逐漸有相關的應用產品問世,例如已經開始有廠商開始進行smart life的建構,至於smart home的部分,要走入消費端應該還沒那麼快。


由此看來,未來很多物聯網相關應用都還會再陸續出現,而相關開發廠商的研發重點,在於如何選用一個正確的平台,來進行快速擴充,讓更多半導體供應商都有機會藉由這些測試平台,打造更優質的物聯網解決方案。


**刊頭圖(Source: TMFroum)


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