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整合测试成趋势，NI用车厂案例探讨如何解决智能汽车测试挑战
2018-02-27 13:54:10·
奥迪千万公里测试验证，NI基于PXI平台提供覆盖汽车产品全周期测试基于NI（美国国家仪器，National Instruments，简称NI）最新的毫米波雷达技术，奥迪早在去年就与NI展开合作，快速实现了汽车雷达的仿真。NI平台结合了业界最高带宽硬件和低延迟软件，帮助我们以前所未有的速度探索汽车雷达传感器， Audi AG，Component Owner
奥迪千万公里测试验证，NI基于PXI平台提供覆盖汽车产品全周期测试
基于NI（美国国家仪器，National Instruments，简称“NI”）最新的毫米波雷达技术，奥迪早在去年就与NI展开合作，快速实现了汽车雷达的仿真。“NI平台结合了业界最高带宽硬件和低延迟软件，帮助我们以前所未有的速度探索汽车雷达传感器，” Audi AG，Component Owner of Radar Systems， Niels Koch对NI在汽车电子和软件测试的高能效给予了高度评价。在前不久刚结束的NI第十四届 PXI 技术和应用论坛（PXI TAC 2017）上，奥迪的品牌案例也被作为终端应用测试的典型，向1,000+行业内专业人士展示讲述。
图1. PXI TAC 2017 现场，NI介绍的ADAS模拟仿真测试系统和车厂客户案例引关注
作为PXI技术的发明者，PXI技术演进的推动者，PXI发展历程的见证者， NI在本届PXI TAC上以覆盖全产业链，从原型验证到器件级、板级、系统级测试，再到终端应用测试的“电子产品测试之旅”烘托出PXI 20周年的盛大。其中，终端应用测试中，智能汽车和无人驾驶技术的毋庸置疑的“一把火”。除了奥迪，国内很多知名的整车厂也在积极地投入智能驾驶领域的研究。基于NI的毫米波雷达技术，吉利汽车也成功的实现了毫米波雷达的性能测试及场景仿真。吉利智能驾驶开发部资深技术专家杨乐认为：“基于NI的系统平台，不仅能够完成雷达性能测试， 还能实现雷达场景仿真，这些都为加快自动驾驶技术的探索进程提供了可能。”
集成造就复杂度指数级攀升，智能汽车测试上演极限挑战
图2. NI PXI TAC 2017同期智能汽车测试媒体见面会受访嘉宾
上图为NI 亚太区市场经理Michiharu Kubo，下图为NI资深技术市场经理陈宇睿
未来，汽车必将朝着智能化、网联化方向发展，汽车电子占整车成本的比例也在不断提高，据IHS预计，到2020年全球汽车电子市场规模将接近3000亿美元。电子化程度的加深对近10年的汽车业发展举足轻重，“几乎90%的技术创新是汽车电子或与汽车电子相结合后的产物，”NI 亚太区市场经理Michiharu Kubo在PXI TAC 2017同期的媒体见面会上接受采访时介绍道：“目前，汽车电子化程度已经高达到35%，而10年前可能只有15%的量级。”据中投报告预计到2020年，汽车电子的成本将占到整车成本的50%，“伴随电子化程度的升高，测试成本也水涨船高，”Michiharu补充道。
图3. 智能汽车和车辆网对汽车行业的影响不断深化
作为一个智能终端产品，汽车正在集成更多传感和无线通信技术，更不用说传感器融合技术的大势所趋以及后端非常核心的算法处理和决策部分，这一切都在加剧汽车系统的复杂度。据统计，目前除去传统的测试项目，仅智能汽车的场景测试部分就已经高达1000+种。
智能汽车测试迎来极限挑战：一、集成度高，汽车系统复杂度不断提升；二、低成本，客户预期的测试成本在不断降低；三、高效率，汽车行业的测试时间已由过去的按年计算，变成当下按月计量。因此，如何在保证测试可靠性的前提下有效提升测试效率、降低测试复杂度，同时减少测试成本变得至关重要。
整合测试，以灵活应万变的NI平台具有“优越性”
Michiharu 认为：“过去的测试策略无法应对未来的自动驾驶车辆需求。为了满足安全需求、用户需求以及厂商自身的上市时间/成本控制需求，需要一个能够将ADAS，V2X，信息娱乐，动力系统以及车身和机箱软硬件作为集成系统进行全面仿真和测试的平台。”NI作为唯一能够提供灵活和面向未来的系统方案提供商，具有广泛的I / O，高性能的定时和同步功能以及灵活开放软件的测试方案，可以满足汽车从原型设计到生产、以及未来的测试需求。
图4. NI提供汽车测试方案最优解
NI提供了面向智能汽车测试的Best Practice，在最底层的测试硬件模块，NI基于PXI统一的模块化平台轻松集成雷达、计算机视觉以及V2X的测试，完整实现智能汽车硬件在环（HIL）的完整方案，例如通过GPU图像生成和FPGA故障注入方案，可以实现不同天气下的环境仿真。NI灵活高效的PXI硬件平台，结合上层的强大算法软件，例如LabVIEW，TestStand等，能够覆盖汽车产品的全周期测试。
图5. NI提供覆盖汽车产品全周期的一站式测试解决方案
陈宇睿在谈到NI的“优越性”时如是介绍：“NI是唯一一家可以将硬件在环仿真以及射频测试结合在一起的公司。同时，NI平台的通用性便于整合多项测试功能，众所周知，安全是汽车行业发展的首要前提，而当前整合已成主流，多项测试独立通过并不代表真正的安全，因此，整合测试也是NI平台的核心价值。”
覆盖汽车产品全周期测试，NI平台化战略重新定义高效+性价比
基于这套覆盖汽车产品的全周期测试Best Practice，NI帮助Tier 1的汽车零部件供应商海拉电子实现了丰厚的商业效益。作为一个在全球拥有11个生产厂的跨国公司，海拉电子在测试端的维护成本十分高昂，而在使用NI平台后，根据海拉电子统计，ROI（Return on Investment）提升了37%，并在8个月内实现投资回本。Michiharu回应道：“相比汽车行业平均1.5年~3年的投资回本预期，基于PXI的NI平台化解决方案已经完全超出了海拉电子的预期。”
不止于此，从芯片到汽车零部件再到整车厂商，从原型验证到实验室再到最终的量产测试，NI都为客户提供灵活的测试解决方案。在与奥迪的合作过程中，为满足ISO 26262中ASIL（Automotive Safety Integration Level，汽车安全完整性等级）最高级别，即 D级别的安全测试需求，奥迪需要以一千万公里的基准来做测试，以保证产品不出故障。“一千万公里相当于绕地球250圈，假设我们每天不休息按照一百公里每小时的速度，也需要花费10年时间，但是奥迪在几个月内就能完成，正是因为使用了NI 的PXI平台来做嵌入式软件的仿真，” NI资深技术市场经理陈宇睿形象举例补充说明了NI如何帮助奥迪实现time to market的减少。
兼容未来，NI PXI平台将加速自动驾驶技术的探索
变化太快，NI平台化战略的核心正是兼容未来，面对智能设备，NI始终以“比较级”——Smarter Test引领。PXI TAC 2017主题演讲的尾声，奥迪有关未来汽车构想的视频曝光，据悉，未来奥迪仍会继续基于NI的PXI平台实现更多新的场景测试，加速自动驾驶技术的探索。 
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