汽車公司和科技公司在幾年前已經(jīng)開始初步合作，但在步入21世紀(jì)20年代之際，我們明顯感到他們彼此之間的合作正在深化。汽車市場正迫切采用最前沿的新技術(shù)，以期制造更好、更安全的汽車。事實(shí)上，當(dāng)今汽車在許多方面已經(jīng)可提供一些最為先進(jìn)的技術(shù)供消費(fèi)者自行選購。

盡管行業(yè)之間出現(xiàn)明顯的融合趨勢，但兩者之間仍然存在一些重要差異，尤其是在生產(chǎn)和測試采用關(guān)鍵技術(shù)的硬件組件和系統(tǒng)軟件方面，差異就更加明顯?？萍夹袠I(yè)早已開始采用先進(jìn)的測試和驗(yàn)證方法，但眾多汽車行業(yè)供應(yīng)商仍然沿用老舊的流程，因而無法滿足新型先進(jìn)技術(shù)組件的需求。

軟件定義的汽車

最近貿(mào)易展會(huì)上一個(gè)突出的趨勢是汽車電氣化。與過去相比，每款新車型采用的半導(dǎo)體和其他電子元件越來越多，而且這些元器件控制著汽車的大部分功能。此外，汽車集成芯片也具有越來越強(qiáng)大的功能。恩威迪亞、高通、英特爾和ARM等知名供應(yīng)商之前主要為計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)市場設(shè)計(jì)芯片，如今也不斷吸引Renesas和NXP等汽車供應(yīng)商與之合作，以共同開發(fā)出功能強(qiáng)大的超級(jí)車載電腦。

另外，汽車半導(dǎo)體的作用不再僅僅局限于實(shí)現(xiàn)車載信息娛樂(IVI)功能，還可為先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)以及傳感器融合提供所需的功能。LG和Dyson等科技巨頭如今正專注于研究電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)，而松下電器和哈曼(目前屬于三星旗下的公司)等供應(yīng)商則將重心放在開發(fā)車載數(shù)字駕駛艙。

軟件定義汽車中的概念化駕駛艙

功能日益強(qiáng)大的汽車芯片支撐著日益復(fù)雜的軟件解決方案，谷歌、蘋果、微軟以及黑莓等知名科技供應(yīng)商也正努力開發(fā)先進(jìn)的汽車界面，使其具有與其他技術(shù)設(shè)備同樣的先進(jìn)功能。但是，軟件開發(fā)遠(yuǎn)不止是用戶界面，這是因?yàn)樵谛滦推噧?nèi)部，先進(jìn)的虛擬化軟件可讓強(qiáng)大的電子控制單元 (ECU) 集成高級(jí)芯片，替代物理控制器完成許多新任務(wù)。最終，車載電腦將具有非常高的精密度和強(qiáng)大的功能，我們甚至可以將它看作為軟件定義的汽車。

測試需求

基于這些復(fù)雜的技術(shù)，很多人可能會(huì)認(rèn)為智能手機(jī)和其他移動(dòng)設(shè)備等產(chǎn)品所采用的測試步驟也同樣適用于汽車ECU測試。但遺憾的是，事實(shí)并非如此。還記得100多年前歷史上第一款量產(chǎn)車Ford Model T嗎?從那時(shí)至今，由于汽車業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)特性，汽車行業(yè)的測試仍以機(jī)械方式為主。

具體來說，當(dāng)今汽車的眾多功能應(yīng)歸功于眾多精密復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)，但正是由于其復(fù)雜性，汽車測試一直是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

而且當(dāng)今的汽車測試提出了更具挑戰(zhàn)性的要求。由于大多數(shù)汽車關(guān)鍵系統(tǒng)以軟件為主，而且數(shù)字組件之間的交互日益復(fù)雜，要滿足現(xiàn)代汽車在測試、驗(yàn)證和模擬方面的各種要求絕非易事。

遺憾的是，傳統(tǒng)汽車測試方法無法完全滿足當(dāng)今先進(jìn)功能的測試需求，導(dǎo)致項(xiàng)目進(jìn)展緩慢，預(yù)定的汽車上市計(jì)劃推遲。另外，測試流程與各種新需求之間也多有脫節(jié)，從而帶來諸多挑戰(zhàn)。例如，眾多一級(jí)汽車供應(yīng)商和汽車制造商通常按順序逐步測試ECU，而非采用現(xiàn)代電子設(shè)備常見的并行測試方法。這種現(xiàn)象看起來似乎非常普通，但卻是制約汽車行業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。

此外，專為現(xiàn)代汽車開發(fā)的眾多測試套件無法提供足夠的精密度來準(zhǔn)確捕捉潛在的缺陷，尤其是汽車包含的代碼量極其龐大，準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)潛在缺陷的能力就變得非常重要。此外，雖然當(dāng)今軟件開發(fā)環(huán)境更新?lián)Q代非?？?，但許多軟件并無法提供足夠快速的迭代測試能力。為解決此類問題，汽車制造商需要重新審視其針對(duì)這些任務(wù)所使用的測試設(shè)備，并了解目前市面上提供的更為精密的軟件測試開發(fā)工具(以及技術(shù)行業(yè)常用的工具)。

當(dāng)然，鑒于其行業(yè)特性，可靠性和安全性測試始終是汽車行業(yè)的重中之重。由于世界各國政府制定了各種汽車安全法規(guī)來確保車主和乘客的安全，以及汽車制造商生產(chǎn)出越安全的汽車，所獲得的利益越大，汽車行業(yè)在安全測試方面采取了眾多措施，特別是物理控制和系統(tǒng)測試。

從測試流程和方法來看，汽車行業(yè)在發(fā)展過程中所面臨的挑戰(zhàn)在于整合兩種截然不同的領(lǐng)域。其中一個(gè)常見的問題是科技設(shè)備會(huì)出現(xiàn)藍(lán)屏死機(jī)問題，而且會(huì)減損汽車的實(shí)際使用壽命，因此如果要將兩個(gè)領(lǐng)域相融合，就需要開發(fā)出新的方法。

此外，隨著汽車開始整合自動(dòng)駕駛決策功能，建立潛在買家對(duì)汽車的信任就變得至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)該目的，各大公司必須進(jìn)行全面測試，并審查這些功能，以幫助消費(fèi)者克服可能存在的某些恐懼。當(dāng)然，這一切的實(shí)現(xiàn)不能以大幅增加車輛成本為代價(jià)。因此，這不僅會(huì)影響實(shí)現(xiàn)這些功能所需產(chǎn)品的成本，還會(huì)影響這些功能的開發(fā)和測試時(shí)間。

從測試角度來看，這意味著需要建立并行測試架構(gòu)、自動(dòng)化測試過程、設(shè)計(jì)易于升級(jí)的軟件、測試新的汽車操作和擁有模型，并驗(yàn)證與新技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)的互動(dòng)性等。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，各大公司所需的工具不僅要非常精密，而且要經(jīng)過多年驗(yàn)證，證明其足夠成熟，能夠解決智能手機(jī)和其他移動(dòng)設(shè)備的類似挑戰(zhàn)。

其中一部分工作包括測試創(chuàng)新。這意味著在設(shè)計(jì)測試臺(tái)時(shí)，不應(yīng)限定功能，而且需要采用更靈活的基于軟件的方法，以便在需求發(fā)生變化時(shí)可以集成模塊化硬件和軟件組件。

NI幾十年一直與許多領(lǐng)先技術(shù)供應(yīng)商展開合作，幫助他們構(gòu)建此類復(fù)雜的測試環(huán)境，因此擁有非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。利用NI基于平臺(tái)的靈活方法，汽車測試團(tuán)隊(duì)可以擁有自己的測試系統(tǒng)IP，并可快速做出更改，無需依靠第三方。

隨著汽車制造商由生產(chǎn)者向移動(dòng)供應(yīng)商的角色轉(zhuǎn)變，他們應(yīng)該重新審視自身所用的測試工具和方法。他們需要利用開放且易于升級(jí)的平臺(tái)來應(yīng)對(duì)快速變化的新測試需求，這種平臺(tái)能夠?yàn)闇y試系統(tǒng)提供靈活性，以便在當(dāng)下測試未來需求可能隨時(shí)變化的汽車。