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多种技术融合演绎测试与测量行业新趋势

2019/10/31 10:26:56 标签:   测量行业       浏览:28

【赛迪网讯】系统级的测量、关键参数估计、基于人工智能的模式识别以及关键测量信息的直观可视化将在物理层测量之上起到越来越重要的作用。


为期两天的“首届安捷伦科技节”日前在北京安捷伦科技中国总部大厦举办。在主题为“安捷伦与奥运会”、“安捷伦与中国”和“安捷伦与未来科技”的科技节上,安捷伦举办了一系列讲座和论坛。安捷伦科技相关负责人与业内人士分享了其最新研究成果和对未来测试测量业的展望,从全球化的角度阐释了未来科技的美好前景以及测试与测量对相关科技发展的带动作用,报告的内容覆盖分布式无线传感网络、复杂频率分析、顶级模数-数模转换技术、纳米级测量、电子和生物测量的融合、环境保护以及生物基因分析等诸多前沿领域。


未来电子测量:满足多种技术融合需求


安捷伦一直站在测试与测量科学和技术的前沿,是全球最大的测试与测量公司,也是行业的技术带头人:上世纪30~40年代挑战频率、噪声、带宽等物理极限;50~60年代挑战通信、航空航天等热点应用;90年代引领光通信和因特网测试。进入本世纪,安捷伦正在为下一个10到20年的前沿科技发展奠定基础。


安捷伦中国实验室总经理马新宇博士介绍说,当前基于多种技术融合,如利用频谱分析、到达时间差和精密时钟同步技术的无线定位传感网络产品已经逐步实用,逐步解决传统仪器面临宽带、低功率和跳频无线发射机定位的难点,而且成本更低;基于无线局域网的仪器互联技术开始成熟,定时同步的精度向纳秒级接近,使得远距离遥测和多种仪器之间同步协同成为可能。


他表示,当前,测量正在从给出更快、更准确的物理参数的要求向给出更准确、更符合实际的系统化分析结果转化,越来越多的工程师不满足于复杂的多参数测量,他们对定位和测量影响系统性能的关键参数并给出可能的修正结果的要求越来越迫切,系统越复杂,参数越多,解决这个问题的难度就越大。因此,系统级的测量、关键参数估计、基于人工智能的模式识别以及关键测量信息的直观可视化将在物理层测量之上起到越来越重要的作用,这是一个重要的测量发展趋势。


传统的电子测试测量行业一直把侧重点放在信号收集、数字化和信号处理方面,在这些方面取得了重要的突破和成功,例如极微弱信号采集探头,每秒几十G次采样的模数和数模转换芯片,高速可编程逻辑阵列和数字信号处理专用芯片,自适应高性能频谱分析算法等等。这些先进技术的出现使新一代的高速示波器、频谱分析仪、网络分析仪和信号发生器可以满足从光通信、无线通信到国防航天应用等多个方面。尽管如此,在电子测试测量领域,仍旧有很多关键的问题需要突破,例如系统级测量技术如无线定位传感网络,仪器互联、虚拟仪器及精密时钟同步技术,海量数据压缩、存贮、检索和可视化技术,接近人类感官测量的人工智能技术等等,都是当前测试测量行业研发部门的重点。


生命科学与化学分析测试:满足食品安全需求


由于一些食品引发的疾病导致消费者对日常食品安全的关注度提高,对食品及成分的检测越来越普遍,这导致化合物的分析与检测数量急剧增加,同时相应的检测仪器也取得快速发展。


作为全球最大的食品进口地区,欧盟对全球食品安全检测有着很大的影响,欧盟将食品安全列为首位,而其他一些国家和地区比如日本对食品的进口要求也越来越严格。安捷伦的很多生命科学与化学分析测试产品和技术应用于食品的安全检测。据公司有关负责人介绍,目前以下3种主要实验室从事食品安全测试:独立的商业实验室、商业实验室(与食品生产商和进出口商相关)、政府实验室,并且许多实验室都在不断寻求新方法应对新化合物的检测需要。安捷伦为这些实验室提供气相色谱(GC)和气-质联用仪(GC/MC)、高效液相色谱仪(LC)和液-质联用仪(LC/MS)、电感耦合等离子质谱仪(用于微量重金属检测及形态分析)等各种分析仪器、系统以及配件,广泛应用于检测食品成分、食品质量与食品添加剂、污染物以及残留相关的食品安全检测领域,同时还被用于食品真伪检测和标签领域中。


安捷伦实验室的资深专家Carl Myerholtz博士介绍说,安捷伦对生命科学的研究集中在基因学、蛋白质学和代谢学,这些都需要同时测量大量的化合物,而之前他们只能在生物体当中测量一个蛋白质。目前有了这个基础指数他们可以测定很多的化学物质,这让人们对新药的研究取得很大的进展,并给安捷伦提供了很大的机会。他还强调说,在目前生命科学的一些新的技术中,材料向纳米技术的迈进将导致电子测量和生命科学与化学分析的融合。


此外,安捷伦科技还为运动领域药物测试提供检测设备。安捷伦为兴奋剂检测实验室提供分析设备,帮助科学家鉴定、确认和定量分析大量样品中的上千种化合物。大多数药物检测实验室的三种主要技术是:气相色谱、液相色谱和质谱。这些具有极高灵敏度的检测技术确保每一个药物使用者都无法脱逃。在即将于北京举行的2008年奥运会上,安捷伦科技将为中国反兴奋剂中心提供一流的兴奋剂检测设备,负责检测4500多份运动员提供的样本。


成立安捷伦科技大学:满足测量人才培养需求


在首届安捷伦科技节上还正式成立了安捷伦科技大学。作为国内测试测量领域的第一所企业大学,安捷伦科技大学依托于其业界领先的技术、近70年高科技领域的管理实践与创新,建立了涵盖产品技术培训、科技资格认证、商业管理和交流合作一体化的综合性职业发展平台。


安捷伦科技中国区副总裁付向东告诉记者,20多年来,安捷伦一直致力于把最先进的技术带入中国,服务本地市场。随着中国经济的快速崛起,安捷伦客户的需求已经远远超越了单纯产品和技术的推广交流,而更加注重服务和培训,安捷伦科技大学的诞生顺应了这一需要。安捷伦科技大学为用户提供安捷伦产品的技术及使用培训,为专业技术人员进行指导,跟踪行业最新动态,与客户共同开发新的分析解决方案,并提供技术认证与评估。


安捷伦科技大学始创于2005年3月,3年来,涉及学科从电子测量学院陆续扩展至化学分析和生命科学学院、商学院和合作交流中心,教学规模逐年扩大,年培训超过1.5万人次。基于此,安捷伦大中国区总部决定进一步整合公司资源,强化优势,成立一体化企业大学,为所服务的行业和用户提供“一揽子”解决方案,与中国的测试测量行业共同朝着规范化的方向发展。


安捷伦科技大学下设三个学院和一个交流中心,分别为电子测量学院,生命化学分析学院、商学院和合作交流中心,不同学院针对不同的客户群提供专业化的学习解决方案。


专家观点


安捷伦中国实验室总经理马新宇博士:


未来测量仪器将创造出多种应用


测量科技一直是人类科技进步和技术创新的重要一环:一方面科技的进步与创新会推动新的测量科技和手段的发展,另一方面测量科技的创新又使得人们能够更精确地观测周围的世界,使发现新事物成为可能,从而产生更新的科学技术创造。测量科技的发展前沿一直与多学科领域的发展趋势同步。随着经济全球化,地球气候变暖和人口膨胀及城市化,测量科技面对日益增长的机遇和挑战。测量从主要服务于专业化实验室科研向网络化、野外实时应用、低成本批量制造和非专业人员使用等方面发展。同时,随着通信、国防、航空航天和电子制造业的高速发展,更高带宽、更快速度、更加精密同时成本更低等需求成为测试测量的重要挑战。


随着电子制造行业的高速发展对测量技术的快速、低成本和自动化需求的日益增长,如何将适用于研究和开发的测量方案转型成为合适的制造测试方案,同时缩短仪器研发周期,适应全球多制式和系统功能高度集成的要求,是一个日益突出的挑战,亟待解决。公用平台、软件定义无线电和通用化软件技术可以比较好地解决这些问题。未来的测量仪器中的软件含量将占70%或者更多,仪器广泛实现模块化和网络互联,软件可以比较容易地重新配置仪器的功能和接口的特征,同时对使用者的交互界面变得更加友好。此外,为了加快测量的速度,同时实现低成本,设备的嵌入式测量也将成为趋势,未来可能会出现单芯片级的测量仪器,如单芯片的示波器、频谱分析仪、信号发生器和误码测试仪等等,同时设备的嵌入式自测量功能不但能够满足在设备制造和维护中的校准和检验目的,还可以在设备工作过程中进行在线修正,从而大大降低测量和维护的成本。


未来的测量仪器发展不但在多个单项物理指标上有所突破,同时也会在全球新趋势的引领下创造出更多的测量应用。比如,面向高度密集交通系统的车流量测量和事故检测,地理分布式温度测量系统监控全球变暖趋势,全分布式扩展到机顶盒的网络电视质量测量保障系统,以及基于手机的家庭和个人健康监测系统等等。测量不再只是服务于高端研究,测量将贯穿大众生活的每一个环节,为提高人类生活质量作出重要的贡献。人类的认识无止境,测量科技的未来无限光明。