新時代工程師對科技的癡迷將推動下一代臺式儀器的誕生

作者：美國國家儀器(NI)產品經理Chris Delvizis

每個時代的工程師都見證了一代新儀器的誕生。40/50年代，他們(工程師們)使用的是陰極射線示波器和指針萬用表，現在通常稱這些儀器為“模擬”儀器。60/70年代，則基于模數轉換器和圖形顯示的“數字”儀器成為了市場上的主流工具。現在正在走向工作崗位的80/90 年代的新時代工程師們將以新的思維推動下一代儀器的誕生。

80/90 后生長在一個科技日新月異的世界里。從電腦、網絡以及現在的移動設備，科技正以前所未有的迅猛速度發展。思科(Cisco)公司最近的一份研究報告里闡述了這些新時代工程師們的特點及其與科技的關系：

· 智能手機的普及程度是臺式電腦的兩倍

· 1/3的受訪者表示他們每30分鐘會至少查看他們的手機一次

·  80%的人至少頻繁使用一個手機應用程序(APP)

· 每三個人中就有兩個人表示通過網絡與朋友聯系的方式已經超過約會見面的方式

新時代的工程師對于科技充滿好奇。他們面對變化并且迅速適應新技術，因為他們深諳新技術帶來的好處。他們日常所使用的消費電子產品的創新速度已經超過他們所使用的專業儀器。事實上，臺式儀器的外形多年來一直沒有太大的變化。主要的部件——顯示屏、處理器、內存、測量系統和旋鈕/按鈕均集成到一個獨立運行的設備中。在儀器發展成熟的當代，新時代工程師自然也希望新技術能應用于專業的儀器中。,最新的儀器將可能集成觸摸屏、移動設備、云連接以及智能預測等多種功能，提供比以往任何時代更為顯著的技術優勢。

        
弗若斯特沙利文全球企業咨詢公司(Frost & Sullivan)的調查顯示“工程師將傾向于把消費電子設備的用戶界面與儀器設備的人機界面聯系起來”。當前的移動設備基于觸摸屏技術用戶的界面給消費者提供了前所未有的便捷體驗，與之相比,當今儀器設備上所采用的的物理旋鈕和按鍵似乎已經無法滿足新時代工程師們 的需求了。

此外,由于儀器的功能越來越多，需要不斷添加新旋鈕和按鍵來支持這些功能的操作。然而，一設計定型,操控面板上的布置就無法改變了。甚至有些時候，旋鈕和按鍵的操作反而顯得冗余和效率低下。一些儀器采用多層菜單系統和“軟按鈕”的方法來應對各種不同的操作，但是這些系統的復雜性又將衍生其他使用操作問題。不少新時代工程師抱怨現在的儀器操作繁瑣。

 棄用物理按鈕和旋鈕而采用觸摸屏設計的用戶界面就可以解決這些難題。與固化的儀器控制界面不同，觸摸屏可以動態地顯示與當前任務相關的內容和控件。用戶可直接對屏幕上的數據進行操作，而不是通過操作旋鈕和按鈕。此外，他們還可采用基于手勢的操作，比如直接在示波器圖形上兩指并攏，來更改time/div或volts/div。基于觸摸屏的界面提供了一種更有效、更直接的方式來替代物理旋鈕和按鍵。

移動技術
基于移動設備提供的硬件資源，新組件和新技術的優勢在新一代儀器設計中得到了充分的利用。相比當前的儀器,新一代儀器的使用將會完全不同。運行于移動設備的應用程序將負責數據處理和用戶界面。由于不需要使用物理旋鈕、按鍵和顯示器，儀器的硬件就只剩下測量和定時系統，從而獲得更小的尺寸和更低的成本。用戶也無需受限于微小的內置顯示器、較小的板載存儲空間和緩慢的運行速度。相反地，他們可使用較大且清晰的顯示器、千兆字節的數據存儲量和多核心處理器。內置攝像頭、麥克風和加速度計還可實現新的功能，如捕捉測試設置圖像或錄制音頻注釋來與數據相結合。用戶甚至可以開發自定義應用程序來滿足特定需求。

雖然傳統儀器也可以集成性能更好的組件，但是其速度慢于移動設備。消費電子產品具有規模經濟和較快的創新周期，直接借助這些消費電子產品的儀器系統在持續運用先進的技術的同時還可以維持較低的成本。

云連接技術

工程師通常通過U盤在儀器和計算機之間傳輸數據或者借助軟件通過以太網、USB連接來下載數據。這個過程相當繁瑣，因此新時代的工程師開始設想通過云技術來實現即時數據訪問。Dropbox 和iCloud等服務可將文件存儲于云服務器中，并自動同步所有設備的數據。結合可提供持續連接的無線和蜂窩網絡，用戶可隨時隨地訪問和編輯自己的文件。除了將文件存儲于云中，一些服務在云中亦提供了一系列應用程序。借助谷歌文檔等服務，多個用戶之間還可以實現遠程協作，并可在任何地方同時編輯文檔。

集成網絡和云連接技術的新一代儀器可以為工程師提供同樣的優勢。多個工程師可在任何地方同時

訪問數據和用戶界面。當身處不同地方的工程師協同調試時，他們完全可以與儀器進行實時互動來更好地理解交流問題，而不僅僅是共享靜態截圖。云技術可以極大提高工程師團隊的效率和生產力。

智能感知技術

近年來開始發展的情境感知計算技術可能會從根本上改變我們與設備進行交互的方式。該技術通過情境和環境信息來預測用戶的需求，并提供基于情境感知的內容、功能和體驗。其中一個典型的例子是Siri，它是蘋果iOS設備的一個新功能。用戶向Siri發出命令或提出問題后，Siri通過執行操作或給予建議作出響應。谷歌現也提供類似于Siri的功能，但也僅是被動地基于地理位置和數據搜索猜測用戶可能想要的信息：早晨的天氣信息和交通建議；會議提醒和到達目的地的預計時間；航班信息和登機牌。

當儀器集成這一智能感知技術后,游戲規則也將發生改變。工程師經常面臨的挑戰之一是雙手握著探針而無暇更改儀器的配置。語音控制不僅使您無需動手即可與儀器進行交互，而且還讓您更輕松同儀器功能進行互動。此外，智能預測可用來高亮顯示相關或有價值的數據。示波器可以根據信號中有價值的部分自動進行縮放和配置，也可根據信號形狀添加相關的測量。隨著技術的發展，基于移動設備的儀器將可集成和利用情境智能感知技術的優勢。

新時代前沿

消費電子設備的技術正在迅速發展并影響著 新時代工程師們的期望。隨著越來越多的 80/90 后工程師進入工作崗位，他們期望工作中所使用的儀器能夠集成這些技術只是時間早晚的問題。快速發展的技術不僅極大提高了儀器的性能，而且也將會幫助技術嫻熟的 新時代工程師以前所未有的速度攻克工程上的難題。