La necessità di una efficiente strumentazione – Intervista a Bob Witte VP Technology @ Keysight Technologies

In ogni fase progettuale è indispensabile disporre di strumentazione T&M per la calibrazione e la messa a punto di dettagli tecnici che definiscono la qualità di un prodotto. Dispositivi semplici come i sensori sono spesso a batteria o autoalimentati e hanno un limitato accumulo di energia. Per comprendere il consumo energetico di tali dispositivi, è necessario considerare la gestione dell'alimentazione e l'interazione complessa dei diversi componenti e moduli.

Per ottimizzare la durata della batteria di un dispositivo IoT per esempio nel settore Wearable, è importante conoscere l'assorbimento corrente e la durata delle modalità operative. Una sfida chiave consiste nel misurare le correnti che coprono un'ampia gamma dinamica, da nA in modalità sleep a centinaia di mA in modalità attiva.

Bob Witte è vicepresidente della Keysight Technologies e ci condurrà attraverso questa intervista nei concetti chiave dietro la strumentazione T&M. Bob ha lavorato su varie linee di prodotti di prova e misura per Keysight. Attualmente è responsabile della valutazione e dell'acquisizione di tecnologie all'avanguardia per alimentare la competitività dei prodotti e delle soluzioni Keysight.

1. Keysight Technologies Inc. è la società di strumentazione per test e misure leader a livello mondiale, che sta trasformando l'attuale esperienza di design con nuove innovazioni in soluzioni wireless, modulari e software. Qual è la Vostra opportunità di mercato più importante?

Come più grande azienda di Test & Measurement al mondo, serviamo i nostri clienti in una vasta gamma di mercati rilevanti. Vediamo il nostro ruolo a più ampio spettro rispetto alla sola misura elettronica. La nostra missione è quella di accelerare l'innovazione. Aiutiamo le aziende del settore elettronico ad arrivare prima sul mercato con i propri prodotti e soluzioni ed a mantenerli nel tempo quando impiegati sul campo o in rete.

In particolare, vediamo opportunità di crescita in questi segmenti di mercato:

comunicazioni wireless: la transizione verso il 5G è ben nota e propone molte sfide di progettazione e misurazione.
aerospazio e difesa: le preoccupazioni in materia di sicurezza continuano a guidare gli investimenti in questo settore e l'elettronica svolge un ruolo fondamentale.
reti e cloud computing: il passaggio delle applicazioni verso il cloud genera una domanda insaziabile per calcolare potenza e larghezza di banda della rete.
automotive e energia: il contenuto elettronico dei veicoli continua a crescere e la tecnologia delle batterie ad alta energia è fondamentale per una vasta gamma di settori e applicazioni.

2. Quali sono le tecnologie T&M in grado di offrire innovazione per la leadership?

Lo sviluppo e l'implementazione della tecnologia sono fondamentali per la missione di Keysight di servire al meglio i propri clienti. Abbiamo una lunga storia di investimenti in tecnologie hardware all'avanguardia in modo da poter sondare e catturare con la più alta fedeltà i segnali più veloci e più sfuggenti al mondo. I convertitori di dati ad alta velocità sono fondamentali per catturare o generare questi segnali, traducendo da analogico a digitale e viceversa. Acquistiamo componenti standard quando possiamo ma sviluppiamo la nostra tecnologia proprietaria quando questo offre un vantaggio competitivo. Ad esempio, abbiamo la nostra fabbrica di semiconduttori III-V per consentire l'accesso ai componenti a più alta frequenza per strumenti a microonde e millimetrici.

Sfruttiamo l'incredibile e crescente potenza di calcolo disponibile in molte forme: processori multicore, GPU, FPGA ... distribuiti localmente o in cloud. È davvero un ambiente di elaborazione digitale eterogeneo. Naturalmente la tecnologia software, di tutti i tipi, continua a crescere di importanza e abbiamo enormemente aumentato il nostro investimento in quest’ambito. Recentemente abbiamo aperto il nostro Software Design Centre di Atlanta, in Georgia per accelerare la nostra innovazione in questo settore.

3. Come vede l'Internet delle Cose dal punto di vista della strumentazione T&M?

IoT è una tecnologia emergente (e una confusione di parole) che incide su di un'ampia serie di mercati. Considerato letteralmente, IoT significa fondamentalmente collegare un intero gruppo di dispositivi a Internet. Mi piace il termine “smart connected products” perché cattura maggiormente il beneficio dell’IoT. Comunque la si chiami, questa tecnologia emergente estende l’ambito dell'industria elettronica in quanto affronta molte nuove sfide mai viste prima. Keysight ha già introdotto sul mercato una vasta gamma di soluzioni di test e misura per applicazioni IoT, in particolare nelle comunicazioni wireless RF e microonde. Recentemente è stato assegnato a Keysight il premio“Global Test & Measurement for IoT Company of the Year for 2016”da Frost e Sullivan. Molti dispositivi IoT comunicano utilizzando collegamenti wireless come 802.11, Bluetooth e ZigBee. IoT Narrowband (NB-IoT) è un nuovo standard wireless IoT che può essere implementato sulla rete cellulare mobile esistente con costi dei dispositivi ridotti, un basso consumo energetico e un efficiente utilizzo dello spettro. Abbiamo appena introdotto una soluzione di test NB-IoT sulla nostra piattaforma UXM. Alcune delle altre sfide dovute allo sviluppo di IoT sono l'EMC e la conformità agli standard. Il tuo dispositivo trasmette a RF all'interno della maschera di spettro consentita per lo standard wireless in uso? È conforme alle norme EMC in generale? Molti dispositivi IoT sono piccoli dispositivi a batteria che devono funzionare per un lungo periodo di tempo, per cui è importante analizzare bene il consumo di energia. I progettisti stanno usando una varietà di trucchi per la riduzione di tali consumi come spegnere porzioni del dispositivo quando possibile. Ciò crea transitori di tensione e corrente sui power rail che devono essere misurati per comprendere veramente e controllare il consumo di corrente istantaneo e medio. Keysight ha sviluppato avanzati analizzatori di potenza che consentono al progettista di vedere cosa sta succedendo nel dispositivo IoT.

4. Quali sono i Vostri ultimi aggiornamenti?

Il nostro annuncio più emozionante quest'anno è che Keysight ha acquisito Ixia, leader nel test e visibilità della rete. Questo combina i punti di forza di Keysight (leader mondiale nel design, test e misura elettronici) con Ixia (un player molto forte nelle soluzioni di test e di visibilità di rete). Questa combinazione ci permetterà di fornire nuove soluzioni end-to-end che coinvolgono le reti wireless e wireline. Abbiamo già lanciato una soluzione che supporta test simultanei cellulari e WiFi. Il sistema di emulazione T5510S è primo nel settore, una piattaforma di test che copre un sistema completo cellulare e WiFi, dalla generazione del traffico dati alla trasmissione fisica, tutti i livelli da 1 a 7.

Abbiamo anche lavorato su altri ottimi prodotti che abbiamo recentemente introdotto sul mercato. Il wireless 5G è un’area molto calda e continuiamo a lavorare con i leader in questo mercato. Siamo i primi con soluzioni per l'analisi di modulazione pre-5G basata sulle specifiche del Verizon 5G technology forum, fornite dal nostro software VSA 89600.

I trend per la connected car stanno trainando la crescita in Automotive Ethernet, una rete Ethernet per le connessioni tra i sistemi elettronici a bordo veicolo. Questa tecnologia consente una più veloce comunicazione dei dati per soddisfare le esigenze delle automobili odierne e delle auto connesse del futuro. Recentemente abbiamo inoltre introdotto soluzioni che automatizzano il test e la convalida degli standard BroadR-Reach e IEEE.

L’Advanced battery technology è un'altra tecnologia chiave per molti settori, tra cui, ma non solo, l'automotive. Il nostro nuovo Self-Discharge Analyzer (analizzatore della corrente di auto scarica delle celle/batterie) misura accuratamente la tensione e la corrente di auto-scarico delle celle Li-Ion, spesso in minuti o ore, invece di richiedere settimane o mesi utilizzando misure di tensione a celle a circuito aperto.

5. Quali sono le prossime sfide che riguardano le soluzioni T&M e come pensate di far evolvere la vostra suite di prodotti per rispondere a tali sfide?

Continueremo a lavorare con i leader del settore che stanno guidando l’evoluzione delle nuove tecnologie. Abbiamo partnership con aziende leader nelle aree calde del mercato: 5G, IoT, automotive, energia, networking e cloud computing. Questi clienti ci sfidano a trovare soluzioni creative ai problemi che incontrano.

Continueremo a produrre ottimi prodotti che i clienti si aspettano e di cui hanno bisogno, come analizzatori di segnali, analizzatori di spettro, oscilloscopi, ecc. Ma abbiamo spostato il nostro obiettivo per fornire soluzioni complete che risolvano i problemi più critici per i nostri clienti. Ciò significa che forniremo i prodotti in una serie di fattori di forma: strumenti da banco completi, prodotti modulari (PXI, AXIe) e dispositivi portatili. Abbiamo anche aumentato l’impegno sulla tecnologia software per offrire tutto questo insieme, utilizzando la nostra scienza della misura riconosciuta a livello mondiale. Le nuove tecnologie come il 5G stanno facendo aumentare la complessità nel design e nel test. I nostri clienti non necessariamente vogliono essere gli esperti di test&misura, ma aspettano questo livello di competenza da noi.