Ogni anno National Instruments si cimenta nell'affascinante esercizio di analizzare i progressi più recenti della tecnologia e di identificare le sfide più complesse che tecnici e progettisti elettronici dovranno affrontare nel prossimo futuro.

Il risultato dell'attività di ricerca svolta con la collaborazione di numerosi clienti e partner è stata sintetizzata nel report "NI Trend Watch 2018", liberamente accessibile da chiunque anche in lingua italiana.

NI Trend Watch 2018 analizza le tendenze tecnologiche più recente nelle seguenti aree:

• La potenza del machine learning – I sistemi intelligenti si affidano completamente ai dati, ma la crescente quantità di dati rende sempre più complessa la sfida per elaborare enorme masse di dati riferiti a segnali analogici, chimati da National Instruments Big Analog Data. L'integrazione dell'apprendimento automatico permette di automatizzare le conoscenze ingegneristiche, facendo risparmiare tempo.
• I progressi del 5G per rivoluzionare i processi di test.– L'innovazione nel campo 5G non si ferma alla progettazione. Le soluzioni di test e misura saranno la chiave della commercializzazione del 5G, ma sarà necessario adottare un approccio al test diverso rispetto al passato..
• 3 direttive per una gestione di successo – La proliferazione di dispositivi connessi e intelligenti nell'Industrial Internet of Things (IIoT) offre numerose opportunità per ottenere migliori prestazioni e ridurre i costi, ma la gestione di questi sistemi spesso rappresenta una sfida complessa da affrontare. È quello che in Europa siamo soliti chiamare Industria 4.0.
• I veicoli elettrici: rivoluzionare il settore automotive e non solo - La crescita esponenziale della produzione di veicoli elettrici sempre più complessi si affianca ad una maggiore richiesta di infrastrutture di rifornimento.
• Superare la legge di Moore – Il ritmo costante dell'innovazione è stato attentamente seguito dalla legge di Moore. Dopo cinquant’anni l’intuizione di Moore viene messa in dubbio ancora una volta. Il futuro del mercato dei semiconduttori riserva delle sorprese.

La sfida del 5G

Secondo quanto riassunto in NI Trend Watch 2018, le reti di comunicazione 5G rappresentano una trasformazione generazionale, che avrà un impatto profondo sulle aziende e i consumatori di tutto il mondo. Si tratta di una tecnologia che promette un’esperienza rivoluzionaria, con trasmissione dei dati molto più veloce, tempi di risposta della rete più brevi (latenza più bassa), accesso istantaneo da qualsiasi luogo e una maggior capacità per miliardi di dispositivi.

Gli standard proposti per il 5G sono molto più complessi rispetto agli standard del 3G e 4G. Il 5G trasformerà le nostre reti; di conseguenza l’industria deve trasformare il modo in cui questi sistemi vengono progettati, sviluppati e collaudati.

Per la progettazione degli algoritmi, la semplice modellazione dei sistemi senza una validazione reale non sarà sufficiente per passare dalla pianificazione alla produzione. Per il test, i metodi tradizionali che si concentrano su un singolo componente non saranno in grado di rispondere all’impatto complessivo sul sistema.

Secondo National Instruments, i ricercatori wireless di tutto il mondo hanno scoperto velocemente che l’unica strada per il successo passa attraverso il 5G basato su piattaforma, con il software come elemento centrale.

Le soluzioni di misura e collaudo saranno lo snodo chiave del ciclo di commercializzazione. I sistemi di test devono estendersi oltre lo strato fisico per verificare in modo rapido ed economico queste nuove tecnologie multi-antenna. I sistemi, inoltre, devono rivolgersi ai nuovi dispositivi capaci di lavorare nello spettro delle onde millimetriche e con larghezze di banda estremamente ampie.

Le soluzioni di test devono non solo essere in grado di misurare i parametri fondamentali di un dispositivo, ma essere anche competitive a livello di costi, se si vuole che il 5G sviluppi completamente il proprio potenziale e venga adottato su larga scala.

Con questo tipo di caratteristiche, il 5G richiede un approccio diverso per il test dei dispositivi e dei sistemi wireless. Le modalità di test via radio, senza alcun contatto fisico tra sistema di collaudo e dispositivo da verificare, cosiddette OTA (over-the-air), devono diventare uno standard nell’ecosistema del 5G.

La modalità di test OTA presenta numerose sfide, e probabilmente la più scoraggiante riguarda proprio l’ambiente di prova, nel quale le attrezzature e il dispositivo sotto test
sono un tutt'uno. L’aria è un elemento imprevedibile, e il canale radio stesso varia nel tempo e in base alle condizioni ambientali.

Come sintetizza Shelley Gretlein, Vice President of Corporate Marketing di National Instruments: "I nostri clienti richiedono dispositivi di qualità sempre più alta, test più veloci, reti più affidabili e capacità di elaborazione quasi istantanee per sviluppare più rapidamente e fornire i migliori prodotti sul mercato. NI fornisce gli strumenti necessari per progettare i migliori sistemi di test, misura e controllo e affrontare le sfide ingegneristiche più difficili".