智能化测试仪器的特点及发展趋势研究(2)

随着智能化测试仪器诊断算法的不断进步，其不但能够诊断测试仪器的各种传感器，也能够诊断测试仪器的控制系统、输入端口、输出端口及通信端口，还能诊断软件算法中的补偿系数是否足够优化。智能化测试仪器具备了故障诊断和自我补偿能力，相比传统测试仪器，其具备更高的可靠性、自我维修性和稳定性。

1.5 信息存储与可追溯

智能测试仪器需要具备信息存储和信息可追溯功能。测试仪器的测量和测试数据是宝贵的，需要长期保存，以便用于查询、追溯和分析。

智能测试仪器可以将测试数据存储到测试仪器的存储器中，提升测试仪器的信息可追溯性能；也可以将测量和测试数据保存到本地服务器或雾服务器，供本地网络中其他设备和仪器共享数据；还可以将测量和测试数据上传到云服务器，用于大数据分析处理。相比于传统测试仪器，智能测试仪器不但可以存储更多数据，而且还具备更强的数据追溯能力。

1.6 自学习与自适应

智能化测试仪器采用了各种自学习和自适应算法，结合嵌入式处理器或计算机的强大计算处理能力，使智能化测试仪器具备自学习和自适应能力。

2 智能测试仪器的发展及趋势

目前智能测试技术得到了飞速发展，各种智能化技术充分应用于测试仪器的全过程开发中，例如将智能采集、智能变换、智能存储、智能传输、智能显示和智能控制等技术进行综合应用发展，以及将具有大容量储存和快速处理信息的计算机技术和不断创新的信息通信技术相结合进行综合开发应用[9]。

总之，智能测试仪器的发展趋势是在这些技术的发展基础上将人工智能、大数据和5G通信等新技术进行综合应用。

2.1 新型智能信息处理方法

随着对模糊控制研究的不断深入，数据处理能力的不断提高，以及人工神经网络的不断发展，新型智能信息处理方法和各种智能算法将进一步促进智能测试仪器的性能提升。在将来的应用中，可根据测试需求的不同采用相应的新型智能信息处理方法。

这些新型智能信息处理方法的智能算法复杂程度差异很大，依据占用系统资源的多少，可以分为以下三类：

（1）占用资源较少的，可以考虑将这类智能算法直接嵌入到传感器芯片或放置到测试仪器控制系统中。

（2）占用资源中等的，与现场其他设备数据交换多而频繁，对实时性要求也高，可以考虑将这类智能算法放置到边缘服务器或雾服务器中。

（3）占用资源多的，要用到大数据，特别是对处理器要求很高的，可以考虑将这类智能算法放置到云服务器中。

当然这些也不是一成不变的，其与人工智能、大数据和5G通信等技术的发展紧密相连，也要根据具体的测试应用场景的需求来定。有时也可考虑将上述三类方法结合使用。

2.2 标准化——互联互通

工业领域一直在研究工业互联网及通用架构，目的是真正地实现工业领域的云层、工厂层、控制层、现场层、传感器层互联互通和一网到底。目前，美国提出的工业互联网参考架构IIRA，德国提出的“工业4.0”参考架构RAMI4.0，以及OPC UA（Open Platform Communication Unified Architecture）和OPC UA TSN（Time-Sensitive Networking）等，都已解决了一些问题，实现了不同系统在垂直领域中互联互通的标准规范架构，但是在工业互联网领域，还有很多路要探索和开拓。

在工业领域中，计量测试仪器、系统、生态也与工业互联网的发展紧密相连，计量测试技术的发展方向紧跟着工业互联网技术的发展方向。智能化测试仪器也应该采用与工业领域相一致的通用架构和标准规范，从而实现测试仪器与工厂现场网络、工厂网络、互联网、云端的互联互通，以及信息数据的相互共享。

随着工业互联网技术的发展，将来可通过工业互联架构、5G通信、大数据等技术与各种人工智能算法的结合，为不同应用场景的测试仪器设计更具通用性的架构和模块，让智能测试仪器具有更强的互联互通性能。

2.3 集约化

随着多功能集成测试需求不断扩大，气体测试、光电测试、视觉测试、超声波测试、激光测试、电磁测试、红外测试、仿生测试等将会被更频繁地集成使用，进一步增强测试仪器的全面性和集成性。

各行各业越来越关注集约化设计，工厂和生产车间的布局要集约化规划，自动化生产线的设计也要集约化，测试仪器的设计亦是如此。

文章来源：《分析测试技术与仪器》 网址: http://www.fxcsjsyyq.cn/qikandaodu/2021/0616/719.html