我来简单介绍一下信息通信测试仪器仪表产业发展规模及技术趋势。
1.信息通信测试仪器仪表的产业发展
从市场上看,全球电子测量仪器仪表行业 2021 年市场规模约为140.3亿美元,预计 2025 年将以 4.7%的年复合增长率增长至 172.38 亿美元。而仪器仪表是我国除集成电路、汽车外的第三大工业进口商品,我国电子测量仪器仪表市场规模约占全球总市场规模的三分之一,期间 CAGR 高达 11.5%,成为全球电子测试仪器仪表主要生产和消费市场之一,其中信息通信测试仪器仪表占比超过60%,覆盖了我国通信、IT、半导体、工业电子、智能驾驶等相关产业。
从技术上看,仪器仪表作为测试计量工作的标尺,产品本身的性能指标要求远高于设备。当前信息通信行业新协议、新技术层出不穷,更高带宽、海量连接、高可靠、低时延等网络能力的演进将带来更加复杂多变的网络环境,给测试测量技术提出了许多新的需求和挑战。作为先行者,仪器仪表须跟随着技术发展同步谋划和预研,测试设计将更复杂,其整体研发周期也更长,技术门槛极高。在国内外同行的共同努力下,我国信息通信测试仪器仪表及测量体系已经初步建立。随着 5G/6G 时代的到来,在更高频率、更宽带宽和更优性能的要求下,仪器仪表尤其是高端仪器仪表跟随着信息通信技术升级迭代,逐步融入千行百业,不断拓展新的应用场景,行业价值将显著提升,产业边际扩张明显。
2.信息通信测试仪器仪表的技术趋势
高性能
对于单体仪器仪表,电子元器件水平的提高推动测试仪器性能特性大幅提升,关键核心部件的小型化推动测试仪器仪表的高度集成化。特别是高速A/D、D/A变换器、DSP 和 FPGA 等大规模集成电路性能提高,测量电路数字化前移,未来信息通信测试仪器仪表将在分辨率、精度、量程、采样频率等方面进一步突破,实现更高的系统测量性能。超高速数据采集、超高精度测量以及超大规模数据处理成为仪器仪表性能发展的主要方向。
网络化
随着算力网络、6G、空天地一体化等技术的提出与构建,在线的、复杂网络现场条件下的测试测量需求将迅速增长。未来的测试体系将打破本地环境、单一网络的格局,将云计算、边缘计算等技术框架应用到虚拟仪器和网络仪器上,形成更通用灵活的测试仪器仪表组网,实现多元、异构、协同的一体化大规模测试系统。同时,如何构建网络化测量方法理论、技术和工程系统,以服务未来各类空间测量的需求,也将成为研究的热点。
智能化
随着人工智能技术的发展和普及,其在测试测量系统中的应用将带来颠覆性的改变。技术层面,神经网络、机器学习等智能算法的创新将使得仪器仪表测量从传统的自动化升级到具有场景感知和自适应能力。工程层面,人工智能芯片的应用使得智能化测量的高效实现成为可能,通过优化测量算法、提升核心算力以及 AI 能力来增强仪器仪表控制面、数据面的处理水平和统计分析能力。
多元融合
众多相关学科紧密交叉融合,越来越成为现代仪器技术,特别是高端仪器技术发展的趋势。一方面,仪器科学与技术的发展借助于当前集成电路、通信、IT等新技术,仪器仪表的测量能力不断提升。另一方面,相关学科发展过程中遇到的难题与需求也为发明新原理的仪器仪表提供了机遇。随着5G、云计算、工业互联网、人工智能等业务的提速,仪器仪表的技术要求和应用范围也驶入了多学科、多领域融合发展的快车道。仪器仪表在集成支持不同协议和网络仿真的基础上,必须要与实际应用紧密结合,进一步提升数字化水平,形成通用与专用融合、硬件与软件融合的测试仪器仪表测量生态,以满足下游不同场景的测试需求。