作为键盘党,我们一直心忧天下。尤其操心基础示波器未来该如何发展,这块市场真的除了拼价格以外,没什么别的可做的事情了么。

我们在之前的文章中介绍过一些国外创业公司的电子仪器项目,其中比较成功的是 LabNation 的 SmartScope 项目,在 KickStarter 上筹款成功并且非常靠谱的按时发售了,对于众筹项目,这是非常不易的事情。他们成功的把示波器与智能手机相结合(主要是安卓设备),示波器的主体其实就是模拟前端加数字采样,所有的数据通过 USB 接口被发送到外接的手机或者平板电脑上。成为未来示波器的一种可能。

今天要说的,是两个前安捷伦的工程师 Alexander Lee 和 Jonathan Ward 正在开发的一种使用 iOS 设备作为 UI 的示波器,项目被称为 Aeroscope。看履历这两人其实在安捷伦工作时间并不长,Alexander做了3年频谱仪产线工程师,当时服务于 N9020 (MXA) 频谱分析仪项目。

离开安捷伦后,他加入了一个智能玩具公司叫Sphero,这个名字大家可能都不太熟。不过他们的产品可能大家在网上都看见过。

耶,没错,他们做了 BB-8,就是最新一部星战电影里的球型机器人。不过他们做的是一款玩具,可以用手机遥控在地上滚来滚去。这是一个基于安卓系统的智能球型机器人。也就是这个项目,让他产生了研发一种新型示波器的念头。

另一个创始人 Jonathan 在安捷伦信号源产品线做了两年研发工程师。两个人共同工作的时间并不长,但认识时间超过10年,是一起攀岩的好基友。其实两人在安捷伦的时间都不长,但介绍这个项目的时候,还是义无反顾的选择了前安捷伦工程师的头衔,毕竟他们做的是一款仪器,想抢老东家的饭碗。

Aeroscope 是个单通道示波器,外观长得像一根表笔。通过SMA接头可以与一个小夹子或者其他探头附件连接。500MSa/s采样率,提供100MHz模拟带宽。可以储存10K采样点的波形。其他指标与常规100M基础示波器类似:

输入阻抗: 10 Mohm || 12 pF

输入灵敏度范围: 20 mV/div - 10 V/div

可测量输入范围: +/- 40 V

最大输入电压: +/- 100 V

通道: 1 (2通道未来可选)

垂直分辨率: 8 bits

比较有特点的地方是,Aeroscope 是第一台通过蓝牙无线传输数据的示波器。它使用 Bluetooth 4.1 低功耗蓝牙芯片,传输距离可以达到60米。目前为止只支持iOS设备,但是也没把安卓和微软完全否决,未来有可能开发相应的客户端。标配950mAh电池,待机时间12小时,工作时间2小时。售价是349美元。

与 LabNation 的 SmartScope不同,首先 Aeroscope使用无线方式传输数据,摆脱了数据线的限制。据说最开始产生这个项目的想法,是因为 Alexander 在 Sphero 测试球型机器人的时候,这个玩具摆在工作台上就好好的,什么毛病都看不出来,一旦放在地上到处乱走的时候问题就全出来了。所以 Alexander 希望能有一台可以固定在待测件上的示波器探头,还能通过无线方式把数据回传到屏幕上。基于这个想法,他与 Jonathan 一拍即合,俩人随即开始了 Aeroscope 项目。

另一个与 SmartScope 不同的地方是,Aeroscope 首先支持原生的 iOS 系统,而 SmartScope 则首先选择了支持安卓系统,在 iOS 上则需要用户越狱。你真的想对自己的 iPhone 或者 iPad 越狱么?Aeroscope 的开发者对此流露出一种傲娇情绪,选择首先支持 iOS 也确实使 Aeroscope 看起来更加靠谱。

支持 iOS 的另外一个特点,就是可以做屏幕的缩放。你可以在 iPhone 或者 iPad 上直接用手指缩放坐标轴,还能用手指上下左右移动曲线,或者拖动触发电平,这跟触摸屏示波器的操作感觉差不多。

Aeroscope的产品工艺很好,探头供应商是一家专门做定制射频连接件的厂商

关于这个项目最大的疑问是,500MHz采样率的数据是如何通过低功耗蓝牙连接传递到 iPhone 上去的。两位开发者在 Reddit 上跟大家讨论 Aeroscope 项目时,也被问到这个问题。答案也挺巧妙,他们不需要把数据回传到 iPhone 上去,所有的数据存储,复杂数据的处理工作都在表笔上完成,回传的的仅仅是用于显示的视频信号。这就相当于把 CPU 和 GPU 都放在表笔上,iPhone 仅仅作为显示屏,用来显示蓝牙接收到的视频信号。

这样做的缺点就是完全指不上智能手机的计算能力,所有的硬件功能都要在 AeroScope 的表笔上完成。这也导致成本高于 LabNations 的 SmartScope。Aeroscope 的预计售价比SmartScope贵120刀。

而这样做的难度也比较大,两人认为他们在开发过程中遇到的最困难的问题就是如何做出体积小,低功耗,成本低,易于生产,且性能又可靠的模拟前端。这个产品能顺利推出,完全有赖于近几年来飞速发展的IoT技术和低功耗蓝牙。否则,至少在5年前,他们是做不出来这样的东西的。

Aeroscope也带来了很多其他意想不到的好处,比如可以摆脱表笔连接线的束缚,而作为屏幕的 iPhone 也 可以随意放置。另外由于电池供电,也摆脱了接地环路的影响,降低了地线干扰。

一切看起来都挺美好对吧,但是这个项目也让我想起若干年前HP的另外一款失败产品,HP970。这是70年代最受瞩目的电子测试仪器,一款手持表笔形状的三位半数字万用表。市场的阴晴不定是很难预料的,在当年这款设备几乎登上了所有测试测量相关杂志的封面,但推出后遭到了惨重的失败。原因很难想象,它作为一款测试仪器,太小了,很容易丢,所以负责采购的领导都不喜欢它!

但是我们仍然希望看到这款产品的成功,测试测量行业简直太无趣了,需要一些创新公司带来一些新的东西。也许不久的将来,我们就能看到基础测试仪器都会变成 iPhone/iPad 的附件,而国内的仪器仪表厂家也会有更多的机会和更大的优势进入这一市场。