借助物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)測試

從半導(dǎo)體到電子子系統(tǒng)再到工業(yè)4.0的核心——智能機(jī)器，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)系統(tǒng)正變得越來越復(fù)雜。測試是該產(chǎn)品鏈中容易被忽視但卻非常關(guān)鍵的要素，而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的復(fù)雜化又進(jìn)一步增加了測試的復(fù)雜性。但同時物聯(lián)網(wǎng)還可以大大增強(qiáng)自動化測試的工作效率。將系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、可視化和分析以及應(yīng)用程序支持等物聯(lián)網(wǎng)功能應(yīng)用于自動化測試工作流程，可以幫助測試工程師更輕松地應(yīng)對物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)。

管理測試系統(tǒng)

IoT和IIoT的基礎(chǔ)是設(shè)備互聯(lián)及統(tǒng)一管理。然而，目前許多分布式測試系統(tǒng)并沒有實現(xiàn)互聯(lián)或有效的設(shè)備管理。通常，測試工程師難以跟蹤在任何一臺硬件設(shè)備上運行的軟件，或者只知道系統(tǒng)的位置，而無法獲知其性能、使用率和健康狀況。

幸運的是，大多數(shù)現(xiàn)代測試系統(tǒng)都基于PC或PXI，可以直接連接到企業(yè)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)額外的功能，如管理軟件和硬件組件、跟蹤使用情況以及執(zhí)行預(yù)測性維護(hù)，從而最大限度地提高測試投資的價值。

接入和管理數(shù)據(jù)

物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)價值來自互聯(lián)系統(tǒng)生成的海量數(shù)據(jù)。 然而，由于存在各種數(shù)據(jù)格式和來源，有效利用測試數(shù)據(jù)變得非常困難，從時域和頻域的原始模擬和數(shù)字波形到參數(shù)測量等數(shù)據(jù)通常以遠(yuǎn)高于消費者或工業(yè)設(shè)備的速度和數(shù)量進(jìn)行采集。更糟糕的是，測試數(shù)據(jù)通常存儲在沒有標(biāo)準(zhǔn)化的“孤島”(silos)中。 因此，這些數(shù)據(jù)對企業(yè)來說是“不可見的”，因此很容易錯過產(chǎn)品生命周期其他階段的有用信息。在部署全面的基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理解決方案之前，捷豹路虎(JLR)僅分析了10%的車輛測試數(shù)據(jù)。 JLR動力總成經(jīng)理Simon Foster表示，“我們現(xiàn)在可以分析高達(dá)95%的數(shù)據(jù)并降低了測試成本和年度測試次數(shù)，因為我們不需要重新運行測試。”

將IoT功能應(yīng)用于自動化測試數(shù)據(jù)，首先需要一套即用型的軟件適配器，用于接入標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式。這些適配器必須基于開放的文檔化架構(gòu)，以便能夠接收新的和唯一的數(shù)據(jù)，包括來自設(shè)計和生產(chǎn)的非測試數(shù)據(jù)。測試系統(tǒng)必須能夠與標(biāo)準(zhǔn)IoT和IIoT平臺共享其數(shù)據(jù)，以從企業(yè)級數(shù)據(jù)中提取有用信息。

可視化和分析數(shù)據(jù)

由于測試數(shù)據(jù)通常是復(fù)雜且多維的，使用通用業(yè)務(wù)分析軟件來分析測試數(shù)據(jù)可能非常困難。此外，典型的商務(wù)制圖并不包括測試和測量中的常見可視化功能，比如模擬和數(shù)字信號組合圖表、眼圖、史密斯圓圖和星座圖等等。

具有適當(dāng)元數(shù)據(jù)管理的，面向測試的模式使工具具備可視化和分析測試數(shù)據(jù)的能力，并將其與設(shè)計和生產(chǎn)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。結(jié)構(gòu)清晰的測試數(shù)據(jù)可讓工程師將基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析應(yīng)用于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)，從而將Python、R和The MathWorks，Inc.MATLAB®軟件等常用工具集成到工作流程中，進(jìn)而從數(shù)據(jù)中提取更多有用的信息。

開發(fā)、部署和管理測試軟件

傳統(tǒng)的專用桌面應(yīng)用程序正在逐步轉(zhuǎn)向基于網(wǎng)絡(luò)的移動應(yīng)用程序。這種轉(zhuǎn)變使得測試難以實現(xiàn)。首先，需要在被測設(shè)備(DUT)上進(jìn)行實時計算，以處理海量數(shù)據(jù)并實時做出測試通過/失敗的決策，同時本地操作員需要與測試設(shè)備和DUT進(jìn)行交互。但是，公司希望遠(yuǎn)程訪問測試設(shè)備以查看結(jié)果和利用率等系統(tǒng)運行狀態(tài)。為了解決這個問題，一些公司已經(jīng)建立了一次性架構(gòu)來集中管理軟件，并且將軟件下載到基于DUT的測試設(shè)備上。但正因為如此，他們必須維護(hù)自定義架構(gòu)，這需要額外的資源，而這些資源本應(yīng)用于具有更高業(yè)務(wù)價值的活動。

更高級別的測試管理是從本地測試設(shè)備遷移到云端部署。 基于網(wǎng)絡(luò)的工具可用于查看測試設(shè)備的狀態(tài)、安排測試時間以及檢查推送到云或服務(wù)器的測試數(shù)據(jù)。 更高級別的管理功能補(bǔ)充了使用NI LabVIEW、Microsoft .NET語言、NI TestStand和Python等常用工具構(gòu)建的現(xiàn)有測試系統(tǒng)。 模塊化測試軟件架構(gòu)(測試管理、測試代碼、測量IP、儀器驅(qū)動程序、硬件抽象層)使公司能夠評估將不同軟件功能從本地移動到服務(wù)器或云端的價值。 隨著越來越多的測試軟件棧遷移到云端部署，公司將意識到在云端計算存儲的數(shù)據(jù)、可擴(kuò)展計算以及隨時隨地輕松訪問軟件和數(shù)據(jù)等方面所帶來的優(yōu)勢。

利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行測試

利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行測試并不是一個未來設(shè)想，而是在當(dāng)下切切實實可實現(xiàn)的。 一個組織的能力取決于其當(dāng)前的自動化測試基礎(chǔ)架構(gòu)和最迫切的業(yè)務(wù)需求。 需要考慮的一些常見領(lǐng)域是改進(jìn)測試系統(tǒng)管理、提高測試設(shè)備利用率、從測試數(shù)據(jù)中獲得更有意義的信息，以及遠(yuǎn)程訪問共享測試系統(tǒng)。具有高度模塊化的軟件定義方法可讓企業(yè)專注于最有價值的領(lǐng)域，而無需做出高風(fēng)險的決策。