嵌入式产品测试概述

嵌入式产品测试是很多企业面临的难题，它不像软件产品，随时可以进行修改，也不像结构类产品，可以肉眼进行观测。嵌入式产品往往包括软件、硬件、结构和工业设计等专业的集成。因此，嵌入式产品测试是一项非常重要而复杂的工作。比如以下嵌入式产品，超声设备和刷卡设备，都是工业级产品，超声会涉及到人身安全，而刷卡设备会与每个乘客的扣款密切相关，因此，对产品质量的要求是非常高的：

 嵌入式产品由于操作系统嵌入在主控板中，软件不再是在PC上进行运作，而是在硬件嵌入式环境上运行，因此，对于测试人员来说，尤其是黑盒测试人员来说，是一件非常困难的事，如以上的超声设备和深圳通公交刷卡设计，如果单纯测试其功能是远远不够的，还需要测试它的可靠性、稳定性、EMC、环境试验（高低温，淋雨实验，跌落测试等）。随着AI技术的应用，目前大部分的高科技企业的产品都包含嵌入式产品，如新能源汽车、智能音箱、运作手环、芯片、无人驾驶、无人机、安防设备等，均包括了嵌入式模块，如下是某国内企业的产品列表，均为嵌入式产品，是AI和IOT（物联网）发展的趋势。

显然，传统的测试手段已不能满足AI新产品的测试需求。如何保证智能硬件和嵌入式产品的测试质量，是本次我们讨论的话题。 

嵌入式产品开发流程

由于产品的功能越来越智能化，众多厂商加入了AI元素。如慕思床垫加入了AI元素后，可以实时根据人的体型调整软硬度和支撑度，让用户的肩、背、腰、臀、腿每个部位都能得到恰到好处的支撑，彻底告别悬空和酸痛，真正实现“床适应人”，而不是人去适应床， 而且它还能监测睡眠数据！通过智慧慕思APP ，我能随时查看自己的睡眠心率、呼吸、体动、打鼾、深浅睡眠等数据，生成详细的睡眠报告，这些都是都是通过嵌入式系统实现的。另一个企业是浙江哈尔斯水杯，也加入了AI元素，水杯可以调节温度，以及播放音乐。

根据共创力咨询的经验，嵌入式系统的开发一般包括软件、硬件、结构、电缆等几个专业。跟PC的软件系统不一样，嵌入式软件的开发较复杂一些，需要系统考虑产品整体的性能及可靠性，一般的开发流程如下：

共创力认为，嵌入式产品的测试一般分为四个阶段：

1、BBIT（Building Block Integrated Test，构建模块集成测试)：构建模块是指设计单元，例如一个单元电路，一个软件函数，一个结构零件等等，集成测试是指开发团队所有成员完成了各自模块的的开发和单元测试，由项目负责人指定开发人员进行产品集成测试。BBIT又称为LLT（低级别测试）或DT（开发者测试），主要由开发团队完成。是开发转第三方测试的必须开展的验证活动，包括白盒测试和灰盒测试。 

2、SDV（System Design Verification，系统设计验证)：主要是产品测试团队对原型机的验证。包括基本功能、性能的常规测试、以及各种可靠性类测试，例如针对电子产品的容错/容限测试、EMC测试、安全测试、噪声测试、热测试、环境可靠性测试等等。若是机械结构类产品或部件，SDV应增加疲劳测试、结构强度测试、结构刚性测试等。SDV工作通常是以测试人员为主，设计人员参加。

3、SIT（System Integration Test，系统集成测试）：测试产品工艺样机，测试内容与SDV大致相同，但增加可用性测试、可维护性测试和包装测试。SIT是公司的第一个工程级的产品测试活动，产品工艺路线已确定。SIT在开发阶段后期，由测试人员负责完成。

4、SVT（System Verification Test，系统确认测试）：小批量试制情况下的测试，测试内容与SIT大致相同，但主要关注客户需求和环境适应性， 强调从试制生产线随机抽检，关注产品质量与客户需求的一致性，另外，SVT需要关注产品可靠性和稳定性，并对批量产品进行精度筛查、高低温实验和跌落、运输、包装等测试活动， SVT必须在SIT完成之后在验证阶段完成。SVT工作以测试人员为主，试制人员参加即可。

嵌入式产品测试的方法和手段

嵌入式产品测试一般包括了软件测试、硬件测试、整机测试、可靠性测试、自动化测试装备开发等几个专业，嵌入式测试的难度比一般的纯软件、纯硬件的产品测试都要复杂一些。 如下面是一个测试团队的分工：

 测试的方法和工具，是嵌入式测试的难点，目前大部分企业的嵌入式测试是靠自研测试自动化工具，商用工具很难应用到嵌入式测试中，尤其是黑盒测试。我们推荐的工具如下：

1、BBIT：主要是静态代码检查工具如商用工具TestBed、Coverity、Pclint、Visual Unit、CPPunit、C++ test等，圈复杂度检查工具如SourceMonitor等；

2、SDV/SIT/SVT：黑盒测试的工具大部分公司依赖于自主研制，如迈瑞、华为、比亚迪等公司，均靠自主研发自动化测试工具为主，以购买黑盒商用工具为辅，根据我们的经验总结，商用的工具主要包括：

宏控 UTP协同自动化测试系统（简称UTP测试系统）‌：这是一款国产化黑盒测试工具，专为嵌入式系统设计，支持配置项测试和系统测试。它提供测试资源管理、环境描述、接口协议定义、用例设计、实时数据监控等功能，并支持多种工业总线（如CAN、RS232/422/485、ARINC429）和自定义接口板卡集成。其上位机运行于Windows，下位机采用实时操作系统，适用于高实时性测试场景。

ETest Studio‌：这是一款国产化黑盒测试工具，专为嵌入式系统设计，支持配置项测试和系统测试。它提供测试资源管理、环境描述、接口协议定义、用例设计、实时数据监控等功能，并支持多种工业总线（如CAN、RS232/422/485、ARINC429）和自定义接口板卡集成。其上位机运行于Windows，下位机采用实时操作系统，适用于高实时性测试场景。‌

‌VectorCAST‌：作为一套自动化动态测试工具链，VectorCAST支持嵌入式软件的单元测试、集成测试、系统测试和回归测试。它通过生成测试用例并执行来验证系统功能，符合DO-178C、ISO 26262等安全标准，适用于对可靠性要求高的领域（如航空、汽车）。‌

‌Squish‌：由Froglogic公司开发，Squish是一款跨平台的GUI测试工具，特别适合测试嵌入式设备的图形用户界面。它支持Qt、Java、Web、Android和iOS等平台，提供BDD（行为驱动开发）、数据驱动测试和视觉验证功能，可通过Python、JavaScript等脚本语言编写测试用例。‌

DT10‌：这是一款灰盒测试工具，但其强大的动态跟踪和硬件同步分析能力使其在黑盒测试中也颇具价值。它支持对嵌入式系统的长时间运行监控、性能分析和硬件状态同步检测，适用于发现偶发性缺陷和验证系统在真实环境下的行为。‌

Tessy‌：虽然Tessy以单元和集成测试见长，但其支持的自动化测试环境生成和回归测试功能，也可用于基于接口的黑盒测试场景，尤其在符合ISO 26262等标准的汽车电子领域广泛应用。‌

嵌入式系统在人类生活中发挥着重要的作用，包括飞行控制器这样的控制系统，以及洗衣机这样的家用电器。目前，嵌入式系统中软件的比重越来越大，也越来越复杂，保证嵌入式软件的可靠性正面临严峻的挑战。     

大多数软件测试方法都可以直接或间接地用于嵌入式软件的测试，但是由于操作系统的实时和嵌入式特性，嵌入式软件测试也面临一些特殊的问题。虽然目前已经有一些针对嵌入式软件的测试和调试工具，但是在有些方面仍存在不足，包括多任务操作系统的并发、非侵入式的测试和调试、嵌入式系统的软件抽象等。对于嵌入式软件测试技术的研究和软件测试工具的开发，仍须要做很多进一步的工作。

共创力研发管理变革的成功案例

1、国内某通信企业（中国500强企业，上市公司） 

2、中航工业集团某公司（军工企业，上市公司） 

3、南京某工业机器人企业（工业机器人龙头，上市公司） 

4、深圳某智能控制企业（伺服器龙头企业，上市公司） 

5、北京某人工智能企业（AI龙头企业，上市公司） 

6、国家电网某研究院（电网直属企业，上市公司） 

7、珠海某电力公司（电力安全龙头企业，上市公司） 

8、某激光装备企业（中国500强企业，上市公司）   

9、某芯片企业（GPU龙头企业，上市公司） 

10、医疗器械企业（医疗装备龙头企业，上市公司）……