解读汽车软件测试之“系统集成与系统需求测试”

原创 水轻言 2024-05-21 22:22
《解读汽车软件测试之“软件需求测试”》

接上文。

第三篇针对系统集成与系统需求测试



1
系统集成测试

系统集成测试是汽车软件测试的第五级别,但系统集成测试在形式完整性上的意义更大,我们通常认为系统集成测试本身没有独立的测试用例


  • 测试目标为集成的软硬件符合系统架构设计提供证据,包括软硬件接口和数据流,体现形式常为系统模型中的系统接口。广义上,也包括一些机械接口,比如,ECU外壳与PCB的连接、接插件与PCB的连接


  • 测试依据:如前所述,没有单独的系统集成测试用例,其或来源于软件测试或来源于硬件测试,有时还会用到下一小节提到的系统需求测试


  • 测试对象/测试设计/测试环境/进入标准/退出标准/负责角色:参考其他测试部分




2
系统需求测试

系统需求测试是汽车软件测试的第六级别,也是ECU零件开发层面的最后一个测试。在此阶段之后,通常可以将软件或ECU交付下游整车集成。


  • 测试目标:确保集成系统(含配置、标定)经过测试,以证明其符合系统需求已准备好交付


  • 测试依据:测试用例来源于系统需求,而表现形式可能是一份独立的系统需求说明书,也可能是在系统级需求或设计里做了系统测试标识的部分。


  • 测试对象:带有硬件、软件和标定的ECU。


  • 测试设计:测试用例的设计可以选择如下方法,等价类划分(将输入数据划分为若干个等价类,从每个等价类中选取代表性的数据进行测试,以缩减测试用例)、边界值分析(重点关注输入值的边界条件,因为在这些边界附近,程序更容易出错)、决策表(用于描述在不同条件下的系统行为,帮助测试人员理解并测试复杂的逻辑条件)、状态转换测试(关注系统在不同状态之间的转换,确保系统在状态转换时能够正确工作)、错误猜测(基于测试人员的经验和直觉,猜测可能的错误并设计相应的测试用例)、负面测试在某些情况下,测试人员需要考虑负面测试,即测试系统在不满足正常工作条件时的行为,如故障注入)。


  • 测试环境:不同于软件测试,该环节的测试要尽可能提供更接近实车的真实环境约束和外部激励,使用真实的传感器、真实的对手件、真实的线束、真实的温度等。总之,尽量模拟实车的实际使用。


  • 进入标准:完成必要的前序测试(如系统集成测试)且无重大问题、相关的测试设备(如线束、ECU、传感器)就位、已review并发布的软硬件、已review并发布的系统需求测试用例与计划


  • 退出标准执行对应的测试用例、测试报告已完成缺陷已录入工具链。除了常规的退出外,出于成本的考虑,还会有测试中止,比如,基本功能确认失效、发现的缺陷会影响其他功能测试结果有效性、对于发现的缺陷被修复后需重新测试的范围,或者在测试过程中,得知新的软硬件即将释放,也应综合评估后中止。


  • 负责角色系统测试人员。




2
系统需求测试用例选择

完整的系统需求测试会消耗大量的时间和资源,但发布前的最后测试又责任重大,所以,我们需要在用例选择上做一个平衡,不全测,或者不是每次交付全测,而该测的也一个不能少。一般有如下关注点。


  • 必测项:为了控制对整车带来的风险,首先需要设定一些只要打开软件或动了硬件就得做的必测项。必测项一般是涉及到ECU最基础的功能或者直接影响产线或其他对手件联调的部分。


  • 产品风险大小对于功能安全等级较高或者涉及到法律法规认证等高风险软件,通常,需要投入更多的资源在影响分析与测试量上,这是一个理所当然的决定。


  • 不同配置下的功能是否适用:这需要我们有一个清晰的feature list或配置表,不适用的功能自然不需要测试。


  • 功能是否实现:即便本配置有该功能,功能的成熟度也得达到可测水平


  • 变更的范围:结合接口文档、系统模型、追溯关系等,对功能自身的变更及其对未变更功能的影响进行评估,并进一步确认测试范围。有时,ECU外部的系统环境或者车辆的变更都会影响到测试用例的选择。


  • 历史测试状态旧的版本、相近配置、相近分支或者平台主线的测试结果可能可以被当前软件沿用。一般在这里,也是基于变更来评估。


  • 全量测试:Delta测试很必要,但全量测试也不应舍弃,我们可以根据产品和项目特点制定一些执行全量测试的规则,比如,一年至少一次、切换新硬件或新软件分支基线后至少一次、发布D样件之前至少测试一次、ECU上路试车前至少一次、ECU进入车厂产线前至少一次等。




3
双向可追溯性和一致性

所有系统级别的可测试需求必须至少被一个测试用例覆盖


而为了检查测试覆盖率,必须能够通过工具实现测试报告、测试规范与相应需求之间的可追溯性,比较典型的是建立链接。



如果要发布的软件版本的测试覆盖率不完整,测试团队应向项目经理或客户汇报,并记录偏差原因和进行风险评估


一致性呢,一般也只能通过评审来尽量保证。比如,系统测试人员应该参与系统需求的评审,而feature owner则参与系统测试的测试用例评审。




4
全文小结

本文讲了系统集成测试和系统需求测试,但系统集成测试的用例来源于软件测试、硬件测试或系统需求测试,而系统需求测试在测试策略上与软件需求测试也有很多相似之处,要综合前面的文章一起来理解



5
写在最后

系统测试比较“硬”,即与ECU、整车有更紧密的关系,而它也侧面体现了汽车软件的独特性。



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