汽車OTA自動化測試解決方案

隨著 5G 等無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，汽車行業(yè)與無線通信技術(shù)進(jìn)一步融合，正快速推動著汽車智能化的發(fā)展進(jìn)程，而OTA技術(shù)則是汽車智能化的標(biāo)志之一，OTA升級持續(xù)給客戶提供新的功能，不斷增強(qiáng)用戶體驗。同時也可以修復(fù)用戶反饋的軟件問題，增強(qiáng)制造商的售后服務(wù)體驗。

目前OTA遠(yuǎn)程升級技術(shù)已成為眾多汽車制造商的標(biāo)配。由于OTA升級可能會帶來潛在的風(fēng)險（特別是包含ECU固件更新的FOTA升級），針對OTA系統(tǒng)的測試過程就尤為重要。

汽車OTA測試內(nèi)容 Vehicle OTA test content

1) 人機(jī)交互測試（OTA功能測試）

1、OTA后臺管理操作（與TSP交互）

OTA后臺管理操作主要負(fù)責(zé)OTA包的上傳、OTA升級策略制定，包含后臺登錄、車型選擇、車輛VIN號確認(rèn)、OTA發(fā)布等。

2、OTA升級前資源預(yù)置

在OTA升級之前，需先將車機(jī)刷為初始版本（OTA升級之前的版本），之后會進(jìn)行資源預(yù)置（例如安裝常用的App、復(fù)制音視頻文件、輸入聊天記錄），目的是檢查OTA升級之后現(xiàn)場是否會發(fā)生變化（已安裝的App或者聊天記錄是否會丟失）。

3、執(zhí)行OTA升級操作

測試工程師會分三種方式執(zhí)行下載任務(wù)（中控屏下載、手機(jī)端下載、定時下載操作），將服務(wù)端的OTA升級包下載到車機(jī)，下載完成后系統(tǒng)提示測試工程師進(jìn)行安裝包的升級，如果滿足升級條件則進(jìn)入升級包安裝過程，安裝完成后測試工程師會檢查版本號信息，以判斷是否升級到最新版本，并同時檢查之前安裝的App和聊天記錄是否有丟失的現(xiàn)象，以此判斷本次升級是否成功。

4、異常場景下相關(guān)功能測試

OTA過程中的異常場景可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，OTA測試需要模擬這些場景并驗證該場景下系統(tǒng)是否做了規(guī)避處理，這些異常場景包含斷點(diǎn)續(xù)傳（掉電、通信中斷或網(wǎng)絡(luò)變差引起的下載中斷）、下載失敗/重試以及升級失敗回滾到之前的系統(tǒng)版本等。

2) 軟件可靠性及壓力測試

1、OTA升級前置條件測試

安全性是汽車設(shè)計首要考慮的需求，OTA升級對各控制器系統(tǒng)進(jìn)行更新，勢必影響車輛狀況，同時升級失敗會導(dǎo)致車輛系統(tǒng)無法運(yùn)行，確保升級的安全是各車輛系統(tǒng)設(shè)計的重中之重，因此在執(zhí)行OTA包安裝之前系統(tǒng)會對當(dāng)前的車輛狀況進(jìn)行檢查，一些特定的車輛狀況下不允許進(jìn)行OTA升級，例如汽車正在充電中、汽車電量不足等狀況。測試工程師需要模擬上述前置條件，驗證上述前置條件下系統(tǒng)是否會拒絕安裝OTA包，以最大程度確保了升級過程的安全。

2、OTA升級成功率測試

OTA升級面向大量的汽車用戶，為了確保安全需要測試多輛車升級的成功率，在正式發(fā)布OTA之前需要進(jìn)行對多輛車進(jìn)行多次OTA下載、安裝過程的重復(fù)測試，以驗證本次OTA升級的失敗概率，提前發(fā)現(xiàn)一些隨機(jī)潛在的風(fēng)險，避免大規(guī)模OTA升級過程中出現(xiàn)問題。

3、多終端OTA下載的壓力測試

支持OTA功能的車型越來越多，較多車輛可能會同時進(jìn)行OTA下載操作，同時也考慮靜默升級模式下OTA下載的場景，檢驗多終端同時下載OTA包場景下對服務(wù)器的影響，避免出現(xiàn)大規(guī)模升級時出現(xiàn)異常狀況。

3) 各控制器功能、性能測試

OTA升級是對各控制器系統(tǒng)進(jìn)行更新，表現(xiàn)可能是新增功能、系統(tǒng)性能優(yōu)化、系統(tǒng)bug修改等，測試工程師除了要驗證修改的點(diǎn)之外，還要檢查是否引起新問題，特別是變化較大的模塊，測試工程師需要根據(jù)OTA升級的內(nèi)容制定相應(yīng)控制器的測試策略。

人工OTA測試的痛點(diǎn) Pain points of manual OTA test

1、OTA升級測試的一些特殊工況難以實現(xiàn)，這些工況涉及到不允許升級的前置條件、不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等，往往很多制造商缺乏這方面的測試流程而帶來一些潛在風(fēng)險。

2、手動測試OTA過程繁瑣，涉及多模塊協(xié)同、多鏈路切換，不僅僅涉及TSP端操作，還涉及到手機(jī)與車機(jī)間操作；不僅涉及無線蜂窩網(wǎng)環(huán)境，也有無線WiFi環(huán)境以及局域網(wǎng)鏈路等。在上述環(huán)境下人工切換效率非常低。

3、車型多、版本多，人工測試工作量大、成本高、效率低，極大影響OTA發(fā)布進(jìn)度。

如何應(yīng)對OTA測試的挑戰(zhàn) How to deal with the challenges of OTA testing

1、通過仿真系統(tǒng)模擬不同的升級環(huán)境，實現(xiàn)對復(fù)雜環(huán)境的仿真，在試驗環(huán)境中模擬實車的各種業(yè)務(wù)場景。

2、通過自動化測試系統(tǒng)全程控制整體測試方案，不需要人工參與，通過程序自動調(diào)用各個模塊完成整個測試過程。

東舟OTA測試解決方案 Dongzhou OTA test solution

東舟OTA測試方案由人機(jī)交互系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、斷言系統(tǒng)、自動化軟件系統(tǒng)、TSP交互系統(tǒng)（OTA后臺自動化管理）以及被測系統(tǒng)（各域控制器以及交互屏幕構(gòu)成）構(gòu)成。

1、人機(jī)交互系統(tǒng)（執(zhí)行系統(tǒng)）

通過HMI機(jī)械手和ADB的方式實現(xiàn)與車機(jī)、手機(jī)的交互操作，模擬人工對測試過程的操作，實現(xiàn)單擊、雙擊、滑動等，24小時不間斷測試，提升測試效率，縮短測試周期。

2、仿真系統(tǒng)

仿真系統(tǒng)可模擬各種測試環(huán)境和工況，特別是針對人工測試難以實現(xiàn)的環(huán)境（如OTA安裝的前置條件以及各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等）。

3、斷言系統(tǒng)

提供圖像、文字、聲音以及報文等多種斷言方式，自研圖像算法，不受光線和角度影響，各種斷言方式覆蓋所有測試場景，確保對測試結(jié)果斷言的準(zhǔn)確性。

4、被測系統(tǒng)

由車機(jī)、屏幕和各種控制器組成，集成到臺架上，通過CAN總線、ETH總線、LIN總線等連接在一起。

5、TSP自動化交互系統(tǒng)
TSP自動交互系統(tǒng)實現(xiàn)對OTA后臺的操作管理，包含自動登錄、升級策略確認(rèn)、車輛選擇、車輛VIN號確認(rèn)等。

6、自動化軟件測試系統(tǒng)（上位機(jī)）

東舟自研自動化測試系統(tǒng)，對整個測試過程進(jìn)行控制，實現(xiàn)對測試過程的管理和執(zhí)行。

東舟OTA測試方案的優(yōu)勢 Advantages of Dongzhou OTA test scheme

1、OTA自動化測試系統(tǒng)模塊化設(shè)計，系統(tǒng)形態(tài)多樣，可根據(jù)用戶需求適配不同的自動化測試方案，目前有實車OTA專項、實驗室UI交互專項和整車測試OTA方案。

2、圖形化用例編寫，編寫過程簡單，可讀性強(qiáng)，無需編程基礎(chǔ)亦可快速上手。

3、采用機(jī)械手模擬人機(jī)交互過程，最大程度還原用戶與被測設(shè)備交互過程，確保了測試的準(zhǔn)確性。

4、自研圖像算法，不受光線以及角度的影響，確保了圖像斷言方式的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

5、自動化軟件測試系統(tǒng)根據(jù)客戶需求通過測試任務(wù)分發(fā)，自動執(zhí)行測試過程，實現(xiàn)后臺管理、升級過程以及升級后各模塊測試的完全自動化，大大縮短測試周期。