Heltäckande tester för en modern IoT-enhet

Den eviga frågan i huvudet på alla testingenjörer är: ”Varför började man inte testa tidigare?” Det är alltid viktigt att ta hänsyn till testrelaterade frågor i början av ett projekt. Korrekt planering minskar avsevärt risken för att man ska behöva utföra ändringar i ett senare skede, vilket gör att både utgifter och tiden till marknadsintroduktion minskar.

– Testning bör utgöra kärnan i utvecklingsprocessen för en ny produkt, men ges ofta inte tillräckligt hög prioritet, säger Markku Konttajärvi, Senior Project Manager på Etteplan, som har arbetat inom testområdet sedan 2004. – Jag har varit med om fall där man satsat mer än ett år på design av en ny produkt utan att prototyperna testats ordentligt. När projekten slutligen går in i testfasen blir det snabbt uppenbart att produkten inte uppfyller kraven, och man måste ta många steg tillbaka. 

Testförfarandet bör också vara logiskt och sammanhängande. Olika produktutvecklingsprojekt skiljer sig åt vad gäller syfte, egenskaper och tekniker som tillämpas, och detta bör även återspeglas i testkraven. Det är viktigt att planera vad som behöver testas och i vilket skede. 

Etteplans interna utvecklingsprojekt fokuserade på att utveckla en IoT-prototypenhet där man använde olika lokaliseringstekniker, molntjänster och anslutningstekniker.

Detta är ramverket som vi använde för att planera testförfarandet för den nya enheten: 

Vi bad Markku att gå igenom planen steg för steg och förklara varför vissa tester inte ingick i det här projektet.

Enhetsutvärdering med hjälp av utvärderingssatser – Vi tog fram en inledande prototyp med hjälp av utvärderingssatser och plattformar från modul- eller komponenttillverkarna. Dessa plattformar underlättar programvaruutvecklingen i ett tidigt skede och stödjer beslutsfattandet för implementeringsfasen, bland annat gällande möjliga teknikval.

Programvarurelaterad testning av enheter – Här granskades och testades enheterna eller komponenterna för programvarukoden så att de skulle fungera tillfredsställande.

PCB-simulering – PCB-simuleringsfasen omfattade analys av resonansläge, överhörning och analys av DC-fall. Utifrån dessa simuleringar gjorde vi sedan vissa ändringar av layouten. Vi utförde till exempel inga antennsimuleringar eftersom det inte fanns några specifika frekvenskrav.

Aktiveringstest för kretskort – Fokus låg på verifiering av kretskortens grundläggande elektroniska funktion.

Funktionstest – Vi testade samspelet mellan maskinvara och programvara och såg till att data flödade korrekt mellan kretskorten och externa delar så att enheten kunde styras och modulerna fungera som de skulle.

Systemtest – Testets omfattning utvidgades avsevärt i det här skedet. Enheten testades som en del av ett större system som omfattade positionering av basstation, molntjänster och mobilnät. Vi såg till att enheten kunde konfigureras och fjärrstyras och att den kunde kommunicera korrekt med de övriga enheterna.

Verifiering på fältet – Det var i detta skede som positioneringsnoggrannheten för enheten testades under verkliga förhållanden. Vi upptäckte att regnvatten trängde in genom prototypens hölje när den var felaktigt monterad på biltaket. Detta resulterade i bättre installationsanvisningar på enheten.

Test av förhandsöverensstämmelse, elektromagnetisk testning (EMC) – Enheten har testats för olika EMC-mätningar för att vi skulle säkerställa att den uppfyller relevanta bestämmelser. Det är värt att notera att vi på Etteplan även utför kvalitetssäkring i form av granskningar genom alla projekt.

Målet med vårt utvecklingsprojekt var tydligt definierat: att skapa en teknisk demo som kunde skräddarsys efter behoven hos specifika kunder. Här är Markkus kommentarer till de tester som vi hoppade över och skälen till att de inte behövdes.

Produktionstesning – Vi tillverkade endast 15 prototypenheter, så därför var storskaliga, automatiserade produktionstester inte relevanta. Test av aktivering av kretskort ansågs vara tillräckligt med produktionstestning för dessa prototyper. 

Antenntestning – I det här projektet bestämde vi oss för att använda färdiga antenner, och vi konsulterade Etteplans antennspecialist för att säkerställa att de hade placerats korrekt.

Miljötestning – För det här projektet ställdes inga standardrelaterade krav så vi utförde ingen miljörelaterad testning.

Kundacceptanstest – För det här projektet utförde kunden sina egna verifieringar efter systemleverans.

Etteplan har den erfarenhet, den kompetens och de moderna anläggningar som krävs för att vi ska kunna leverera ett omfattande utbud av testtjänster, från noggrann planering till rigorös implementering. 

– Vi är övertygade om att vår breda expertis inom programvaru- och hårdvarutestning samt efterlevnadstestning kan uppfylla alla de heltäckande förfaranden för systemtestning och kvalitetssäkring som krävs för en avancerad IoT-enhet. Företag som påbörjar testprocessen i ett tidigt skede sparar tid och pengar och får ofta en slutprodukt av högre kvalitet, säger Markku Konttajärvi.