資深測試專家陳永康談物聯網下的測試挑戰

2021-09-01 12:28:05 字數 4809 閱讀 1357

我演講的內容會分三部分,第乙個是物聯網發展史,主要是介紹物聯網什麼時間發展出來的,現在是什麼狀態。第二部分,物聯網到底是什麼,包含哪些內容。第三部分,在物聯網測試各個環節中,我們測試團隊有哪些挑戰。

現場嘉賓:2023年。

陳永康:其實更早,物聯網概念在全球提出的時候是2023年,到現在大概有19年的時間,這19年的時間,並沒有發生驚天動地的事情,也就是最近一兩年時間大家感覺物聯**別火,是什麼樣的契機它火了呢,甚至最近中國通訊工業協會,也設立了乙個物聯網日。

在2023年,物聯網領域發生兩件驚天動地的大事。

一是在2023年6月,3gpp組織(移動通訊標準化團體)將nb-iot標準協議(即「窄帶蜂窩物聯網」)確定為物聯網通訊的全球統一標準。

二是在2023年11月,「經過艱苦卓絕的努力和萬分殘酷的競爭」,3gpp組織將華為的極化碼方案確定為5g短碼的最終方案。這成為中國在通訊領域擁有重大話語權的標誌性事件。

今天上午王軍老師也在講有幾個趨勢,物聯網是乙個趨勢,5g也是乙個趨勢,從巨集觀來看,大的趨勢都是一樣的。

網際網路始於2023年的美國,初衷是用於軍事連線,因其普適性很快就被用於學校、科研機構,共享大型主機的資源。第乙個階段就是傳統的pc網際網路時代。這個時代,網際網路最重要的乙個價值就是改變了原有的資訊傳播方式,顛覆了傳統**,成為「資訊高速公路」,成為「新**」。

而未來,移動網際網路也會繼續向前,進入乙個新的發展階段。在這個發展階段,就是萬物互聯時代,很多東西都會變成智慧型硬體,網際網路連線的東西會比手機、pc多幾十倍甚至上百倍,會產生真正的大資料,因為所有的裝置、智慧型感測器都在不間斷地每天24 小時工作。

那很多人說,物聯網火了,大資料也很火,2b,2g的業務也是乙個方向,為什麼說物聯網代表著下乙個時代呢。是大家沒有把這個關係理順,行業有乙個說法叫 「大智雲物移」,大資料,人工智慧,雲計算,物聯網,移動網際網路,其實按照目前的乙個發展規模,包括雲計算,包括我們的ai,其實核心是什麼,核心是資料。未來百億量級的智慧型裝置連線起來,產生的資料量將大大超越網際網路時代,令當前的大資料和雲計算相形見絀。這些超海量資料將成為商業價值的無盡源泉,人工智慧通過對物聯網的資料探勘,也將使現有的生活、生產方式被徹底改變。

nb-iot技術究竟解決了物聯網的什麼難題?超遠覆蓋,可覆蓋10km,超低能耗,可維持10年。這極好的運用在遠端抄表,偏遠地區的物聯網要求。nb-iot它用於移動性不強、傳輸資料量小、延時不敏感的應用場景,比如智慧型抄水表;它比gsm網覆蓋範圍高10倍,地下管道也能訊號全覆蓋;乙個基站接入裝置量高達10萬;電池不充電能讓通訊模組死扛10年;成本僅需5美元。

認定了大方向之後,所有廠商都決定放手大幹一場。面對物聯網這塊巨大的「大蛋糕」,無論是謀求轉型的傳統製造企業、網際網路科技巨頭,還是大眾創業者,都紛紛積極布局,試圖從中分一杯羹。我們看一下物聯網領域全景圖和典型企業,我們才能更好理解巨頭們在現實中的玩法。

大家看到第一**,從下到上,第一是終端核心的器件和傳輸工具,包括晶元的設計,晶元的製造,包括晶元的分裝測試,我們還有很多感應裝置,無人汽車很多用視覺感測器,紅外感測器,還有很多是做物聯網標籤的企業。上面一層可能有很多公司是做模組的,做模組的,有閘道器的,也有很多是做無線和有線連線的,無線還分蜂窩和非蜂窩等小類。

第三個是橫向能力平台,除了剛才講過的晶元模組之外,其實還有雲服務的提供商,物聯網作業系統**商,還有通用交付能力,還有影像識別,生物識別,包括vr、ai。第四個是我們講到物聯網的應用級發展,經過前面的幾層,物聯網最終是要落地的。比如說現在常見的智慧型家居,智慧型城市,智慧型交通,智慧型工業,智慧型醫療,包括每個人戴的智慧型手環這類消費級物聯網產品。

今天為什麼給大家講物聯網呢,其實物聯網目前應該是在國內爆發的乙個前夜,雖然還沒有爆發,但是一定會爆發的,其實有一套比較詳細的推理邏輯。

大家知道,移動網際網路時代,為什麼可以快速的發展起來,2g的時候是不行的,我們很多都是經歷過2g時代的,大家刷抖音是不行的。只是說我在3g,4g的時候,我很多移動網際網路應用才慢慢的有這個可能性爆發了,所以在這個方式上是乙個非常大的挑戰。我們現在是什麼情況了,我們5g在全球已經標準化了,而且在國內已經小範圍的實驗了,推廣是有預期的,會快速發展起來的。

我剛才講,如果移動網際網路發展起來,我剛才講除了4g還得是智慧型手機,你如果是非智慧型手機還是不行的,你要換成智慧型手機。其實對物聯網來說也是乙個時間點,我們家裡的裝置或多或少,無論京東的裝置,還是小公尺的裝置,還是其他廠商的裝置,都逐步智慧型化了。以家電為例,國內主流品牌電視、空調帶無線模組的比例已經超過50%,我們在七八年前不會想到會有這麼智慧型,現在很多廠家已經做到了,而且我們在選購的時候,也越來越傾向於採購智慧型裝置。

顯然,物聯網的一切正處於爆發前夜。它的技術標準剛剛確定,商業模式則一片模糊,網路安全更無從談起,但人們無比篤定,乙個網際網路新物種將破土而出,並引發一場技術與商業的革命。這股超級產業浪潮注定席捲一切,有人將就此開闢新的產業邊疆,有人仍會坐視它一掠而過。但不管怎樣,每個國家、行業乃至個人,都將被徹底改變。

接下來給大家講,物聯網到底是什麼?比如說我是個合格的物聯網測試,我到底會什麼。如果我是乙個合格的物聯網測試的話,我大概需要了解哪些層面,其實有八個方向,八個方向是從低位到高位不斷提公升的。

建立大腦的晶元提供商,塑造五官的感測器**商,實現功能定位的無線模組廠商,掌控神經通路的網路運營商,負責肌體活動的平台服務商,打造心肌能力的系統及軟體開發商,以及提供抓手的智慧型硬體廠商,實施作業的系統整合及應用服務提供商。

有的同學說,如果我真的去了物聯網公司,物聯網的測試和我以往接觸的網際網路測試有什麼區別呢?接下來我就針對這8個方向,給大家做乙個粗略的分享。

在晶元測試裡邊有三個重要的測試型別。大家不做晶元測試沒有關係,但是裡邊的思路是需要學習的,第乙個思路是dft的過程,我在設計晶元功能的時候,就已經加入了測試邏輯。就像我們現在很多人所倡導的tdd(測試驅動開發)一樣,在晶元研發的時候,加了大量的測試邏輯,質量先行是非常重要的。

高度電晶體整合同時也意味著高度的功能性整合數以十億計的邏輯門任何一點生產的缺陷就能導致功能障礙。用功能性測試去覆蓋這些錯誤無疑是高成本,高時間,高複雜性的。很多大公司的晶元測試成本已經接近研發成本。

wat: wafer acceptance test,對專門的測試圖形(test key)的測試,通過電引數來監控各步工藝是否正常和穩定。

cp: chip probing,晶圓切割後進行晶圓級別測試,對基本器件引數測試,如vt(閾值電壓),rdson(導通電阻),bvdss(源漏擊穿電壓),igss(柵源漏電流),idss(漏源漏電流)等

ft: final test,封裝完成後的測試,會測試比cp更多的專案,處理器的不同頻率也是在這裡區分出來的,打比方說gpu壞了的 就被當做無顯示核心的"賽揚"系列處理器.+比如cpu壞了2個的 就當"酷睿i3"系列處理器.晶元工作正常 但是工作頻率不高的 就當"酷睿i5"系列處理器.一點問題都沒有的 就當"酷睿i7"處理器。

第二是感測器測試,感測器是物聯網的「五官」。主要測試(檢測)感測器的基礎引數指標(如靈敏度,精準度,穩定性等),效能引數(響應時間,衰減時間,頻率特性等),環境指標(溫度,抗衝振,抗干擾等),可靠性(壽命,可靠度,平均無故障時間,疲勞等),其它如功耗,包裝,外觀等等

第三是無線模組測試,無線模組是物聯網的「聯網器件」,包含蜂窩內通訊模組(2/3/4/5g/nb-iot等)和非蜂窩內通訊模組(wifi/藍芽/lora)等,一般測試時延,連線數,覆蓋範圍,使用者數、吞吐量,功率,干擾等。具有挑戰性的測試:覆蓋度測試,難以檢查到盲區;終端效能:靈敏,時延,功耗;可靠性:連線可靠不丟包,長時間連線不斷開或 ,斷開重連有保障,測試時間長,測試繁瑣

第五是雲平台測試,平台是物聯網的「基礎」。物聯網平台作為裝置匯聚、終端管理、應用開發、資料分析,提供承上啟下的巨大作用,其複雜度不言而喻。常用的軟體測試技術都需要,如功能,效能,安全,可靠,體驗,相容,國際化(如果有),ui介面等。

其中:高併發,由於網際網路接入量大,併發量級別可能在百億甚至千億級別,併發客戶端難以實現,需要強大的開發架構能力;系統複雜度高,效能問題難以定位和調優

海量資料儲存分析:每天需要儲存分析處理pb甚至eb量級資料,對伺服器的儲存、分析能力要求高

人工智慧:人工智慧技術集大資料、物聯網、雲計算等多種技術為一體,綜合度高,測試難度大

安全和隱私:系統複雜度高,安全防範範圍寬,全面的系統安全漏洞難以檢測,安全和隱私難以得到保障

第六是作業系統測試,作業系統是物聯網的「動脈」,是管理和控制物聯網硬體和軟體資源的程式,是最基本的系統軟體 其它軟體都需要執行在作業系統上。

功能測試:快速定位問題難

效能測試:執行緒、任務、子系統,併發等雜在一起,效能瓶頸難以定位

可靠:可靠性測試難以通過編碼實現

安全:許可權、機密性、隔離保護、共享保護、完整性等測試內容繁多

最後是整合應用的測試, 整合應用是物聯網的「落地」。

業務/功能測試:業務多樣性,功能需求多,不遺漏困難

安全、隱私:網路安全、資料加密,許可權保護 、隱私保護等 難以全面測量

場景測試:裝置多,裝置與裝置之間的聯動測試複雜

智慧型性:難以達到自學習性、適應性和容錯能力

效能:整合應用的組網複雜,網路效能難以測試和定位

使用者體驗:使用者體驗難以琢磨

從最後一張圖我們可以看出,中國物聯網產業市場規模在2023年可達10000億,2023年可達35000億。2023年全球終端使用者可達500億,中國使用者可達100億,由此可見未來物聯網潛力無窮,是具有劃時代的意義。希望每一位對物聯網感興趣的同學都可以提早的規劃,面對即將到來的物聯網的風口,認真學習,早做準備,早日走上人生巔峰。我今天的分享到此結束,謝謝大家。

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