汽車制造商正在競(jìng)相打造互聯(lián)化、自動(dòng)化、共享化且電動(dòng)化 (CASE)的新型汽車，但隨著汽車復(fù)雜性不斷加劇，需要更 嚴(yán)格的測(cè)試要求來(lái)確保絕對(duì)的安全性，而這一需求正在使 一部分設(shè)計(jì)與測(cè)試工作向V型圖的左側(cè)移動(dòng)，即shift left。 推動(dòng)這一轉(zhuǎn)變的，是汽車中運(yùn)行的大量軟件、大量的測(cè)試用 例和未知情況，以及對(duì)汽車軟件更新的持續(xù)需求。
從測(cè)試的角度來(lái)看V型圖，可以更好地理解shift left帶來(lái)的 機(jī)遇和挑戰(zhàn) 。
與汽車相關(guān)的V型圖變量
過(guò)去的車輛倚重機(jī)械，而未來(lái)的車輛卻與軟件息息相關(guān)， 汽車企業(yè)正在重點(diǎn)投資前期的開發(fā)和測(cè)試，通過(guò)完善全面 的考慮提高虛擬原型的利用率，從而應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)(圖01)。
盡管各個(gè)企業(yè)的V型圖方法各不相同，但許多企業(yè)正在轉(zhuǎn)向 各種仿真和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，以期擴(kuò)大測(cè)試覆蓋范圍，同時(shí)實(shí)現(xiàn) 更安全、更快速且更易于重復(fù)的測(cè)試。當(dāng)然，道路測(cè)試仍有 必要，但這種方法可大幅優(yōu)化成本、時(shí)間和覆蓋范圍。
經(jīng)驗(yàn)和研究都表明，在仿真和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行更多測(cè)試 有助于：
· 擴(kuò)大測(cè)試覆蓋范圍，可以在更短的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行更多測(cè)試 用例
· 通過(guò)測(cè)試更多故障用例來(lái)提高可靠性
· 提高自動(dòng)化水平，減少測(cè)試總成本，從而進(jìn)一步降 低成本
· 進(jìn)行更多的可重復(fù)測(cè)試，從而更好地分析產(chǎn)品特性并優(yōu) 化可追溯性
但是，對(duì)于汽車企業(yè)來(lái)說(shuō)，要通過(guò)shift left來(lái)重新平衡每 種環(huán)境(仿真、實(shí)驗(yàn)、道路測(cè)試)需要的測(cè)試量仍是一項(xiàng)待攻 克的艱巨任務(wù)。
轉(zhuǎn)變帶來(lái)的挑戰(zhàn)
要實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變并沒有絕對(duì)正確的方法，但由于人員、流 程和技術(shù)三方面環(huán)環(huán)相扣，實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變也面臨著諸多 挑戰(zhàn)。
因此，在確定測(cè)試策略之前，應(yīng)進(jìn)行整體的評(píng)估，不應(yīng)忽略 每一個(gè)方面。本文重點(diǎn)介紹了從模型在環(huán)、軟件在環(huán)、硬件 在環(huán)、汽車在環(huán)、駕駛員在環(huán)測(cè)試到真實(shí)環(huán)境測(cè)試等各種 測(cè)試技術(shù)。
當(dāng)我們認(rèn)真研究V型圖中的設(shè)計(jì)與測(cè)試部分(虛擬、實(shí)驗(yàn)室、 物理)(圖02)，應(yīng)該可以找到實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的機(jī)會(huì)。首先，需 要根據(jù)測(cè)試環(huán)境來(lái)考慮涉及的變量(圖03)，并在盡可能涵蓋 更多測(cè)試的同時(shí)，考慮這些變量會(huì)如何影響真實(shí)試驗(yàn)的置信度。
圖01 為了減少返工以及在前期考慮所有事宜，企業(yè)亟需能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)試迭代的軟件和數(shù)據(jù)工具鏈。
圖02 將V型圖擴(kuò)展，觀察測(cè)試發(fā)生在哪個(gè)階段，從而找出找出左移(shift-left)的機(jī)會(huì)。
圖03 這一圖表顯示了在不同階段進(jìn)行測(cè)試的取舍和優(yōu)勢(shì)[©WMG，華威大學(xué)，2018年]。
下面三大建議可以幫助您利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變。
01 測(cè)試組件復(fù)用
復(fù)用測(cè)試組件能盡可能減少不同階段之間的返工，并實(shí)現(xiàn) 更集成化的設(shè)計(jì)與測(cè)試流程。此外，借助適當(dāng)?shù)臏y(cè)試軟件( 例如VeriStand)，測(cè)試模塊可應(yīng)用到從組件到集成測(cè)試的 各個(gè)在環(huán)階段。
本期刊第28頁(yè)的沃爾沃案例說(shuō)明了如何借助開放式測(cè)試 架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)面向未來(lái)的測(cè)試系統(tǒng)，并通過(guò)重復(fù)利用測(cè)試用 例、設(shè)備和工程開發(fā)成果，滿足交付期限和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
02 更好地利用數(shù)據(jù)
測(cè)試數(shù)據(jù)正在爆炸式增長(zhǎng)，這些數(shù)據(jù)可：
· 為所有環(huán)境提供更廣泛、多角度、多流程的測(cè)試視圖，從 而幫助工程師更好地了解測(cè)試覆蓋范圍
· 實(shí)現(xiàn)更有效的仿真和統(tǒng)計(jì)建模
· 自動(dòng)生成測(cè)試用例，消除不必要的測(cè)試重新運(yùn)行
· 降低最終故障(或召回)的風(fēng)險(xiǎn)
· 支持使用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和其他以數(shù)據(jù)為中心的技 術(shù) 最后，數(shù)據(jù)可用作團(tuán)隊(duì)之間的溝通橋梁，幫助優(yōu)化決策的制 定并促進(jìn)協(xié)作。
03 了解當(dāng)前所處的位置
與出門旅程一樣，您既要了解測(cè)試的起點(diǎn)，也要清楚測(cè)試的 終點(diǎn)。這一概念非常簡(jiǎn)單：避開(圖04)中紅色區(qū)域的雷區(qū)，避 免返工。
要實(shí)現(xiàn)改變，需要您嚴(yán)于律己，還要掌握跨學(xué)科知識(shí)并一 切以數(shù)據(jù)說(shuō)話，至少這樣就非常具有挑戰(zhàn)性。但通常而言， 第一步都是向自己提出以下問(wèn)題，思考自己在測(cè)試天平中所 處的位置：
您有多少測(cè)試場(chǎng)景分別屬于仿真、HIL、回放和道路測(cè)試范疇？
您很有可能會(huì)將更多測(cè)試轉(zhuǎn)到仿真和HIL范疇，以推動(dòng)整個(gè) 開發(fā)和測(cè)試過(guò)程更快速發(fā)展。 采用結(jié)構(gòu)化方法，助您邁向成功 您需要認(rèn)真考慮不作為需要付出的代價(jià)。如果沒有結(jié)構(gòu)化 的方法以及清晰的戰(zhàn)略，您很有可能重蹈覆轍，得到相同 的結(jié)果。首先檢查您的現(xiàn)有流程，確定需要優(yōu)化的領(lǐng)域以 及關(guān)鍵性能指標(biāo)，并從戰(zhàn)略上確定需優(yōu)先解決的問(wèn)題，將 有助于您一步步邁向長(zhǎng)久的成功。
NI的測(cè)試方法、技術(shù)和咨詢團(tuán)隊(duì)可幫助您優(yōu)化整個(gè)測(cè)試 過(guò)程，在您邁出第一步到最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛汽車的征程中 始終一路相隨，竭力服務(wù)。
作者
ASHISH NAIK NI業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理
VIGNESH RADHAKRISHNAN NI解決方案架構(gòu)師
ARTURO VARGAS MERCADO NI ADAS解決方案營(yíng)銷經(jīng)理
圖04 各個(gè)階段的返工可能會(huì)讓您陷入紅色區(qū)域，浪費(fèi)的時(shí)間和資源顯著增加。
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