下一代测试自动化验证数字化车辆功能

升级保时捷配置，用软件随心增选功能——保时捷智能互联（Porsche Connect），您的数字副驾。无论是驾驶前、驾驶期间还是驾驶结束后，海量附加功能随时随地为保时捷客户提供强大支持。用户可根据自身喜好选择主动车道保持功能，以实现更安全的驾驶，或者也可以增加智能管理功能，从而可以根据电动汽车的剩余续航里程来调整温度和速度设置。

由保时捷工程公司约 110 名员工组成的国际测试团队，会在将软件安装到车辆中之前，对保时捷的所有车型系列和车型进行测试，为新功能顺利集成到系统中以及不同服务之间的紧密协作保驾护航。“保时捷互联这类现代化互联解决方案生态系统极为复杂，因为需要将汽车、基础设施和智能手机等不同的软件系统连接在一起。除此之外，还有很多独立的软件功能需要在各种组合场景之下进行测试。”保时捷工程公司专业项目工程师法比安·欣德博士（Dr. Fabian Hinder）认为。相应地，在实验室内和道路上的必要测试步骤也涉及广泛。

为了对保时捷互联服务进行测试台测试，保时捷工程公司已分别在上海、克鲁日、布拉格、俄斯特拉瓦和魏斯阿赫设立了 30 个专门的硬件在环测试台。真正要进行硬件集成的只有安装在车辆中的四个核心控制单元，而其他车辆系统则是在虚拟实时环境中进行模拟。“总线仿真用于生成各种总线系统的通信数据。这能让我们在测试台的真实条件下对保时捷互联服务进行检测。”保时捷工程公司研发工程师丹尼尔·克劳伯（Daniel Klauber）介绍说。在测试期间，也会检查软件是否能按照设定对各种仿真情形作出反应。“保时捷工程公司的专家团队会根据这些基本功能测试，也就是所谓的烟雾测试的结果进一步设计测试程序。”丹尼尔·克劳伯说。该测试在全世界多处进行，目的是对特定市场中应用的功能进行测定。

尽管总线仿真和硬件在环测试已经在很大程度上实现了自动化，但测试前的准备工作和测试后的数据处理仍然需要人工完成。测试台工程师必须从数据管理系统中手动选择最新的互联软件，并将其下载到测试环境的控制单元上。

如今，保时捷工程公司推出了一套新的解决方案，帮助测试台测试达成全面自动化。由此，测试本身以及其他相关步骤都可以实现自动化。系统能独立管理互联服务，也能将其自动上传到测试控制单元中。控制单元的参数化以及测试台测试的启动、执行和分析同样已经实现了自动化。“ 自动化技术减轻了测试工程师的负担，也加快了测试进度，并大大减少了这些过程中的人力参与。事实证明，测试台准备工作所需的人工时间因此减少了大约 90%。另外，系统还可以主动标示出关键的测试结果。这样，我们的测试团队就可以专注进行错误分析。”法比安·欣德说。

这样一来，因为测试控制单元软件的手动更新等步骤已经实现了自动化，所以工作人员无需大量专业知识也可以完成测试台的很多工作。“在互联环境中，由于涉及到的服务、车型系列和市场规模十分庞大，所以产生巨大差异的可能性就比较高。要想在每周软件交付期间都能及时检测出这些差异性指标，硬件在环测试台的全自动化至关重要。”保时捷股份公司共享测试与集成（Shared Test & Integration）团队负责人卡斯滕·魏格特（Carsten Weigt）表示。

而保时捷工程公司的这支跨学科项目团队就利用内部技术实现了全自动化。团队的专家们分别来自软件开发、流程自动化、测试自动化、总线仿真和基础设施建设测试等各个领域。他们分散在世界各地，共同协作，一同为自动化目标献智献力。通过自主研发接口，团队扩展了部分现有模块，进一步实现流程链的自动化。“为了降低复杂度，我们自主开发了各种自动化例程，这样我们就可以更简单地触发流程。”保时捷工程研发公司工程师大卫·卡利米（David Karimi）解释说。

专家们用自己的研发成果为实现完全自动化的目标添砖加瓦。通过研发，他们创建了一个本地客户端，用于控制测试台；另外还研发了一款爬虫软件，用它从供应商的服务器自动下载软件。不仅如此，他们还设计出了比如通用的控制逻辑系统，以及用于记录各个自动化流程步骤结果的报告工具。

用于全自动化测试平台的方法也被称为持续集成（Continuous Integration）。其核心基于可免费使用的软件系统“Jenkins”，这一系统能够将软件组件持续集成到一个应用程序当中。“保时捷互联服务的发展非常迅速，也充满活力。为了能向用户及时提供最新服务，同时也为这些升级与创新提供保障，我们一直在推进硬件在环测试台自动化的引入工作。我们现在可以通过持续集成自动下载新的控制单元软件，然后对控制单元进行非常高效的闪存和设码。”保时捷股份公司自动化平台和持续集成产品负责人黄律升（Dickson Ng）说。

持续集成方法凭借模块化结构，为智能互联的调整和扩展赋予了高灵活性。它可以根据应用情况，将完全不同的模块集成到一个新的整体流程之中。法比安·欣德说：“我们的方法适用于全领域所有测试台检测的自动化。其他行业领域的公司其实也已经咨询过我们。”但就目前的情况而言，项目组的核心任务依然在于将这种技术方法推广到保时捷工程公司在全球范围内的所有互联硬件在环测试台。顺利完成首次推广后，德国、中国和捷克的所有测试台现在都将进行改装更新。公司计划，至 2023 年底，所有用于保时捷互联服务的硬件在环测试台将实现全自动化运行。

从新软件版本的交付到完成报告：Jenkins 的测试过程遵循精确定义的顺序（下面展示了一个具体实例，用时大约三个半小时，其中包括每一步骤的时间余量）。告别人工操作。

本文首次发表于《保时捷工程杂志》2023年第2期。

作者：Richard Backhaus

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