การทดสอบแบบฝังตัวในการทดสอบซอฟต์แวร์คืออะไร?

ระบบสมองกลฝังตัวคืออะไร?

ระบบฝังตัวเป็นอุปกรณ์ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เชื่อมโยงกันอย่างแน่นหนา ระบบฝังตัวอาจประกอบด้วยอุปกรณ์คอมพิวเตอร์หลายประเภท ซึ่งได้แก่ พีซีที่รวมเข้ากับอุปกรณ์อื่นเพื่อใช้งานฟังก์ชันเฉพาะแอปพลิเคชัน โดยปกติแล้วผู้ใช้ปลายทางจะไม่รู้ด้วยซ้ำว่าอุปกรณ์เหล่านี้มีอยู่

การทดสอบแบบฝัง

การทดสอบแบบฝัง เป็นกระบวนการทดสอบเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติการทำงานและไม่ทำงานของทั้งซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ในระบบฝังตัวและรับรองว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายปราศจากข้อบกพร่อง วัตถุประสงค์หลักของการทดสอบแบบฝังคือเพื่อตรวจสอบและตรวจสอบว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์แบบฝังเป็นไปตามข้อกำหนดของลูกค้าหรือไม่

การทดสอบซอฟต์แวร์แบบฝังตัวจะตรวจสอบและรับรองว่าซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้องมีคุณภาพดีและสอดคล้องกับข้อกำหนดทั้งหมดที่ควรปฏิบัติตาม การทดสอบซอฟต์แวร์แบบฝังตัวเป็นแนวทางที่ดีเยี่ยมในการรับประกันความปลอดภัยในการใช้งานที่สำคัญ เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ รถไฟ การบิน อุตสาหกรรมยานยนต์ ฯลฯ การทดสอบที่เข้มงวดและระมัดระวังถือเป็นสิ่งสำคัญในการให้การรับรองซอฟต์แวร์

วิธีดำเนินการทดสอบซอฟต์แวร์แบบฝังตัว

โดยทั่วไป คุณทดสอบด้วยเหตุผลสี่ประการ:

• เพื่อค้นหาจุดบกพร่องในซอฟต์แวร์
• ช่วยลดความเสี่ยงทั้งต่อผู้ใช้งานและบริษัท
• ลดต้นทุนการพัฒนาและบำรุงรักษา
• เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ

ในการทดสอบแบบฝังตัว จะมีการดำเนินกิจกรรมต่อไปนี้:

1. ซอฟต์แวร์มาพร้อมกับอินพุตบางส่วน

2. ชิ้นส่วนของซอฟต์แวร์ถูกดำเนินการ

3. สังเกตสถานะของซอฟต์แวร์ และเอาต์พุตจะได้รับการตรวจสอบคุณสมบัติที่คาดหวัง เช่น เอาต์พุตตรงกับผลลัพธ์ที่คาดหวังหรือไม่ ความสอดคล้องกับข้อกำหนด และไม่มีข้อขัดข้องของระบบ

ประเภทการทดสอบซอฟต์แวร์แบบฝัง

โดยพื้นฐานแล้ว มีการทดสอบห้าระดับที่สามารถนำไปใช้กับซอฟต์แวร์แบบฝังตัวได้

การทดสอบหน่วยซอฟต์แวร์

โมดูลหน่วยเป็นฟังก์ชันหรือคลาส การทดสอบหน่วยดำเนินการโดยทีมพัฒนา โดยส่วนใหญ่เป็นนักพัฒนา และมักดำเนินการในรูปแบบการตรวจสอบโดยเพื่อนร่วมงาน โดยจะพัฒนาเคสทดสอบตามข้อกำหนดของโมดูล

การทดสอบการผสานรวม

การทดสอบบูรณาการสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน:

1. การทดสอบการรวมซอฟต์แวร์
2. การทดสอบการรวมซอฟต์แวร์/ฮาร์ดแวร์

ท้ายที่สุดแล้ว การทำงานร่วมกันของโดเมนฮาร์ดแวร์และส่วนประกอบซอฟต์แวร์จะได้รับการทดสอบ ซึ่งอาจรวมการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วงในตัวและซอฟต์แวร์เข้าด้วยกัน

การพัฒนาซอฟต์แวร์แบบฝังตัวมีลักษณะเฉพาะซึ่งมุ่งเน้นไปที่สภาพแวดล้อมจริงซึ่งมีการใช้งานซอฟต์แวร์ โดยทั่วไปแล้วจะถูกสร้างขึ้นควบคู่ไปกับซอฟต์แวร์ สิ่งนี้ทำให้เกิดความไม่สะดวกในการทดสอบเนื่องจากไม่สามารถทำการทดสอบแบบครอบคลุมในสภาวะจำลองได้

การทดสอบหน่วยระบบ

ตอนนี้โมดูลที่จะทดสอบเป็นเฟรมเวิร์กเต็มรูปแบบที่ประกอบด้วยโค้ดซอฟต์แวร์ที่สมบูรณ์และทั้งหมด ระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ (RTOS) และชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับแพลตฟอร์ม เช่น การขัดจังหวะ กลไกการมอบหมายงาน การสื่อสาร และอื่นๆ โปรโตคอล Point of Control ไม่ใช่การเรียกใช้ฟังก์ชันหรือการเรียกใช้เมธอดอีกต่อไป แต่เป็นข้อความที่ส่ง/รับโดยใช้คิวข้อความ RTOS

ทรัพยากรระบบได้รับการสังเกตเพื่อประเมินความสามารถของระบบในการสนับสนุนการทำงานของระบบแบบฝัง สำหรับด้านนี้ การทดสอบกล่องสีเทา เป็นวิธีการทดสอบที่ชื่นชอบ การทดสอบหน่วยระบบเป็นหน้าที่ของผู้พัฒนาหรือทีมรวมระบบเฉพาะ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับองค์กร

การทดสอบการรวมระบบ

โมดูลที่จะทดสอบเริ่มต้นจากชุดของส่วนประกอบภายในโหนดเดียว จุดควบคุมและการสังเกต (Points of Control and Observations หรือ PCO) เป็นการผสมผสานระหว่างโปรโตคอลการสื่อสารที่เกี่ยวข้องกับเครือข่ายและ RTOS เช่น ข้อความเครือข่ายและเหตุการณ์ RTOS นอกจากส่วนประกอบแล้ว Virtual Tester ยังสามารถทำหน้าที่เป็นโหนดได้อีกด้วย

การทดสอบการตรวจสอบระบบ

โมดูลที่จะทดสอบคือระบบย่อยที่มีการนำไปใช้งานโดยสมบูรณ์หรือระบบฝังตัวที่สมบูรณ์ วัตถุประสงค์ของการทดสอบขั้นสุดท้ายนี้คือเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านการทำงานของหน่วยงานภายนอก โปรดทราบว่าหน่วยงานภายนอกอาจเป็นบุคคลหรืออุปกรณ์ในเครือข่ายโทรคมนาคม หรือทั้งสองอย่าง

ความแตกต่าง: การทดสอบแบบฝังและการทดสอบซอฟต์แวร์

การทดสอบซอฟต์แวร์	การทดสอบแบบฝัง
การทดสอบซอฟต์แวร์เกี่ยวข้องกับซอฟต์แวร์เท่านั้น	การทดสอบแบบฝังเกี่ยวข้องกับทั้งซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์
โดยเฉลี่ยแล้ว การทดสอบ 90% ที่ดำเนินการทั่วโลกเป็นการทดสอบกล่องดำด้วยตนเองล้วนๆ	การทดสอบแบบฝังตัวจะทำบนระบบฝังตัวหรือชิป ซึ่งอาจเป็นการทดสอบแบบกล่องดำหรือกล่องขาวก็ได้
ขอบเขตหลักของการทดสอบคือการตรวจสอบ GUI การทำงาน การตรวจสอบ และการทดสอบฐานข้อมูลบางระดับ	พื้นที่หลักของการทดสอบคือพฤติกรรมของฮาร์ดแวร์สำหรับหมายเลข ของอินพุตที่มอบให้
การทดสอบซอฟต์แวร์ดำเนินการเป็นหลักบนแอปพลิเคชันที่ทำงานบนไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์ เว็บและมือถือ	การทดสอบแบบฝังโดยทั่วไปดำเนินการกับฮาร์ดแวร์
เช่น Google Mail, Yahoo Mail, Android การใช้งาน	เช่น เครื่องจักรในโดเมนด้านการดูแลสุขภาพ ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์

ความท้าทาย: การทดสอบซอฟต์แวร์แบบฝังตัว

ความท้าทายบางประการที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการทดสอบซอฟต์แวร์แบบฝังตัว:

การพึ่งพาฮาร์ดแวร์

การพึ่งพาฮาร์ดแวร์เป็นหนึ่งในปัญหาหลักที่ต้องเผชิญในระหว่างการทดสอบซอฟต์แวร์แบบฝังตัว เนื่องจากการเข้าถึงฮาร์ดแวร์อย่างจำกัด อย่างไรก็ตาม Emulators และ Simulators อาจไม่ได้แสดงถึงพฤติกรรมของอุปกรณ์จริงอย่างแม่นยำ และอาจให้ความรู้สึกที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับประสิทธิภาพของระบบและการใช้งานของแอปพลิเคชัน

ซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์ส

ส่วนประกอบซอฟต์แวร์ฝังตัวส่วนใหญ่เป็นโอเพ่นซอร์สโดยธรรมชาติ ไม่ได้สร้างขึ้นเอง และไม่มีการทดสอบที่สมบูรณ์ มีชุดค่าผสมการทดสอบและสถานการณ์จำลองผลลัพธ์ที่หลากหลาย

ซอฟต์แวร์กับข้อบกพร่องของฮาร์ดแวร์

อีกแง่มุมหนึ่งคือเมื่อมีการพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับฮาร์ดแวร์ที่สร้างขึ้นใหม่ ในระหว่างกระบวนการนี้สามารถระบุข้อบกพร่องของฮาร์ดแวร์ได้ในอัตราส่วนที่สูง ข้อบกพร่องที่พบไม่ได้จำกัดอยู่เพียงซอฟต์แวร์เท่านั้น มันอาจจะเกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์ด้วย

ข้อบกพร่องที่ทำซ้ำได้

ในกรณีของระบบฝังตัว ข้อบกพร่องนั้นยากที่จะทำซ้ำหรือสร้างขึ้นใหม่ ซึ่งทำให้ขั้นตอนการทดสอบแบบฝังตัวต้องประเมินค่าข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นแต่ละครั้งให้สูงกว่ากรณีมาตรฐานอย่างมาก นอกเหนือไปจากการรวบรวมข้อมูลให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อปรับเปลี่ยนระบบเพื่อค้นหารากฐานของข้อบกพร่อง

อัพเดตซอฟต์แวร์อย่างต่อเนื่อง

ระบบฝังตัวต้องมีการอัปเดตซอฟต์แวร์เป็นประจำ เช่น การอัปเกรดเคอร์เนล การแก้ไขด้านความปลอดภัย ไดรเวอร์อุปกรณ์ต่างๆ เป็นต้น ข้อจำกัดที่ระบุไว้ในการอัปเดตซอฟต์แวร์ทำให้การระบุจุดบกพร่องทำได้ยาก นอกจากนี้ ยังเพิ่มความสำคัญของขั้นตอนการสร้างและการปรับใช้ด้วย

สรุป

การทดสอบซอฟต์แวร์ฝังตัวนั้นมีข้อบกพร่องบางประการ ซึ่งทำให้การทดสอบซอฟต์แวร์นั้นยากกว่าการทดสอบซอฟต์แวร์ทั่วไป ปัญหาพื้นฐานที่สุดคือการพึ่งพาสภาพแวดล้อมฮาร์ดแวร์ที่จัดเตรียมพร้อมกันกับซอฟต์แวร์อย่างเคร่งครัด ซึ่งจำเป็นต่อการทดสอบซอฟต์แวร์อย่างน่าเชื่อถือ บางครั้งการทดสอบซอฟต์แวร์โดยไม่มีเครื่องมือที่กำหนดเองก็ทำได้ยาก ซึ่งทำให้การเน้นทดสอบในขั้นตอนหลังๆ นั้นน่าสนใจเป็นอย่างยิ่ง

สิ่งที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งที่คุณควรคำนึงถึงก็คือคุณควรเลือกใช้การทดสอบซอฟต์แวร์อัตโนมัติ การทดสอบอัตโนมัติแบบฝังตัวเป็นกระบวนการที่รวดเร็วกว่าซึ่งอาจใช้เวลาหลายชั่วโมงจึงจะเสร็จสมบูรณ์ และด้วยวิธีนี้ ปัญหาของซอฟต์แวร์ของคุณจึงได้รับการแก้ไข