Sulautettujen järjestelmien systeemitestaus eli järjestelmätestaus
Sulautettujen järjestelmien systeemitestaus (System Testing) tai toiselta nimeltään järjestelmätestaus, on kriittinen vaihe kehitysprosessissa, jossa testataan koko järjestelmän toimintaa.
Tämä tarkoittaa, että testauksessa yhdistetään kaikki järjestelmän osat, kuten ohjelmisto, laitteisto ja muut komponentit. Arvioidaan niiden yhteistoimintaa sekä suorituskykyä todellisissa tai simuloidussa käyttöolosuhteissa.
Tavoitteena on varmistaa, että järjestelmä täyttää kaikki sille asetetut tekniset ja toiminnalliset vaatimukset, mukaan lukien turvallisuus ja luotettavuus standardien kautta tulevat vaatimukset, kuten esimerkiksi toiminnallinen turvallisuus (Functional Safety) ja kyberturvallisuus (Cyber Security).
”Sulautetulla järjestelmällä tarkoitetaan elektronista laitetta, johon ohjelmoidaan ohjelmisto FPGA, C tai C++ ohjelmointikielellä. Sulautetussa järjestelmässä on RTOS, se toimii reaaliaikaisesti eli suorittaa toimintoja tietyissä aikarajoissa.”
Sulautettujen järjestelmien systeemitestauksen osa-alueet:
- Integraatio ja yhteensopivuus (integration & compability)
Tällä varmistetaan, että kaikki järjestelmän komponentit toimivat yhteen suunnitellusti isona kokonaisuutena. Ennen tätä komponentit varmistetaan yksikkönä ja pienempänä integraationa. - Toiminnallisuus (functionality)
Testataan sulautetun järjestelmän toiminnallisia ominaisuuksia vastaamaan suunniteltua käyttötarkoitusta. - Suorituskyky (performance)
Varmistetaan, pystyykö järjestelmä suoriutumaan vaadituista tehtävistä hyväksyttävillä suorituskyvyn tasoilla. Sulautetuissa järjestelmissä tässä korostuu integraatiossa tapahtuvien yksiköiden tai moduulien suorituskyky ja tapa kommunikoida toisilleen. - Luotettavuus ja kestävyys (reliability & robustness)
Varmennetaan, että järjestelmä toimii luotettavasti erilaisten virhetilanteiden varalta. Luodaan järjestelmälle erilaisia ärsykkeitä ja todetaan, että mitään vaatimusten ja standardien vastaista ei pääse tapahtumaan. Varsinkaan, joka olisi turvallisuuden tai muiden kriittisten standardien vastaista. - Käyttäjäystävällisyys ja käyttöliittymä (user experience and usability)
Arvioidaan järjestelmän helppokäyttöisyyttä ja mahdollisten käyttöliittymien toimivuutta. Sulautetut järjestelmät asettavat käyttäjälle tietyt olettamukset sen käyttäjälle, mikäli laite on kovin tekninen tai tiettyyn tekniseen kohderyhmään tarkoitettu.
Sulautettujen järjestelmien systeemitestauksessa eli järjestelmätestauksessa on useita haasteita, jotka johtuvat näiden järjestelmien erityispiirteistä, kuten reaaliaikaisuudesta, modulaarisuudesta, integroitavuudesta ja monimutkaisuudesta. Systeemitestauksessa testaajalla pitää olla hyvä ympäristön, käyttökohteen ja tuotteen tuntemus, jotta hän pystyy käsittelemään suurempiakin kokonaisuuksia.
Sulautettujen järjestelmien systeemitestauksen haasteita:
Järjestelmän modulaarisuus
Modulaarisuus (Modular) tuo oman haasteensa, koska tuote tai järjestelmä voi olla osana useassa erilaisessa käyttökohteessa. Järjestelmän modulaarinen rakenne toisaalta helpottaa yksittäisten komponenttien ja niiden välisten rajapintojen testaamista erikseen.
Reaaliaikaisuus
Sulautetut järjestelmät toimivat reaaliaikaympäristöissä (RTOS), joissa viiveet ja aikarajoitteet ovat kriittisiä. Reaaliaikavaatimusten testaaminen edellyttää tarkkoja mittalaitteita, mittauksia ja kykyä simuloida todellisia käyttötilanteita.
Integroitavuus muihin järjestelmiin
Sulautetut järjestelmät ovat usein osa laajempaa järjestelmää (System), jossa ne kommunikoivat muiden laitteiden kanssa. Näiden rajapintojen testaaminen tuo oman haasteensa testaukseen, jotta voidaan varmistaa toimivuus.
Vianjäljitys ja virhediagnostiikka
Vianjäljitys sulautetuissa järjestelmissä on haastavaa, koska ongelmat voivat liittyä järjestelmän laitteisto- tai ohjelmisto-osien integraation ongelmiin. Näissä tapauksissa korostuu edellisten testausvaiheiden merkitys ennen systeemitestausta.
Kuka tekee sulautettujen järjestelmien systeemitestauksen?
Systeemitestaus eli järjestelmätestaus voi sisältää automatisoituja ja manuaalisia testausmenetelmiä. Systeemitestaus voi olla joko moduulitestauksen tai integraatiotestauksen jälkeen tehtävä testausvaihe. Sulautettujen järjestelmien monimutkaisuuden vuoksi tämä testaus on erityisen tärkeää, koska se auttaa varmistamaan, että järjestelmä on turvallinen, tehokas ja toimii odotetusti reaalimaailman sovelluksissa.
Automatisoinnin hyödyntäminen systeemitestauksessa tuo mahdollisuuden reagoida ketterästi ja nopeasti mahdollisiin kehittäjien tekemiin virheisiin. Systeemi on lähellä asiakkaan käyttötilannetta ja tämä pienentää riskejä, että virheet esiintyvät loppuasiakkailla. Systeemitestauksessa myös edelliset testausvaiheiden merkitykset korostuvat, koska systeemitestauksessa järjestelmä voi olla hyvin monimutkainen ja tässä vaiheessa pientenkin ongelmien selvittely voi olla haastavaa tai jopa mahdotonta.
Systeemitestauksen automatisointi vaatii ymmärrystä kokonaisuuksista samalla huomioiden turvallisuuteen liittyvät seikat. Systeemitestauksen automatisoinnin toteuttajaksi kannattaa valita testauksen ja testausautomaation ammattilainen sekä siihen täysin fokusoitunut henkilö.
Wirva Solutions
sulautettujen järjestelmien järjestelmätestauksessa
Wirva Solutions auttaa yrityksiä myös sulautettujen järjestelmien systeemitestauksessa.
Me olemme yrityksien apuna suunnittelemassa, rakentamassa sekä toteuttamassa testausta. Oli sitten kyse pienemmistä tai suuremmista sulautetuista moduuleista, laitteista tai järjestelmistä. Pystymme auttamaan myös autoteollisuuden, sähkönjakeluverkon ja prosessipuolen sulautettujen laitteiden testauksessa.
Mikäli yrityksellänne on testaustarpeita sulautettujen järjestelmien parissa ja etsitte testaukselle erikoistunutta kumppania niin otathan yhteyttä. Me autamme mielellämme.
