CN107678949B - 实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法，包括：1、在PC机上搭建Robotframework框架，并开发测试库；2、根据测试库的规程开发测试脚本，测试脚本配合测试库里的关键字实现对嵌入式设备测试过程；3、开发捕捉精灵程序，运行在嵌入式设备上，进行模拟操作；4、若使用平板进行测试，在嵌入式设备上运行数据转发服务，数据转发服务接收PC机的测试数据，发送给嵌入式设备，等待嵌入式设备返回响应数据，反馈给PC机；若使用PC机进行测试，则嵌入式设备接收PC机发送的测试数据，返回响应数据给PC机；5、一键安装环境部署，实现一键运行，生成测试报告。本发明节省了测试时间，提高了测试效率。

Description

实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法

技术领域

本发明涉及自动化测试技术领域，尤其涉及一种实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法。

背景技术

随着科技的进步，嵌入式软件技术得到飞速发展，并且应用已涉及到生产、工作、生活各个方面。随着金融业不断发展，行业的市场集中度逐渐提高，对企业的技术水平、产品质量等都有更高的要求。

目前金融机具行业内产品多采用嵌入式系统及软件技术进行开发，嵌入式设备与上位机通信使用的通信协议各种各样，例如：HID协议、串口协议、蓝牙协议、Wifi协议等等。有时候一个产品同时集成多种通信方式，为了适应不同通信协议但同样黑盒测试步骤(测试用例要求与设备的连接方式不同、通信协议不同)，测试人员必须重复执行同样的测试步骤以达到测试目的。虽然嵌入式软件的自动化测试流程与一般PC机应用软件相同，但由于嵌入式软件对电子设备的高度依赖性，从而导致嵌入式软件的自动化测试平台需要有针对性进行定制开发，最后能够自动一步步执行测试，得到实际结果与期望结果的比较，最后实现自动化测试。因而，目前嵌入式设备的测试需要花费大量的测试时间，测试效率低下，并且易于出错。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法，节省了测试时间，提高了测试效率。

本发明的问题是这样实现的：

一种实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法，包括如下步骤：

步骤1、在Windows系统的PC机上搭建Robotframework框架，根据该Robotframework框架定制开发测试库；

步骤2、根据该测试库内的测试用例中描述的规程开发测试脚本，并由该测试脚本配合该测试库里提供的关键字实现对被测的嵌入式设备测试过程，通过该测试库实现不同嵌入式设备的各种通信传输协议的传输、实际值与期望值比较以及指令流程处理，并统一操作接口；

步骤3、若被测的嵌入式设备是智能操作系统，则开发捕捉精灵程序，将该捕捉精灵程序当作后台服务运行在嵌入式设备上，当嵌入式设备接收到该测试库制定的规则时进行模拟操作；

步骤4、若使用Android系统的平板对嵌入式设备进行测试，则利用该测试脚本验证嵌入式设备，在嵌入式设备上运行数据转发服务，该数据转发服务接收PC机的测试数据，并发送给嵌入式设备，并等待嵌入式设备返回响应数据，再反馈给PC机；若使用Windows系统的PC机对嵌入式设备进行测试，则嵌入式设备直接接收PC机发送的测试数据，并返回响应数据给PC机；

步骤5、一键安装Robotframework环境和adb环境部署，并使用命令行形式执行测试脚本实现一键运行，完成自动化测试，并生成测试报告，将测试报告按时间分类生成在各嵌入式设备型号对应的目录中。

进一步地，所述步骤2中测试库中关键字实现测试过程具体包括：

步骤21、读取config.ini配置文件，根据该config.ini配置文件设置通信传输协议的类型，并获取对应的通信信息，若通信传输协议的类型是串口通信，则读取串口号和波特率；若通信传输协议的类型是HID通信，则读取PID和VID；若通信传输协议的类型是蓝牙通信，则读取蓝牙MAC；

步骤22、读取设置的ini配置文件，该ini配置文件包括报文结束符、结束条件、期望值规则和编码规则；

步骤23、根据设置的通信协议将数据发送给嵌入式设备，并接收嵌入式设备响应；

步骤24、将数据的实际值与期望值比较，判断数据的实际值是否满足期望值，若否，则直接显示实际值，若是，则结束流程。

进一步地，所述步骤3中捕捉精灵程序的实现过程具体包括：

步骤31、捕捉精灵程序利用Android系统提供UiAutomator技术实现模拟用户界面操作，捕捉精灵程序以服务形式运行在后台，通过监控用户界面执行对应的测试；

步骤32、加载XML规则文件，采用XML文件格式配置规则和模拟方法对应关系；并获取顶层Activity界面对应的组件信息；

步骤33、通过组件信息匹配对应的规则，找到测试用例对应的模拟方法；根据模拟方法执行对应的模拟操作，该模拟操作包括自动关闭当前界面、模拟签字和随机输入0-9数字对应键值。

进一步地，所述步骤4中数据转发服务的实现过程具体包括：

步骤41、数据转发服务是基于Netty框架搭建的服务端，启动数据转发服务；

步骤42、监听客户端请求，客户端通过网络发起请求消息给数据转发服务，数据转发服务收到后，检测嵌入式设备是否在线，若是，则进入步骤43；若否，则重新进入步骤42；

步骤43、初始化通信参数，并打开嵌入式设备的通信口；

步骤44、数据转发服务将PC机发送的测试数据转发给嵌入式设备，并一直等待接收嵌入式设备返回响应数据，并反馈给PC机；

步骤45、判断PC机是否接收完成，若是，则关闭嵌入式设备的通信口，断开嵌入式设备与PC机的通信；若否，则将嵌入式设备的响应数据按照协议进行组织并返回给PC机。

本发明的优点在于：可接入不同嵌入式设备同时进行测试，节省测试时间，提升测试执行效率；接入嵌入式设备后，测试人员只需要更改通信配置文件信息，来切换不同通信协议进行测试，方便验证嵌入式设备整体质量稳定性；虽然框架是基于关键字驱动测试，但涉及的测试数据保存在文本文件里，方便测试用例扩展；通过数据转发服务，测试脚本可实现跨平台使用；使用bat脚本编写各种操作命令，实现自动化测试。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法的流程图。

图2为本发明中PC机、平板和嵌入式设备的结构示意图。

图3为本发明中测试库关键字的实现流程图。

图4为本发明中捕捉精灵的实现流程图。

图5为本发明中数据转发服务的实现流程图。

图6为测试脚本的分层示意图。

图7为本发明中终端与自动化产品第一类连接方式的一种连接示意图。

图8为本发明中终端与自动化产品第一类连接方式的另一种连接示意图。

图9为本发明中终端与自动化产品的第二种连接示意图。

图10为本发明中bat脚本命令解压后目录结构示意图。

图11为本发明中双击运行文件“01下载安装环境.bat”，显示界面示意图。

图12为本发明中按任意键关闭控制台后，目录的结构示意图。

图13为本发明中双击运行文件“02下载自动化测试工具.bat”，显示界面示意图。

图14为本发明中输入对应序号后即开始下载测试工具的界面示意图。

图15为本发明中嵌入式产品测试脚本执行命令，文件结构的示意图。

图16为本发明中测试完成后在对应的脚本目录下会生成测试报告示意图。

具体实施方式

为使得本发明更明显易懂，现以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1所示，本发明的一种实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法，包括如下步骤：

步骤1、在Windows系统的PC机上搭建Robotframework框架(是一种基于Python的可扩展关键字驱动自动化测试框架，简称RF框架)，根据该Robotframework框架定制开发测试库(由于现有框架提供的测试库未能够满足被测需求)；

步骤2、根据该测试库内的测试用例中描述的规程开发测试脚本，该测试脚本中的关键数据与该测试库中的关键字对应设置，通过该测试脚本调用该测试库中的关键字，并由该测试脚本配合该测试库里提供的关键字实现对被测的嵌入式设备测试过程，通过该测试库实现不同嵌入式设备的各种通信传输协议的传输、实际值与期望值比较以及指令流程处理，并统一操作接口，方便调用；

步骤3、若被测的嵌入式设备是智能操作系统(例如Android系统)，则开发捕捉精灵程序，该捕捉精灵程序主要目的是实现模拟人工点击、输入、拖拽等操作，将该捕捉精灵程序当作后台服务运行在嵌入式设备上，当嵌入式设备接收到该测试库制定的规则时进行模拟操作；

步骤4、若使用Android系统的平板对嵌入式设备进行测试，则利用该测试脚本验证嵌入式设备，在嵌入式设备上运行数据转发服务(简称ERPC服务)，该数据转发服务接收PC机的测试数据，并发送给嵌入式设备，并等待嵌入式设备返回响应数据，再反馈给PC机；若使用Windows系统的PC机对嵌入式设备进行测试，则嵌入式设备直接接收PC机发送的测试数据，并返回响应数据给PC机；如图2所示，若被测的嵌入式设备S1可以直接连接PC机，由PC机对该嵌入式设备S1进行测试，则可在PC机对应的不同端口上接入采用不同通信方式(串口通信、HID通信或蓝牙通信)进行通信的嵌入式设S1备；若被测的嵌入式设备S2只能连接平板，由平板对该嵌入式设备进行测试，则要先通过wifi通信连接平板和PC机，由平板上的数据转发服务完成PC机与嵌入式设备S2的转发，嵌入式设备S2与平板的通信方式采用串口通信、HID通信或蓝牙通信。因此，可接入不同嵌入式设备同时进行测试，节省测试时间，提升测试执行效率；接入嵌入式设备后，测试人员只需要更改通信配置文件信息，来切换不同通信协议进行测试，方便验证嵌入式设备整体质量稳定性；

步骤5、为了方便测试执行人员操作，提供一键安装Robotframework环境和adb环境部署，并使用命令行形式执行测试脚本实现一键运行，完成自动化测试，并生成测试报告，将测试报告按时间分类生成在各嵌入式设备型号对应的目录中，达到把以人为驱动的测试行为转化为机器执行的一种过程。

本发明主要由定制测试库、捕捉精灵、ERPC服务和RF脚本组成，将关键字驱动和数据驱动结合，将测试逻辑与测试数据相互分离；

(1)测试库里提供关键字实现测试逻辑，常用关键字介绍如下：

(2)测试数据保存为后缀为.log的文本文件，配置的内容根据指令协议编写，指令协议有IC卡行业统一、公安部提供身份证协议以及厂家自定义的协议。例如：IC卡配置文件如下：

【1.1非接触式IC卡】激活【0000H立即返回】.log

【1.1接触式IC卡】卡片上电【0000H 00H卡槽1】.log

【1.2非接触式IC卡】激活【2710H等待时间10s】.log

【1.2接触式IC卡】卡片上电【7530H 00H卡槽1】.log

【1.3非接触式IC卡】激活【FFFFH无限等待】.log

【1.3接触式IC卡】卡片上电【FFFFH 00H卡槽1】.log

【1.4非接触式IC卡】应用层命令传输【FFH C-APDU-3】.log

【1.4接触式IC卡】卡片上电【0000H 03H卡槽不存在】.log

【1.5非接触式IC卡】应用层命令传输【4字节】.log

【1.5接触式IC卡】应用层命令传输【00H C-APDU-1卡槽1】.log

【1.5接触式IC卡】应用层命令传输【4字节卡槽1】.log

(3)捕捉精灵程序利用Android系统提供UiAutomator技术实现模拟UI操作，程序以服务形式运行在后台，通过监控UI界面执行指定测试方法，采用XML文件格式配置规则和方法对应关系。XML文件示例内容如下：

(4)ERPC服务是基于Netty框架搭建的服务端，客户端通过网络发起请求消息，并收到应答消息，进行拆包、解析之后，显示远程调用结果。实际消息内容格式：4字节数据长度+数据，其中数据使用json格式定义请求消息、应答消息结构。json文件示例如下：

执行命令使用bat脚本实现，实现测试脚本运行及测试报告生成。提供的命令文件如下所示：

A10 01所有测试套件(除重启外).bat

A10 02超长等待测试套件(等待999s).bat

A10 03重启验证.Bat

A10 04设置串口套件(必须串口).bat

如图3所示，所述步骤2中测试库中关键字实现测试过程具体包括：

步骤21、设置通信信息：读取config.ini配置文件，根据该config.ini配置文件设置通信传输协议的类型，并获取对应的通信信息，若通信传输协议的类型是串口通信，则读取串口号和波特率；若通信传输协议的类型是HID通信，则读取PID和VID；若通信传输协议的类型是蓝牙通信，则读取蓝牙MAC；

步骤22、设置报文格式：读取设置的ini配置文件，该ini配置文件包括报文结束符、结束条件、期望值规则和编码规则；

步骤23、数据传输：根据设置的通信协议将数据发送给嵌入式设备，并接收嵌入式设备响应；

步骤24、数据比对：将数据的实际值与期望值比较，判断数据的实际值是否满足期望值，若否，则直接显示实际值，若是，则结束流程。

如图4所示，所述步骤3中捕捉精灵程序的实现过程具体包括：

步骤31、捕捉精灵程序利用Android系统提供UiAutomator技术实现模拟用户界面操作，捕捉精灵程序以服务形式运行在后台，通过监控用户界面执行对应的测试；

步骤32、加载XML规则文件(即将xml格式内容转成java对象，以及导入过滤的Activity包名信息)，采用XML文件格式配置规则和模拟方法对应关系；并获取顶层Activity界面对应的组件信息；

步骤33、通过组件信息匹配对应的规则(实现顺序为：匹配方法名->匹配序列号->匹配指定条件->匹配包名，其中有一个满足匹配即可找到模拟的方法)，找到测试用例对应的模拟方法；根据模拟方法执行对应的模拟操作，该模拟操作包括15s后自动关闭当前界面、模拟签字和随机输入0-9数字对应键值。

如图5所示，所述步骤4中数据转发服务的实现过程具体包括：

步骤41、数据转发服务是基于Netty框架搭建的服务端，启动数据转发服务；

步骤42、监听客户端请求，客户端通过网络发起请求消息给数据转发服务，数据转发服务收到后，检测嵌入式设备是否在线，若是(只有平板连接嵌入式设备，并且启动数据转发服务，才表明嵌入式设备在线)，则进入步骤43；若否，则重新进入步骤42；

步骤43、初始化通信参数，并打开嵌入式设备的通信口；

步骤44、数据转发服务将PC机发送的测试数据转发给嵌入式设备，并一直等待接收嵌入式设备返回响应数据，并反馈给PC机；

步骤45、判断PC机是否接收完成，若是，则关闭嵌入式设备的通信口，断开嵌入式设备与PC机的通信，防止占用；若否，则将嵌入式设备的响应数据按照协议进行组织并返回给PC机。

测试脚本实现详细说明如下：

1、分层思想：按测试用例设计，将测试脚本按模块分为2层，如图6所示；

2、公共资源：通信设置、关闭设备、判断设备类型类型等关键字实现。

具体实施操作步骤描述如下：

1.1连接方式

1、终端-自动化产品连接方式共2类，其中终端充当主机，如图7和图8所示；

2、不依赖终端的产品自动化测试，例如T9主机，如图9所示。

1.2环境部署

采用bat脚本实现一键安装RF环境、adb环境配置，具体步骤如下：

1、Bat脚本命令解压后目录结构如图10所示；

2、如图10所示，主要运行如下2个文件：

1)01下载安装环境.bat：主要下载RF环境、adb环境安装包。

2)02下载自动化测试工具.bat：主要下载“嵌入式产品测试脚本执行命令”用于后续测试执行。

1.2.1RF环境安装

1、双击运行文件“01下载安装环境.bat”，显示界面如图11所示；

2、按任意键关闭控制台后，进入目录C:\TestAuto-RF，目录结构如图12所示；

3、顺序运行bat文件：

1)install_python(x86).bat：主要是安装python安装包及设置环境变量。

2)install_package(x86).bat：安装python包以便支持自动化测试。

1.2.2adb环境安装

1、若待测产品为Android操作系统，需要安装adb环境，操作步骤如下：由于目录C:\TestAuto-RF\ADB-android不能删除，需要将整个目录拷贝到其它路径下，连接设备后启用产品的USB调试。

2、按说明安装驱动。确认驱动安装成功后，运行setPath_ADB.bat脚本实现环境变量设置。

3、设置成功后，打开控制台，输入adb shell，若能够进入到设备表明安装成功。

1.3自动化测试

1、环境部署完成后，双击运行文件“02下载自动化测试工具.bat”，显示界面如图13所示；

2、输入对应序号后即开始下载测试工具。例如测试设备为T5，输入数字2，回车，界面示例如图14所示；

3、按任意键关闭控制台后，进入目录C:\TestAuto-RF\嵌入式产品测试脚本执行命令，文件结构如图15所示；：

4、进入产品对应目录，运行bat脚本；

5、测试完成后在对应的脚本目录下会生成测试报告，例如T5产品测试，进入目录C:\TestAuto-RF\嵌入式产品测试脚本执行命令\T5\testreport，每个命令测试完成后会生成3个文件，如图16所示。

综上所述，本发明的优点如下：

可接入不同嵌入式设备同时进行测试，节省测试时间，提升测试执行效率；接入嵌入式设备后，测试人员只需要更改通信配置文件信息，来切换不同通信协议进行测试，方便验证嵌入式设备整体质量稳定性；虽然框架是基于关键字驱动测试，但涉及的测试数据保存在文本文件里，方便测试用例扩展；通过数据转发服务，测试脚本可实现跨平台使用；使用bat脚本编写各种操作命令，实现自动化测试。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、在Windows系统的PC机上搭建Robotframework框架，根据该Robotframework框架定制开发测试库；

步骤2、根据该测试库内的测试用例中描述的规程开发测试脚本，并由该测试脚本配合该测试库里提供的关键字实现对被测的嵌入式设备测试过程，通过该测试库实现不同嵌入式设备的各种通信传输协议的传输、实际值与期望值比较以及指令流程处理，并统一操作接口；

步骤3、若被测的嵌入式设备是智能操作系统，则将模拟人工点击、输入、拖拽操作的捕捉精灵程序当作后台服务运行在嵌入式设备上，当嵌入式设备接收到该测试库制定的规则时进行模拟操作；

步骤4、若使用Android系统的平板对嵌入式设备进行测试，则利用该测试脚本验证嵌入式设备，在嵌入式设备上运行数据转发服务，该数据转发服务接收PC机的测试数据，并发送给嵌入式设备，并等待嵌入式设备返回响应数据，再反馈给PC机；若使用Windows系统的PC机对嵌入式设备进行测试，则嵌入式设备直接接收PC机发送的测试数据，并返回响应数据给PC机；

步骤5、一键安装Robotframework环境和adb环境部署，并使用命令行形式执行测试脚本实现一键运行，完成自动化测试，并生成测试报告，将测试报告按时间分类生成在各嵌入式设备型号对应的目录中；

所述步骤2中测试库中关键字实现测试过程具体包括：

步骤21、读取config.ini配置文件，根据该config.ini配置文件设置通信传输协议的类型，并获取对应的通信信息，若通信传输协议的类型是串口通信，则读取串口号和波特率；若通信传输协议的类型是HID通信，则读取PID和VID；若通信传输协议的类型是蓝牙通信，则读取蓝牙MAC；

步骤22、读取设置的ini配置文件，该ini配置文件包括报文结束符、结束条件、期望值规则和编码规则；

步骤23、根据设置的通信协议将数据发送给嵌入式设备，并接收嵌入式设备响应；

步骤24、将数据的实际值与期望值比较，判断数据的实际值是否满足期望值，若否，则直接显示实际值，若是，则结束流程。

2.如权利要求1所述的一种实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法，其特征在于：所述步骤3中捕捉精灵程序的实现过程具体包括：

步骤31、捕捉精灵程序利用Android系统提供UiAutomator技术实现模拟用户界面操作，捕捉精灵程序以服务形式运行在后台，通过监控用户界面执行对应的测试；

步骤32、加载XML规则文件，采用XML文件格式配置规则和模拟方法对应关系；并获取顶层Activity界面对应的组件信息；

步骤33、通过组件信息匹配对应的规则，找到测试用例对应的模拟方法；根据模拟方法执行对应的模拟操作，该模拟操作包括自动关闭当前界面、模拟签字和随机输入0-9数字对应键值。

3.如权利要求1所述的一种实现嵌入式设备不同通信方式的自动化测试方法，其特征在于：所述步骤4中数据转发服务的实现过程具体包括：

步骤41、数据转发服务是基于Netty框架搭建的服务端，启动数据转发服务；

步骤42、监听客户端请求，客户端通过网络发起请求消息给数据转发服务，数据转发服务收到后，检测嵌入式设备是否在线，若是，则进入步骤43；若否，则重新进入步骤42；

步骤43、初始化通信参数，并打开嵌入式设备的通信口；

步骤44、数据转发服务将PC机发送的测试数据转发给嵌入式设备，并一直等待接收嵌入式设备返回响应数据，并反馈给PC机；

步骤45、判断PC机是否接收完成，若是，则关闭嵌入式设备的通信口，断开嵌入式设备与PC机的通信；若否，则将嵌入式设备的响应数据按照协议进行组织并返回给PC机。

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