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ハードウェアをE2Eテストできないなんて誰が
言った？
- IoTのテストを自動化するメソッド 〜HW編〜
@ksksue
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自己紹介
す〜
twitter : @ksksue
所属：（株）Photosynth (Akerun) 回路設計、Node.js
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HWテスト
１．機能テスト
２．耐久テスト
・優秀なエンジニアが作った100 回テストされたHW
・平凡なエンジニアが作った100万回テストされたHW
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・HWは不確実性が多い
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効率よくテストする
time
100万回 テスト
100万回 テスト
100万回 テスト
テストA
テストB
テストC
環境構築
環境構築
環境構築
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環境構築とテスト
環境構築
環境構築 環境構築
100万回 テスト
100万回 テスト
100万回 テスト
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環境構築とテスト
環境構築
環境構築 環境構築
100万回 テスト
100万回 テスト
100万回 テスト
価値
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環境構築とテスト
環境構築
環境構築 環境構築
100万回 テスト
100万回 テスト
100万回 テスト
価値
がんばらない
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HWテスト自動化ポイント
・いかに時間をかけずにテスト環境構築するか
・並行してSWチームメンバにテスト環境を作ってもらう
・使いやすいHWインタフェースを用意する
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HWテスト環境
〜弊社の場合〜
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テスト環境 基本構成
USB
シリアル通
信
センサ
アクチュ
エータ
センサ
アクチュ
エータ
Wifi
/ Eth
テスト
対象
RPi
Arduino
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効率よくテスト環境構築するためのツール
Raspberry Pi 3 model B+
10,000円弱（電源、SDカード込）
Debian linux (ARM)
Wifi/Ethernet : クラウド連携
Bluetooth v4.2
Arduino(Seeeduino v4.2)
約1000円
センサ、アクチュエータ系のドライバ豊富
Groveシリーズ
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RPi + Arduinoは相性が良い
Raspberry Pi 3
model B+
Arduino
(Seeeduino)
両方
ネットワーク環境 ◯
5GHz/2.4GHzWifi/Eth
△
ネットワーク環境なし
（別モジュール追加）
開発環境 ◯
複数プログラミング言語環境
△
基本C/C++言語
UI ◯
リッチなUI
△
簡単なUI
HW連携 △
センサ/アクチュエータ系
ドライバ 少数
◯
センサ/アクチュエータ系
ドライバ 多数
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サクッと環境構築（RPi）
1. PCでmicroSDカードにイメージ書込
$ sudo dd bs=4m if=2018-06-27-raspbian-stretch.img \
of=/dev/rdisk2
2. RPiにmicroSD挿し電源投入
3. 最初だけネット接続とsshd起動
4. RPiにnodejs環境インストール
$ curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_8.x | sudo -E bash -
$ sudo apt-get install -y nodejs
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サクッと環境構築（Arduino）
1. PC上にArduino IDEをインストール
2. プログラミング
3. PCとArduinoをUSBで接続
4. スケッチ（コード）を流し込む
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キーワード検索
Arduino IDE
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シンプルなHWインタフェースを心がける
var aio = require('./lib/aio');
// Lock/Unlock イベントによるデータ取得
aio.on('lockEvent', (data) => {
console.log(data);
});
// getによるデータ取得
aio.get((err, data) => {
console.log(data);
});
// ドアセンサをClose状態にする
aio.doorSensorClose(() => {
console.log('closed.');
});
// ドアセンサをOpen状態にする
aio.doorSensorOpen(() => {
console.log('open.');
});
RPi
sample.js
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HWテスト環境 実装編
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No content
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Arduino
Arduino
RPi
アクチュエータ
（モーター）
センサ
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Arduino
RPi
アクチュエータ
（モーター）
センサ
Arduino
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テストシナリオ例
for( i=0; i < TEST_LOOP_NUM; i++) {
・クラウド経由で解錠する
・ドア閉まったら施錠する
}
・施解錠の回数を確認
・エラー率を確認
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ドアセンサ
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No content
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No content
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サーボモーター（角度制御モーター）
SG-5010
850円 #include
#define SERVO_PIN 3
Servo servo;
void setup() {
servo.attach(SERVO_PIN);
}
void loop() {
servo.write(90);
delay(1000);
servo.write(0);
delay(1000);
}
Arduino
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08913/
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No content
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No content
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No content
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No content
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No content
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赤外線レーザー型 距離センサ
VL53L0X Time-of-Flight
距離センサモジュール
https://www.switch-science.com/catalog/2894/
#include
#include
VL53L0X dist_sensor;
bool lockState = false;
void setup() {
dist_sensor.init();
dist_sensor.setTimeout(VL53L0X_TIMEOUT);
dist_sensor.startContinuous();
}
void loop() {
int dist =
dist_sensor.readRangeContinuousMillimeters();
if(dist => THRESH_HI) {
lockState = false;
} else if(dist < THRESH_LO) {
lockState = true;
}
delay(1000);
}
Arduino
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シリアル通信内容？
USB
シリアル通
信
センサ
アクチュ
エータ
センサ
アクチュ
エータ
Wifi
/ Eth
テスト
対象
RPi
Arduino
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シリアル通信内容？
USB
シリアル通
信
センサ
アクチュ
エータ
センサ
アクチュ
エータ
Wifi
/ Eth
テスト
対象
RPi
Arduino
json
nodejs
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ArduinoからRPiへjsonをシリアル通信
{ eventName: 'lockEvent',isLocked:
true,lockCount:1,powerVolt:[3.292765,3.
300197,3.299182]}
/* pretty
{ eventName: 'lockEvent',
isLocked: true,
lockCount: 1,
powerVolt: [3.292765,
3.300197,
3.299182]
}
*/
#include
StaticJsonBuffer<512> jsonBuffer;
JsonObject& root = jsonBuffer.createObject();
root["eventName"] = "lockEvent";
if(lock_unlock_get_status() == 0) {
root["isLocked"] = true;
} else {
root["isLocked"] = false;
}
root["lockCount"] = lock_unlock_get_count();
JsonArray& p_volt = root.createNestedArray("powerVolt");
p_volt.add(adc_get_power_v(0));
p_volt.add(adc_get_power_v(1));
p_volt.add(adc_get_power_v(2));
root.printTo(Serial);
Arduino Serial通信
char
boolean
int
float[]
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RPi内で処理
var aio = require('./lib/aio');
// Lock/Unlock イベントによるデータ取得
aio.on('lockEvent', (data) => {
console.log(data);
});
/*
{ eventName: 'lockEvent',
isLocked: true,
lockCount: 1,
powerVolt: [3.292765,
3.300197,
3.299182]
} */
var SerialPort = require('serialport');
var port = new SerialPort(portName);
var parser = new SerialPort.parsers.Readline();
port.pipe(this.parser);
parser.on('data', (data) => {
var res;
try {
res = JSON.parse(data.toString('utf-8'));
} catch(e) {
return;
}
if(res.eventName) {
this.emit(res.eventName, res);
}
});
RPi
lib/aio.js
RPi
testapp.js
改行をデリミタにしてパース
JSONパース
event emitter
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結果予測
施解錠回数
時間
障害
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リチウム電池の放電特性
電池電圧
使用期間
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放電特性と施解錠回数の実測値
電池電圧
施解錠回数
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まとめ
・HWテスト耐久テスト大事
・ただしテスト環境構築がんばらない
・RPi / Arduinoでサクッと作ろう
・HWインタフェースはSW開発者に合わせると幸せ
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