Kapitel 8
Test
Leider können wir nicht davon ausgehen, dass ein entworfenes und ggf. produziertes
System wie vorgesehen funktioniert. Es kann im laufenden Betrieb defekt geworden sein oder bereits Herstellungs- bzw. versteckte Entwurfsfehler aufweisen. Der
Zweck des Testens ist es, zu überprüfen, ob ein eingebettetes/cyber-physikalisches
System wie vorgesehen funktioniert. In diesem Kapitel gehen wir auf einige Grundbegriffe und Techniken dazu ein. Dazu geben wir eine kurze Einführung in die
Ziele der Testmustererzeugung und deren Anwendung beim zu testenden System.
In diesem Rahmen erklären wir die Begriffe der Fehlermodell, Fehlerüberdeckung,
Fehlersimulation und Fehlerinjektion. Schließlich stellen wir schaltungstechnische
Maßnahmen vor, mit denen das Testen unterstützt werden kann. Hierzu gehören
insbesondere die Erzeugung von Pseudo-Zufallszahlen und die Signaturanalyse.
Hilfreich kann es sein, Fragen der Testbarkeit bereits beim Entwurf zu berücksichtigen. Bei fehlertoleranten Systemen ist es unverzichtbar, die Fehlertoleranz detailliert
zu überprüfen.
8.1 Anwendungsbereich
Tests können während oder nach der Produktion (sogenannte Produktionstests) und
auch beim Kunden (sogenannte Feldtests) stattfinden. Das Testen eingebetteter Systeme, die in cyber-physikalischen oder IoT-Systemen enthalten sind, benötigt besondere Sorgfalt:
• Eingebettete Systeme, die in eine physische Umgebung integriert sind, können
sicherheitskritisch sein. Daher kann ihre Fehlfunktion viel gefährlicher sein als
beispielsweise die von Bürogeräten. Daher sind die Anforderungen an die Produktqualität höher als bei nicht sicherheitskritischen Systemen.
• Das Testen zeitkritischer Systeme muss das korrekte Zeitverhalten überprüfen.
Das bedeutet, dass das Testen des funktionalen Verhaltens nicht ausreicht.
413
P. Marwedel, Eingebettete Systeme, https://doi.org/10.1007/978-3-658-33437-6_ 8
© Der/die Autor(en) 2021
Test
Leider können wir nicht davon ausgehen, dass ein entworfenes und ggf. produziertes
System wie vorgesehen funktioniert. Es kann im laufenden Betrieb defekt geworden sein oder bereits Herstellungs- bzw. versteckte Entwurfsfehler aufweisen. Der
Zweck des Testens ist es, zu überprüfen, ob ein eingebettetes/cyber-physikalisches
System wie vorgesehen funktioniert. In diesem Kapitel gehen wir auf einige Grundbegriffe und Techniken dazu ein. Dazu geben wir eine kurze Einführung in die
Ziele der Testmustererzeugung und deren Anwendung beim zu testenden System.
In diesem Rahmen erklären wir die Begriffe der Fehlermodell, Fehlerüberdeckung,
Fehlersimulation und Fehlerinjektion. Schließlich stellen wir schaltungstechnische
Maßnahmen vor, mit denen das Testen unterstützt werden kann. Hierzu gehören
insbesondere die Erzeugung von Pseudo-Zufallszahlen und die Signaturanalyse.
Hilfreich kann es sein, Fragen der Testbarkeit bereits beim Entwurf zu berücksichtigen. Bei fehlertoleranten Systemen ist es unverzichtbar, die Fehlertoleranz detailliert
zu überprüfen.
8.1 Anwendungsbereich
Tests können während oder nach der Produktion (sogenannte Produktionstests) und
auch beim Kunden (sogenannte Feldtests) stattfinden. Das Testen eingebetteter Systeme, die in cyber-physikalischen oder IoT-Systemen enthalten sind, benötigt besondere Sorgfalt:
• Eingebettete Systeme, die in eine physische Umgebung integriert sind, können
sicherheitskritisch sein. Daher kann ihre Fehlfunktion viel gefährlicher sein als
beispielsweise die von Bürogeräten. Daher sind die Anforderungen an die Produktqualität höher als bei nicht sicherheitskritischen Systemen.
• Das Testen zeitkritischer Systeme muss das korrekte Zeitverhalten überprüfen.
Das bedeutet, dass das Testen des funktionalen Verhaltens nicht ausreicht.
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P. Marwedel, Eingebettete Systeme, https://doi.org/10.1007/978-3-658-33437-6_ 8
© Der/die Autor(en) 2021