1、工业进入智能时代测试如何面对挑战？20006CSDN博客20082000009新浪微博2019进入智能的工业时代（工业4.0）序曲1.0 机器制造蒸汽机、水动力2.0 批量生产生产线/电气化3.0 信息化自动化4.0 智能化信息物理系统进入智能的工业时代（工业4.0）序曲02 如何测试信息物理系统？目 录Contents01 工业App有何质量新诉求？03 如何确保人机协同安全可靠？工业App有何质量新诉求？01章节 PART工业技术软件化：工业技术中的经验与知识的显性化、模型化、数字化、系统化和智能化的过

2、程知作自动化：工业操作规则、推理和隐含知识、模式识别、群体经验等模型化、软件化主要支撑技术：移动互联网、物联网、云计算、大数据和人工智能（含知识图谱、工业机器人）工业4.0:软件定义工业技术数据/知识挖掘机器学习知识转换数据透视知识植入Cyber physical system（CPS）状态信息工程大数据工程门户人机协同模型体系工业智能工业App的构成智能产品工业App平台服务互联网智能物料智能工厂工业App平台工业App平台物联网基于语义的PLM、ERP、QMS工业App技术架构涉及：数据采集、通讯、控制、数据挖掘、数据透视、模式提取、模式匹配、知识转换、知识管理等工业App形态前端应用支持

3、手机、平板电脑等智能终端后端平台支持利用传感器采集数据、控制器远程操作设备以及网络传输、数据分析、智能调度、报表生成关注CPS/工业App哪些质量属性？产品质量功能适应性可靠性易用性效率可维护性可移植性正确性完备性适合性成熟度可用性容错可恢复性适当可识别性易学性易操作性用户错误保护用户界面美感可达性时间行为资源利用率容量模块化可复用易分析性易修改性易测试性适应性可安装性可替换性兼容性共存互操作性安全性保密性完整性不可抵赖可审核性真实性合规性关注CPS/工业App哪些质量属性？使用质量有效性效率满意远离风险上下文覆盖有效性效率有用信任愉悦舒服经济风险缓解健康和安全风险缓解环境风险缓解上下文完整性

4、灵活性实时性是工业App的刚性需求 Network Configuration(netconf,restconf/YANG,SNMP/MIB,GRPC）Stream Configuration and Establishment(SRP,LRP,RAP,YANG)Ethernet/TSN(Synchronization,Neighborhood detection,bounded latency communication)实时性是工业App的刚性需求M2M use case Production Line control Logical Connection FB：Full Bridge C

5、B：Constrained Bridge CUC:Centralized User ConfigurationCNC:Centralized Network ConfigurationDIO/AIO：Digital/Analog IO 行业标准，如MQTT、OPC UA、ModBus-TCP等标准工业协议 实时性：时间敏感或实时同步、实时采集数据 兼容性，如各种通讯协议、数据采集方式等 高可靠性，涉及人身安全等 性能：大数据处理能力、物联网 全流程质量检验与跟踪、回溯 协同感知、可扩展性、分布性等小结：CPS/工业App质量诉求MQTT（Message Queuing Telemetry Tr

6、ansport OPC：Openness Productivity Collaboration UA：Unified Architecture如何测试信息物理系统？02章节 PART?支持各种常用的工业通讯协议?支持各种工业终端、传感器?大数据处理与存储能力?面向API、服务的云平台?自动监控、高度可视化?CPS测试环境要求WLAN、蓝牙、RFIDTD-LTE、5GGSM/CDMA/3G/4G/Transfer Jet广播，ZigBee,其它如何简化CPS的复杂性？领域建模领域建模服务实体值对象将模型表示为通用 语言定义模型有界 上下文识别范围干净的/分层的架构用分层来隔离领域事件表达状态变化

7、RAD排除实体库访问访问聚合体工厂模式封装维护完整性封装线索：业务、功能、接口、协议、场景、事件、约束如何简化CPS的复杂性？领域建模信息模型、功能模型、通信模型、可信安全与隐私保护模型等IoT Information Model如何简化CPS的复杂性？测试建模=（Pr，s,r，G，Po）前置条件转换后输出集合发送节点输入集转换保护条件集后置条件测试用例如何简化CPS的复杂性？契约驱动测试降低服务集成的难度，将其分解为单元测试和接口测试团队能以一种离线的方式完成验证 并将联调的成本几乎降到零基于契约让接口的变更有迹可循常用的CDT框架 Janus、Pact、Pacto和Spring Cloud

8、 Contract从Consumer的需求出发设计测试用例并产生一份契约，然后验证provider端的功能如何简化CPS的复杂性？仿真测试 标准的输入、输出，实时的计算与过程监控Simulink Time Sensitive Network（TSN）是一项从视频音频数据领域延伸到汽车领域，并进一步推广至工业领域的通讯技术 TSN 的核心任务：解决时钟同步（基于 IEEE1588 的时钟，并制定新的标准 IEEE802.1AS-Rev）、数据调度（实现高带宽与低延时）与系统配置（IEEE802.1Qcc）三个问题 CPS实时性(TSN)机制输入SwitchQueueGateGlobal Time

9、ScheduleTime Aware Scheduling(802.1Qbv)安全、时间服务，网络管理集中网络配置标准API集中用户配置Unified Architecture（UA）CPS实时性(TSN)测试台工业现场总线一体交换机IoT Edge Intelligence For Industrial Automation-TTTechs Nerve Platform高QoS、时间同步、低延时 基于 IEEE 802.1 TSN网络，能结合各种临界流 使用标准的聚合性以太网的实时性能，并能兼容不同供应商的产品 具有 IIoT(工业物联网)高性能和延迟敏感应用方面的协同能力 能实现边缘云控制

10、系统与 IIoT 基础设施及其应用的集成 机器人、多轴运动机器和机器健康/诊断子系统的集成 M2M(Machine-to-Machine/Man)层和 IIoT 层集成CUC:Centralized User ConfigurationCNC:Centralized Network Configuration CUC 到 CNC APIs、CNC 到网络基础设施的测试 在不同的供应商之间建立TSN流，TSN 上 OPC UA Pub-Sub 的数据一致性 非 TSN 流进入 TSN 流的网关，且能显示 TSN 保护来自于高带宽流的临界流能力CPS实时性(TSN)测试策略 真实的协议状态可控模拟

11、，实现协议状态机测试，真实的协议流量可以验证实际问题 多连接、端点、域和不同的流量配置实现TSN真实模拟 TSN SwitchgPTP模拟端点2测试端口发送Class 1-7流量GateControlListgPTP模拟端点1测试端口发送Class 0流量以scheduled时间GateControlListgPTP模拟端点3测试端口时间感知定型的流量Wireshark/PCAPCheck Packet TimingPacket StatisticsIEEE 802.1AS-Rev:Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applicatio

12、ns(gPTP)CPS实时性(TSN)测试策略gPTP模拟端点5测试端口Wireshark/PCAPTSN SwitchTSN SwitchTSN SwitchTSN Switch环形拓扑中配置的AVB交换机/网桥gPTP模拟端点3测试端口ECUECUgPTP模拟端点2测试端口高优先级流量gPTP模拟端点1测试端口常规流量gPTP模拟端点4测试端口高优先级流量AVB：Audio Video Bridging如何确保人机协同安全可靠？03章节 PART安全性举例工业4.0通讯协议OPC UA曝远程代码执行等多个漏洞，CVE-2017-17433和 CVE-2017-12069，后者还影响了西门子

13、自动化和配电产品CVSS v3.0 Severity and Metrics:Base Score:8.2 HIGH Vector:AV:N/AC:L/PR:N/UI:N/S:U/C:L/I:N/A:H(V3 legend)Impact Score:4.2 Exploitability Score:3.9Attack Vector(AV):Network Attack Complexity(AC):Low Privileges Required(PR):None User Interaction(UI):None Scope(S):Unchanged Confidentiality(C):Lo

14、w Integrity(I):None Availability(A):HighCVSS v2.0 Severity and Metrics:Base Score:6.4 MEDIUM Vector:(AV:N/AC:L/Au:N/C:P/I:N/A:P)(V2 legend)Impact Subscore:4.9 Exploitability Subscore:10.0Access Vector(AV):Network Access Complexity(AC):Insufficient_Info Authentication(AU):None Confidentiality(C):Part

15、ial Integrity(I):None Availability(A):Partial Additional Information:Allows unauthorized disclosure of informationAllows disruption of service安全性Security 还是 Safety？或 Both？保密性 完整性 不可抵赖 可审核性 真实性成熟度 可用性 容错 可恢复性DoS 漏洞给工业系统带来的威胁更大，可靠性问题也可能是灾难的可靠性测试内容与方法可靠性评估加速测试方法测试特性化度量数字化模拟可靠性分析业务驱动模拟负载监控系统长周期控制器短周期控制器

16、日志分析注入故障可靠性测试策略：分层测试应用层用户空间核心层硬件层控制驱动监控配置可靠性模拟可靠性测试策略：尽量模拟真实场景可靠性测试未来展望客户上下文感知网络大数据+机器学习云平台+边缘计算安全威胁、异常监控为可靠性、依赖性准备的资源编排再进一步：测试驱动设计工业云、大并发、大数据、实时、高可靠等要求?测试驱动设计（TDD）在追求交付速度时，不会失去对质量的关注?TDD将使我们专注于在开发、模拟和面向用户的生产环境之间的等价?TDD进一步促进测试自动化，有助于横向可伸缩的测试，以暴露性能瓶颈?也适用于安全性、可靠性、兼容性等测试codingCITesting总结?业务驱动测试，需求澄清依旧很重要?领域驱动设计、测试融入设计?基于API的仿真测试、契约驱动的测试?MBT+AI 高度智能的自动化测试?优先关注TSN、安全性和可靠性?高度的可视化、集成化的过程监控号外：新书签售会 12:2012:50十年苦心孤诣，经典软件测试著作全新改版详细介绍Agile、DevOps模式下的快速测试着重讨论测试架构、方法、策略等综合运用 由美国哈佛商学院顾问、中国宽带先生、中国Internet主建筑师田溯宁老师作序激发读者思考如何应对云、大数据和AI的挑战全程软件测试第3版，它被誉为软件测试红宝书将读者带进一场灵感之旅一盏明灯为软件测试行业引领方向THANK YOU感 谢 聆 听