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羅德與施瓦茨-汽車座艙網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用端到端測試

2020-04-08 18:02:27·  來源：羅德與施瓦茨  
　
現(xiàn)在汽車上配置了越來越多的智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用。這些基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以分為汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控與控 制，軟件功能 OTA 升級和座艙音視頻娛樂與導(dǎo)航等三種，比如智能汽車新
現(xiàn)在汽車上配置了越來越多的智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用。這些基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以分為汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控與控 制，軟件功能 OTA 升級和座艙音視頻娛樂與導(dǎo)航等三種，比如智能汽車新勢力的代表特斯拉 App 就 分為媒體，軟件更新和溫度與控制等三個方面。這些移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是汽車廠家增加車主使用方便 性/樂趣和客戶粘性的重要手段，也可以引導(dǎo)車主購買更多增值服務(wù)和功能來增加車企的利潤。
 
測試方案一
現(xiàn)在用戶都已經(jīng)習(xí)慣了手機(jī)上互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和 4G 網(wǎng)絡(luò)的方便性。因此考慮用戶使用體驗(yàn)，汽車 互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要能媲美手機(jī)上的應(yīng)用。我們了解到很多用戶已經(jīng)遇到并投訴汽車上應(yīng)用反應(yīng)慢，網(wǎng)速 低甚至沒有網(wǎng)絡(luò)等情況。那么這些問題是汽車應(yīng)用本身問題，是廠家服務(wù)器問題，還是移動網(wǎng)絡(luò)信 號的問題呢？汽車廠家如何通過測試來保證汽車互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)連接的性能呢？ 
羅德與施瓦茨是測試與測量行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，針對汽車企業(yè)的需求，提出的測試方案的主要架構(gòu)和功能如下：
 
測試方案一
這套方案核心設(shè)備是 CMW500 網(wǎng)絡(luò)模擬器。汽車互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通過 4G 信號跟 CMW500 相連， 進(jìn)而根據(jù)不同的應(yīng)用分別連到車企用戶服務(wù)器/用戶 App 和第三方互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站等。CMW500 提供了理想的移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，從而可以測試汽車應(yīng)用或 Tbox 通信性能和診斷汽車到車企用戶服務(wù)器鏈路等問 題，詳細(xì)功能列舉如下:
  1. 汽車網(wǎng)速測試和 IP 數(shù)據(jù)統(tǒng)計，比如汽車 T-box 在 4G 網(wǎng)絡(luò)下一定時間內(nèi)的數(shù)據(jù)吞吐量測試，統(tǒng)計 IP 網(wǎng)絡(luò)的時延，丟包等
  2. 提供基于 IP 的理想測試環(huán)境供客戶定制測試內(nèi)容，比如汽車應(yīng)用通過 CMW500 網(wǎng)絡(luò)模擬器連接 第三方服務(wù)網(wǎng)站如愛奇藝，用戶手機(jī) APP 通過 CMW500 訪問汽車等
  3. IP 數(shù)據(jù)分析和設(shè)置不同服務(wù)等級（QoS），比如分析每個 IP 連接，應(yīng)用，協(xié)議所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量的行為 和占比，可以設(shè)置不同 IP 服務(wù)優(yōu)先級（網(wǎng)絡(luò)時延，抖動和丟包等級）進(jìn)行測試。
  4. IP 數(shù)據(jù)安全分析，比如加密協(xié)議和證書分析，IP 端口分析，服務(wù)器地址分析，并以地理化的形 式將服務(wù)器的 IP 地址顯示在地圖上，也可以通過關(guān)鍵詞搜索去檢索如密碼等信息是否經(jīng)過加密傳輸 或明文傳輸?shù)?/li>
注意此測試需要改寫汽車芯片的 esim 信息，改成兼容 CMW500 的加密和鑒權(quán)參數(shù)。
 
CMW500 IP 數(shù)據(jù)安全分析界面
CMW500 除了能模擬 4G 網(wǎng)絡(luò)，還能夠升級支持 wifi 和 BT 等測試功能，通過增加 CMX 支持 5G 網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)大了CMW500 的使用范圍，節(jié)省投資。
測試方案二
汽車用戶投訴互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的問題基本都是外場實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，汽車廠家為了調(diào)查和解 決外場網(wǎng)絡(luò)下的客戶投訴往往需要大量時間和費(fèi)用。所以為了節(jié)省在道路上外網(wǎng)環(huán)境下解決 客戶投訴的時間和費(fèi)用，車企還想要在研發(fā)實(shí)驗(yàn)室復(fù)現(xiàn)用戶在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中汽車應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)問 題，如何滿足這樣的測試要求呢？在方案一基礎(chǔ)上，羅德與施瓦茨提出“Road to Lab”方案的架構(gòu)和功能如下：
 
測試方案二（藍(lán)色實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，黃色外場）
 
方案主要包括外場移動網(wǎng)絡(luò)掃頻軟件“Romes”，掃頻儀和圖形化外場網(wǎng)絡(luò)信號復(fù)現(xiàn)編輯 軟件”CMWcards“，最后通過生成的測試腳本將外場網(wǎng)絡(luò)信號導(dǎo)入 CMW500 網(wǎng)絡(luò)模擬器中進(jìn)行測試。 
通過外場路測采集客戶投訴較多地方的網(wǎng)絡(luò)信號生成 log 并在實(shí)驗(yàn)室復(fù)現(xiàn)分析，集中定位問題和解決客戶的投訴，“Road to Lab“主要功能如下：
  1. 支持移動，聯(lián)通，電信和國外所有運(yùn)營商的 4G 網(wǎng)絡(luò)
  2. 支持高通、MTK，Intel 等主流汽車 Tbox 芯片 log 格式識別、分析、網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)提 取，配置文件保存
  3. 路測采集的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括小區(qū)參數(shù) SIB 系統(tǒng)消息，L3 層信令消息信令流程，小區(qū)信 號強(qiáng)度動態(tài)變化并實(shí)現(xiàn)同步等
  4. 根據(jù)外場 log 自動化生成網(wǎng)絡(luò)配置文件和測試腳本，也支持用戶靈活編輯
 
CMWCards 復(fù)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)報告
測試方案二已能夠幫助車企解決汽車互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在外場實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)性能相關(guān)的問 題和投訴。“Road to lab”方案也支持后續(xù)升級 5G 網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)投資。
測試方案三
實(shí)際移動網(wǎng)絡(luò)中的丟包，時延和抖動等問題會導(dǎo)致汽車互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的高清視頻出現(xiàn)丟幀 和不同步等問題，聲音也會出現(xiàn)失真。為了改善車主娛樂體驗(yàn)，所以汽車企業(yè)還需要在外場 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下針對影音娛樂類應(yīng)用的音視頻性能進(jìn)行定量的分析和測試。 
羅德與施瓦茨提供汽車互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在外場移動網(wǎng)絡(luò)下音視頻測試方案的架構(gòu)和功能如下:
 
測試方案三（藍(lán)色實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，黃色外場）
相比方案二，方案三中主要增加的設(shè)備是高清視頻分析儀 VTE，音頻分析儀 UPV 和自 動化測試軟件 CMWrun。通過這兩個音視頻測試儀器，能夠測試汽車互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在外場網(wǎng)絡(luò) 環(huán)境下的音視頻性能，進(jìn)而提高用戶娛樂體驗(yàn)，方案三詳細(xì)測試功能如下：
1、車載揚(yáng)聲器音頻測試項(xiàng)目，比如聲壓級，頻響，總諧波失真 THD/SINTHD/THD+N,信噪比，通道間串?dāng)_，群時延和相位偏差等音頻相關(guān)參數(shù)
 
外場網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下車載揚(yáng)聲器音頻測試
2、視頻失真分析，比如 PSNR,SSIM, 畫面卡頓（Freezing），丟幀（Drop），黑屏（Black frames），音視頻不同步（LipSync）等。
 
音頻測試儀 UPV 同一界面顯示多種測量結(jié)果（電平，失真，頻率響應(yīng)等）
 
3、高級音視頻失真分析（類比于主觀測量），比如 MOS-V，可視畫面失真（Visible Error），畫面失真點(diǎn)檢測（Picture Failure Point），POLQA 等
 
 
外場網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下視頻測試界面和報告
 
車載衛(wèi)星定位導(dǎo)航（GNSS）測試也可以集成到上面方案中。衛(wèi)星導(dǎo)航測試是另外一個 非常重要的車載應(yīng)用，也會涉及到自動輔助駕駛相關(guān)功能。我們會用單獨(dú)文章介紹車載衛(wèi)星 導(dǎo)航的測試及導(dǎo)航衛(wèi)星模擬器 SMBV100B。
羅德與施瓦茨和合作伙伴一起可以針對不同客戶的汽車互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用測試需求提供系統(tǒng)級 交鑰匙解決方案，比如增加機(jī)械手觸控的自動化測試方案。
 
綜上，本文分析了用戶在使用車載互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時遇到網(wǎng)絡(luò)通信問題和音/視頻體驗(yàn)不好 等問題，并針對這些互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的問題和車企測試需求，提出了有針對性的汽車互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 端到端測試方案。上面的汽車互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用端到端測試方案也給搭建智能座艙測試方案提供了 部分參考。
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