云设备测试组从2013年7月组建，先后负责了小度wifi、小度TV伴侣、小度路由器、小度i耳目、智能手环等一系列智能硬件产品的测试；同时在dulife厂商合作中体验了多款智能硬件产品，包括智能家居、医疗、健康、母婴、车载设备等领域，在测试过程中积累了丰富的经验。

本文总结了云设备测试组在产品测试过程中积累的实战经验，主要内容包括：

第一章    智能硬件背景介绍

第二章    云设备测试背景介绍

第三章    云设备质量保证体系

第四章    硬件实验室

第五章    用户实验室

第六章    智能硬件测试的未来展望

第七章    智能硬件测试案例

全文由多位资深测试工程师合作完成，希望为即将从事智能硬件测试以及对智能硬件产品感兴趣的同学提供解决方案的参考，也欢迎大家一起交流智能硬件开发和测试技术，联系xdu-qa@baidu.com。

第1章 智能硬件背景介绍

1.1 嵌入式系统

1、 嵌入式系统概念

根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。定义是从应用上考虑的，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机电等附属装置。广义上讲，嵌入式系统是一种应用系统，它至少包含一个可编程的计算机(通常是某种形式的微控制器、微处理器或数字信号处理芯片(DSP))且使用该系统的人一般并未意识到该系统是基于计算机的。

国内经典的定义是“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求，满足特定应用的专用计算机系统。”一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

2、 嵌入式系统分类

按硬件范畴的表现形式分：芯片级嵌入(含程序或算法的处理器)、模块级嵌入(系统中的某个核心模块)系统级嵌入。

按软件范畴实时性要求分：非实时系统、软实时系统、硬实时系统。对实时系统，他的正确性不仅与系统的逻辑正确性相关，而且与系统响应时间相关，如果系统响应不能满足时限的要求，即使它能得到正确的输出，我们也只能说他是一个失败的响应。“软”意味着如果没有满足指定的时间约束并不会导致灾难性后果，而对硬实时系统来说却是灾难性的。

3、 嵌入式系统应用

互联网普及、微电子加工工艺提高、3C(Computer，Communication，Consumer)技术的普遍融合、使用者需求增多、信息服务应用生活化、技术渗透性和融合性、设备关联性以及个性化服务的普遍需求，让嵌入式应用更加广泛。一个典型的嵌入式应用智能家居如图1：

图1 嵌入式应用：智能家居

4、 嵌入式系统硬件组成

从硬件方面来讲，各式各样的嵌入式处理器是嵌入式系统硬件中最核心的部分。目前，世界上具有嵌入式功能特点的处理器已超过1000 种，流行体系结构包括MCU、MPU 等30 多个系列，嵌入式处理器寻址空间可以从64KB 到16MB，处理速度最快可以达到2000MIPS，封装从几个引脚到几百个引脚不等。目前嵌入式处理器可以分成这样一些类型：

(1)嵌入式微控制器( Microcontroller Unit，MCU)

MCU = Microcontroller Unit 一般又称为单片机，即将整个计算机系统集成到一块芯片中。MCU一般以某种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM，总线，总线逻辑，定时器，I/O单元，串口，A/D,D/A，flash等各种必要功能和外设。

为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核基本都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。与MPU 相比，MCU 的特点是单片化，体积大大减小，成本和功耗下降，可靠性提高微控制器的片上资源一般比较丰富，适合于比较简单的控制过程。

代表性的通用系列：intel 8051，P51XA，MCS系列，motorola 68300等等。

半通用系列：支持USB接口的MCU 8XC930/932、C540、C541支持I2C、CAN-bus、LCD的MCU等等。

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