Simulaattori osana ARM 6LoWPAN -ohjelmistopinon testausta

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää ARM 6LoWPAN -ohjelmistopinon testausta hyödyntäen yrityksen sisäisesti kehittämää simulaattoria, jonka avulla voidaan mallintaa suuren sensoriverkon toimintaa ohjelmallisesti. Opinnäytetyön tilaajana toimi ARM Finland Oy. Opinnäytetyön alussa luotiin vaatimusmäärittely simulaattorin jatkokehityksestä, joka mahdollistaisi sen integroinnin yhteen muun testausjärjestelmän kanssa.

Vaatimusmäärittelyn perusteella aloitettiin kehitystyö simulaattorin ja muun testausjärjestelmän kanssa. Aluksi simulaattori piti saada toimimaan yhdessä Python-pohjaisen testauskehyksen kanssa, jotta ohjelmat voisivat vaihtaa viestejä keskenään. Seuraavaksi simulaattoria käyttävään sovellukseen piti lisätä tuki 6LoWPAN-reunareitittimelle sekä reitittävälle noodille. Tämän jälkeen sovellukseen lisättiin tuki liikenteen salaukselle sekä erinäisiä konfiguroituvia parametreja, joilla voidaan muokata simuloitujen noodien asetuksia käynnistyksen yhteydessä. Näiden toimien jälkeen voitiin luoda testauskehyksen avulla testiskriptejä, joilla voitiin testata ohjelmistopinon eri ominaisuuksia automaattisesti.

Opinnäytetyön lopputuloksena 6LoWPAN-ohjelmistopinoa käyttävä simulaattori saatiin yhdistettyä muuhun testausjärjestelmään, jonka avulla voitiin suorittaa simuloituja testejä aina, kun ohjelmistopinoon tulee muutoksia ja mahdolliset ohjelmointivirheet löydetään mahdollisimman aikaisessa vaiheessa. Simulaattoriin pohjautuva testausjärjestelmä on otettu yrityksessä käyttöön pääasialliseksi ja päivittäiseksi testaustyökaluksi ja 6LoWPAN-ohjelmistopinolle on kirjoitettu lyhyessä ajassa useita satoja automaattisia testejä.

Simulaattoriin pohjautuva testausjärjestelmä on jatkuvan kehitystyön alla ja tavoitteena on suurentaa simuloitavan verkon kokoa sekä kasvattaa 6LoWPAN-ohjelmistopinon testattavien ominaisuuksien määrää mahdollisimman monipuoliseksi.

The purpose of the thesis was to develop the ARM 6LoWPAN software stack testing by using the in-house developed simulator as a test tool. The simulator is able to model a large sensor network behavior with software. The thesis was done for ARM Finland Ltd.

The first task for the thesis was to collect all the future requirements for the simulator development in order to integrate it to be used as a part of the test infrastructure. Based on the collected requirements the first development task was to connect the simulator to the Python based test framework so that the two software components could exchange messages between each other. The next task was to add 6LoWPAN border router and router support for the test application that is using the simulator.

After the initial support was ready for the simulated 6LoWPAN devices, support for different security modes and configurable parameters were added to the test application. After that it was possible to create test scripts with the test framework in order to test various features of the 6LoWPAN software stack.

The simulator based test system proved to be very useful for the company’s needs and is now the primary software testing tool being used. Simulated test cases are triggered automatically every time there is a new commit to the 6LoWPAN software stack and possible bugs are found early on. Several hundred automated test cases have been written for the software stack in a short time by the test engineers.

The simulator based test system is constantly under development and future goals are to increase the size of the simulated mesh network size and to make the feature testing as versatile as possible.