手机和移动设备的耗电量自动化测试方法

　　1.简介

　　耗电量测试背景

　　耗电量测试是手机测试中必不可少的一项，当前的手机耗电量测试主要为手工测试，随着手机产品线的增多，人力的投入非常大。为解决多产品线耗电量测试耗费的大量人力及时间成本，采用了自动化测试方案，完成测试用例的自动选择和组合，并自动产生数据记录、分析以及生成报告，大大减少了测试的人力成本，提高了测试效率。

　　工具应用场景

　　本工具适用于：

　　1) 手机系统快速迭代，产品数量急速增加，由此带来的耗电量测试需求旺盛、周

　　期快和测试人力资源短缺的环境。

　　2) 手机产品周期性的耗电量测试需求。

　　2. 测试环境搭建

　　PC与测试仪使用USB连接，PC控制测试仪进行电流输出并采集测试数据及波形图;待测手机不安装电池，由Agilent测试仪进行供电并记录手机的工作电流;手机与PC间并无连接，通过预设的时间戳完成操作间严格同步。设备连接图如下：

　　3. 实现原理

　　耗电量自动化测试工具由手机端和PC端两部分组成，PC端和手机端同步运行。手机端使用Café自动化测试框架,对不同测试CASE进行测试环境的设置和清理。PC端负责与设备连接,记录测试数据并保存,测试完毕后分析测试结果并自动生成报告。流程图如下：

　　注：Cafe测试框架是一款具有开创性意义的Android平台的自动化测试框架，框架覆盖了Android自动化测试的各种需求。框架致力于实现跨进程测试、快速测试、深度测试，解决了Android自动化测试中的诸多难题，比如业界一直没有解决的跨进程测试问题

　　4. 问题与实现细节

　　如何模拟CPU睡眠

　　1) 手动测试耗电量通过按下power键，等待5秒的方式来使CPU睡眠，测试此时电流是否符合CPU睡眠时的电流，由此可以判断CPU是否处于睡眠状态。

　　2) 如何用程序模拟CPU睡眠?我们知道，CPU处于睡眠状态，程序无法运行，即如何通过程序在CPU睡眠之后，到达一定时间后，将其唤醒。

　　解决方案：

　　1) 若严格模拟手工测试，保持程序持续运行，CPU无法处于睡眠状态，无法模拟真实的手机待机环境

　　2) 通过对android源码中闹钟的研究，采用闹钟机制，定时唤醒CPU，从而保证了整个自动化耗电量测试的测试过程中，CPU能够正常睡眠。(真正模拟了手工测试时的环境)

　　CPU睡眠判断问题

　　1) 测试用例正常执行的时候，CPU睡眠时，程序停止运行，CPU被定时器唤醒后代码继续执行

　　2) 测试用例异常执行的时候，所引起的CPU没有正常进入睡眠状态，程序不会停止运行，此时一条测试用例很快执行完毕。

　　3) 由于CPU没有睡眠，异常执行结果显示fail，测试用例进入下一条继续执行，从而打乱其他测试用例的执行时间，出现一条测试用例fail,后续测试用例全部fail的情况。

　　解决方案：

　　1) 通过对CPU睡眠前后的时间的判断来确定当前测试用例运行情况，若此时间符合CPU睡眠后的时间值，则判断用例执行正常

　　2) 若此时间小于一定的时间值，则可直接判定CPU没有睡眠，程序提前跑到了此时间断点，用例执行失败

　　3) 针对失败的用例，获取CPU wake_lock，补充睡眠时间，使本来失败的用例运行之间符合成功用例所用时间，从而解除了测试用例之间的耦合

　　同步问题

　　1) 耗电量测试，手机供电由测试仪器提供，无法通过USB将手机连接至电脑(USB连接会产生充电效果)，故手机无法与PC通信，PC端无法获知测试用例的执行情况

　　2) 耗电量测量由PC端与电流测试供电器连接，通过供电器测试到的电路结果反馈给PC端，PC端进行相应输出结果，这个过程中，手机和PC无法通过USB连接来通信，导致难以同步。

　　解决方案：

　　1) 使用时间戳的方式来同步，对于每一个测试用例设置一个严格的测试时间，

　　2) 测试用例的测试阶段分为设置环境时间，测试时间及缓冲时间，通过对时间戳的严格把控，实现了无通信状态下的同步。

　　功耗测试设备连接

　　1) 设备只提供了简单的操作和记录，无法对测试用例进行自动控制及数据记录。

　　2) 设备无法自行生成测试报告

　　解决方案：

　　1) 通过调用COM组件，获取相应操作的接口，实现对设备的控制

　　2) 从EXCEL中读取测试需要的测试用例的相关信息，再配置对应的参数，控制设备进行测量，记录，波形保存等

　　3) 与历史数据进行对比，进行分析并生成报告。

　　5. 创新点

　　打通耗电量测试的自动化全流程，形成一套完整的自动化工作流,节省大量的人力成本。目前尚未听说其他公司的耗电量测试有实现自动化。

　　通过代码，实现了CPU睡眠，唤醒等操作，并且通过对时间的判断，确定case的执行结果是否有效，从而解决了电流测试自动化的难题，真正的做到模拟了手工测试时的环境。

　　在手机和PC端不同通信的情况下，通过对时间戳的控制，达到了测试CASE运行与PC段耗电量数据记录的准确同步(误差会在每次CASE结束的时候得到纠正，从而使得测试CASE的时间很准确)。

　　能够在PC端实现对测试结果的记录和分析，将结果保存在EXECL表中，将电流图以时间为名字记录在执行磁盘上，测试结束后可以通过对结果的分析，找到相应的电流图，分析其异常原因，并且能够根据测试结果，与原生android系统的测试结果进行比对，输出测试报告。

　　整个自动化测试工具简洁可靠，使用方便，学习成本低，能够很快上手，进行测试，测试结果准确。

　　执行CASE可以根据需求，让用户根据需求，目的，自行选择CASE的组合执行，使得整个测试更加有效率。

　　6. 应用效果

　　工具投入日常测试后，每条产品线每周可节约4小时，人工参与量降低为之前的10%以下，极大提高了测试效率。

原文转自：http://qa.baidu.com/blog/?p=942