System on Demand 敏捷系統開發流程
綜覽
System on Demand (SoD) 是一種靈活的系統開發流程，能運用模組化的標準元件設計、整合，以及完成適用於 LRU 硬體、嵌入式軟體演算法、硬體迴路 (HIL 或 HWIL)、整合實驗室等各種項目的驗證與功能測試系統。其他廠商仍採用線性整合模式之時，SoD 提供從測試解決方案元件開始的多項平行作業，即使到了計畫時間成熟的階段，這些作業也不太可能出現變化。元件若需要更多彈性，以利隨著測試需求底定而變動，其相關作業就會在整合階段即將結束時進行。這個自動化程序能縮短測試平台交貨時程。
SoD 開發流程是由現屬 Emerson 集團 NI Test & Measurement 事業處的 SET GmbH 與 Tech180 所擬定。
測試是少不了的，但測試方法可以不必墨守成規。NI 的可調整模組化平台能協助您克服全世界最艱鉅的挑戰。
內容
問題
航太產業正在改變。太空旅行與會飛上天的汽車不再遙不可及。未來世代的飛行認證合格產品必須具備更多功能、採用更複雜的軟體及控制元件，這些都需要在更短的時間內完成測試並交件。
在最理想的情況下，必須預先做好測試時間表規劃，才能與創新速度保持一致。要從穩定的需求開始，再加入作業時間較長的客製化項目，接著進行測試、修正以及整合再加工。
實際上，人力與風險往往是在專案進度中最容易被忽略的項目。接收輸入加上需求變動導致再加工而造成的延遲，會在最後關頭衍生出問題。期限越來越近，成本也會跟著增加。整合期間的再加工作業會耽誤時間。
提早開始行動看似能夠克服這方面的挑戰，但解決問題的核心還是在於風險控管。倘若在計畫進行過程中無法避免需求變動，就不該花太多心力事先做好整個系統設計。初步決策有可能影響專案成敗，那是因為後續變動很快就會耗費大量成本與時間。將測試系統分成高風險和低風險兩部分再分別做決策是不可行的，而且，一旦出錯就會造成延誤並讓預算超支。想要一開始就做對決定，後續不再變動，不但是龐大的壓力，更是不切實際的做法。
如果可以先完成系統的其中一部分，待這個部分驗證完畢再決定風險較高的部分，這麼做可行嗎？如果在您需要之前就準備好您需要的範圍，情況會是如何？
您真正需要的是計畫測試範圍。了解 NI 如何提供整個計畫全程均適用的測試範圍，而不只是在計畫即將結束時提供測試機架。
解決方案
SoD 是首創的敏捷系統開發流程，能支援我們逐一指定、設計、建置及驗證測試系統的各個部分。這是一套能降低風險的先進系統，而不是冗長的瀑布式流程。更棒的是，整個過程只要數個星期就能完成，不需花上數個月，甚至不會導致預算超支。
從軟硬體設定服務到完整的標準化解決方案，NI 能協助您加速推動測試計畫，在競爭中保持領先地位。
敏捷系統開發
流程繁複耗時，導致您必須等整個系統設計完成才能開始建置；這種情況並不少見。這樣的流程會導致無法準時讓系統就緒、耽誤專案進度、預算超支，更會造成沉重無比的壓力。
這個時候，我們的敏捷開發流程就能展現價值。在您按照時程要求的時間開始建置測試機時，您未必能夠掌握您需要知道的一切產品需求。我們可以先根據您已經掌握的資訊著手進行；我們的架構讓我們能夠在後續階段進行許多不同類型的變動，既不需要大筆成本，也不會嚴重影響生產時程。
NI 採用獨特的敏捷開發流程，即使是在完成其他需求的當下，也能同步完成測試系統的整個部分。我們將設計分成穩定需求與變動需求兩個部分，如此一來，我們得以更快開始建置，同時也能保留空間與介面，能夠順利結合作業時間更長的項目。
我們甚至能夠根據個別需求建置並進行單元測試，不像層層進行的瀑布式流程會有延誤疑慮。像這樣分割系統可以提高靈活度並降低風險，而且能協助您避免專案進度落後。欠缺彈性的設計流程已經過時了。
圖 1： 採用能避免計畫即將結束卻因測試解決方案設計和驗證免不了耽誤時程進度的測試系統開發流程。
模組化且標準化的硬體建置
SoD 測試系統由 COTS 硬體元件組成，其中包括標準訊號連線功能、接線、機架基礎架構，以及模組化的訊號處理功能與儀器。因此，大多數的訊號類型均採預先配置好的現成設計，且在相容性與功能方面全數驗證合格。每種訊號類型更附重要的說明文件。
採用我們的模組化架構與敏捷流程，就不需要花大錢選擇點對點接線與客製化設計。我們可以在第一天就開始建置並進行功能驗證，幾個星期後就能完成系統並順利交貨，不必耗時數個月。
NI 使用標準的訊號分類方式建置航太測試系統。
此外，NI 測試工程師可以運用不同的故障條件進行驗證與確效，從而加強這些系統。使用者定義的路由功能支援切換實際硬體與模擬裝置。如此一來，您可以在專案早期階段就開始進行各種不同的測試，不必等所有元件到齊。
了解我們的「黑盒子」(Black-Box) 方法如何支援一邊我們開發您的系統，一邊等待任何作業時間較長的需求順利完工。
我們提供所有標準航空介面。
我們的架構已經預先開發了 80 種最常見的訊號類型，並且完成了標準化處理。使用這些預先驗證過的訊號能夠支援我們降低專案的開發與測試風險。
除錯一點也不困難。
我們的系統提供內建或外接自主測試兩種選項，不論發生任何錯誤，您都可以很快地驗證錯誤來源。此外，我們採用纜線連接，系統維護及修改都更簡便。NI 一定會提供完整的圖樣、材料清單，以及訊號追蹤記錄文件。
適用於現有的軟體與建模工作流程
SoD 程序會在開放式架構系統中完成。LRU 系統內部的測試軟體會根據受測生命週期階段調整，而硬體則幾乎保持不變。
SoD 也運用抽象層在測試工程軟體堆疊與硬體之間進行通訊。如此一來，不需影響對測試硬體的通訊介面也能變更測試順序或使用者介面。
您再也不需要在過時的硬體和長期的軟體升級維護之間苦思取捨了。有了 NI 的 I/O 伺服器方法，您既能保持目前的軟體環境，也能充分運用測試系統架構領域中最新穎的創新技術。
測試硬體、核心系統操作以及公用程式軟體的通訊介面，全數採用現成的軟體工具，其中包括符合業界標準的測試程式語言到多款能支援的應用程式軟體。
LabVIEW、LabVIEW FPGA 和 LabVIEW Real Time
LabVIEW 是一種圖形化程式設計環境，測試工程師會使用這個環境與儀器進行通訊，並且收集 LRU 驗證、HIL 以及生產測試系統中的資料。在 SoD 流程中，我們會將您的具體需求轉為結構化且透明公開的 LabVIEW 應用程式。LabVIEW FPGA 與 LabVIEW Real-Time Module 支援在 LabVIEW 中產生即時應用程式與 FPGA 程式碼。SoD 流程包括許多服務，LabVIEW 訓練就是其中一項。
TestStand
TestStand 是一款功能強大的軟體，使用簡易的設定就能規劃並呈現測試順序。我們有經驗豐富且認證合格的 TestStand 開發人員 (CTD) 和架構師 (CTA)，能協助您快速且有效率地得到高效能的測試解決方案、操作介面，以及客製化的步驟類型函式庫。
VeriStand
VeriStand 是用於設定資料擷取與記錄、排列即時測試順序，以及整合模擬模型的軟體，適用時機是在系統控制、調節和監控功能快速試運轉階段。
第三方軟體整合
無論選擇以何種工具建置目前的軟體工作流程，SoD 都能因應您的需求。若想在 Python 中進行測試，就可以在 Python 中進行測試。我們的 Real-Time 軟體經過特別設計，結合 MathWorks® Simulink® 軟體就成了建模環境。如果想在自己的伺服器上執行模型，而不在 PXI 控制器中執行，我們也可以提供支援。我們致力於避免硬體變動大幅影響您慣用的工作流程。
MathWorks MATLAB® 軟體與 Simulink 軟體
在航太領域，許多嵌入式軟體與 HIL 即時測試系統都少不了任何類型的模擬模型。VeriStand 原生支援將 MathWorks MATLAB 軟體和 Simulink 軟體模型整合在這個即時環境中。我們很樂意協助您進行整合。如果模型過大，我們可以向您介紹我們針對高運算需求模型所設計的軟體架構 (有專用模擬電腦的 Reflective Memory Network) 以及如何將這些模型整合至 VeriStand 即時環境中。
Python
Python 是您使用的測試自動化標準開發環境，而且您的測試序列已經驗證合格了？您希望您的測試環境更符合現代設計，卻擔心改造現有軟體模組會費時費力？
NI 可以協助您整合現有的軟體應用程式，也可以向您介紹幾種方式，讓您輕而易舉地就能將 NI 工具鏈整合於現有的 Python 測試環境。
與 NI 合作的優勢
當您將建立測試系統的工作委外進行時，您需要與您理念相同、能符合系統條件且能因應您任何需求的合作夥伴。NI 的模組化開放原始碼架構能協助您與供應商一致做到產品的各項需求。NI 能提供多種形式的解決方案，從材料料清單到統包系統都不成問題。
您通常不需要逐一提供各項需求的工作說明。您只要將產品所採用的介面告訴我們，我們就會根據每一種介面的需求提出解決方案。我們的解決方案通常已經適用於測試系統的 80%，因此我們能夠專心應付系統風險較高的部分。
借助 SoD 重複使用與擴充
有了 SoD，您就不需要用獨立的測試系統測試每一個新的 UUT。您可以重複使用及擴充之前的設計。我們會根據新的需求分析需要擴充的介面、定義必要的系統附加元件，並且據以進行系統設定。接下來，您可以決定下一步要做什麼：我們會提供手冊和說明文件給您，協助您進行安裝，也可以根據您提出的要求進行必要的調整。
有了 SoD，完成測試系統並順利交貨給您的作業時間只要 12 到 15 個星期。此外，在專案啟動之後，您很快就能得到完整的設計說明文件與規格。而且，待我們完成設計之後，您馬上就會收到完整的模擬環境。
整個設定會在報價階段完成；因此，您不但可以在一開始就得知系統全貌，還能了解系統的功能與特色。這份說明文件一定會註明精準的交貨日期，報價單中也會註明這個日期。
掌握數位主權的關鍵
SoD 能給您一套開放式系統，包括整份說明文件和設計資料，支援您全面了解您的系統，從而隨著瞬息萬變的市場需求自行調整。因此，您不需要任何第三方軟體就能長時間獨立運作。同時，NI 也能協助您減少繁複的開發作業。SoD 支援您掌握軟硬體內部所有訊號的全貌，確保關於測試系統的完整專業知識不至於外流。
