工厂功能测试APK - 硬件老化测试无人自动化设计方案

概述

硬件老化测试是工厂测试中的重要环节,通过在短时间内对硬件组件施加压力负载,发现潜在的硬件缺陷和稳定性问题。本文档基于产测固件环境系统签名APK的能力范围,专注于硬件层面的老化测试,设计完全无人自动化的测试方案。

产测环境下的硬件测试原则

硬件测试聚焦点

  • 硬件组件老化:专注于CPU、内存、存储、显示、电池等硬件的耐久性测试
  • 硬件性能验证:验证硬件在长时间工作下的性能稳定性
  • 硬件温度管理:监控硬件在高负载下的温度控制能力
  • 硬件功耗特性:测试硬件在不同工作状态下的功耗表现

避免的系统层测试

  • 系统软件功能:产测固件与用户固件差异较大,系统功能测试意义有限
  • 用户界面测试:产测环境下的UI与最终用户环境不同
  • 应用兼容性测试:产测固件通常不包含完整的应用框架
  • 系统优化验证:产测固件的系统优化与用户固件不同

硬件测试的自动化原则

  • 直接硬件访问:通过底层API和系统文件直接访问硬件
  • 物理参数监控:监控温度、电压、电流、频率等物理参数
  • 硬件压力施加:对硬件施加持续的工作压力
  • 硬件状态验证:验证硬件在压力下的工作状态

产测环境下的硬件访问能力

底层硬件访问接口

  • CPU控制:/sys/devices/system/cpu/ 目录下的频率、温度控制
  • 内存访问:/proc/meminfo、/sys/kernel/mm/ 内存状态信息
  • 存储控制:/sys/block/ 存储设备信息和/sys/class/mmc/ MMC控制
  • 显示硬件:/sys/class/graphics/ 显示设备控制和帧缓冲访问
  • 电源管理:/sys/class/power_supply/ 电池和充电控制
  • 温度监控:/sys/class/thermal/ 各组件温度传感器
  • 硬件传感器:/sys/class/sensors/ 和 /dev/input/ 传感器设备

产测固件特有权限

  • root级别访问:产测固件通常具有完整的root权限
  • 硬件寄存器访问:可以直接读写硬件寄存器
  • 内核模块控制:可以加载/卸载内核模块
  • 设备节点访问:可以直接访问所有设备节点

硬件老化测试架构

硬件测试流程

硬件检测 → 基准性能测试 → 压力负载施加 → 硬件参数监控 → 性能衰减分析 → 硬件状态评估

硬件测试执行模式

  • 全硬件老化模式:对所有硬件组件进行全面老化测试,时长4-24小时
  • 关键硬件模式:重点测试CPU、内存、存储等关键硬件,时长2-8小时
  • 定制硬件模式:根据产品特性选择特定硬件组件测试
  • 极限压力模式:施加极限负载快速发现硬件缺陷,时长1-4小时

硬件测试控制策略

  • 硬件资源隔离:避免硬件资源冲突,按优先级分配硬件资源
  • 温度安全保护:实时监控硬件温度,超限自动停止相关测试
  • 性能基准对比:建立硬件性能基准,实时对比性能衰减
  • 硬件异常恢复:单个硬件异常不影响其他硬件测试继续
  • 功耗监控保护:监控整机功耗,避免硬件过载

1. CPU硬件老化测试

1.1 CPU核心压力测试

硬件测试目标: 验证CPU硬件在高负载下的稳定性和热管理能力

硬件层面测试设计:

1.1.1 CPU核心负载测试

  • 硬件直接访问:

  • 读取/sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/查看频率控制

  • 访问/sys/devices/system/cpu/cpu*/topology/获取核心拓扑

  • 监控/proc/stat获取各核心使用率

  • 读取/sys/class/thermal/thermal_zone*/temp获取CPU温度

  • 硬件压力施加:

  • 对每个CPU核心施加100%计算负载

  • 执行浮点、整数、向量计算混合负载

  • 持续监控CPU频率调节响应

  • 验证多核心协调工作能力

1.1.2 CPU温度和频率管理测试

  • 硬件监控重点:
  • CPU各核心独立温度监控
  • 动态频率调节(DVFS)响应测试
  • 过热保护机制验证
  • 功耗墙(Power Wall)测试

1.1.3 硬件性能衰减测试

  • 性能监控指标:
  • CPU计算吞吐量变化
  • 内存访问延迟变化
  • 缓存命中率变化
  • 指令执行效率变化

1.1.4 硬件判定标准:

| 硬件指标 | 合格标准 | 警告标准 | 不合格标准 | 硬件检测方式 |
|———|———|———|———–|————|
| CPU核心温度 | <80°C | 80-85°C | >85°C | thermal_zone读取 |
| 频率调节响应 | <1秒 | 1-3秒 | >3秒 | cpufreq状态监控 |
| 多核协调性 | 负载均衡 | 轻微不均 | 严重不均 | /proc/stat分析 |
| 硬件稳定性 | 无硬件错误 | 偶发错误 | 频繁错误 | dmesg日志监控 |
| 性能衰减率 | <5% | 5-10% | >10% | 基准性能对比 |

1.1.2 温度管理测试

  • 测试内容:
  • 监控CPU核心温度变化曲线
  • 验证过热保护机制触发
  • 检查降频策略的及时性和有效性
  • 测试散热系统的散热能力

1.1.3 频率调节测试

  • 测试内容:
  • 验证CPU动态调频机制
  • 检查节能模式切换
  • 测试最高频率稳定性
  • 验证频率与负载的匹配度

1.1.4 判定标准:

| 判定项目 | 合格标准 | 警告标准 | 不合格标准 | 处理方式 |
|———|———|———|———–|———|
| CPU使用率 | 持续保持85-95% | 80-85%或95-98% | 低于80%或高于98% | 调整测试强度 |
| CPU温度 | 峰值不超过80°C | 80-85°C | 超过85°C | 立即停止测试 |
| 频率调节响应 | 1秒内响应温度变化 | 1-3秒响应 | 超过3秒或无响应 | 记录调频异常 |
| 系统稳定性 | 无死机、重启、ANR | 偶发卡顿 | 出现死机、重启 | 测试失败 |
| 测试完成率 | 100%完成预定时长 | 95-99%完成 | 低于95%完成 | 分析中断原因 |

1.2 内存硬件压力测试

硬件测试目标: 验证内存硬件的读写稳定性、数据完整性和热管理

硬件层面测试设计:

1.2.1 内存物理访问测试

  • 硬件直接访问:

  • 读取/proc/meminfo获取内存硬件信息

  • 访问/sys/kernel/mm/获取内存管理状态

  • 监控/proc/vmstat获取内存统计信息

  • 检查/sys/devices/system/memory/获取内存拓扑

  • 内存硬件压力施加:

  • 分配物理内存的75-85%进行压力测试

  • 执行大块连续内存读写操作

  • 进行随机地址访问测试内存颗粒

  • 多线程并发访问测试内存总线

1.2.2 内存数据完整性测试

  • 硬件数据验证:
  • 写入特定数据模式:0x00, 0xFF, 0xAA, 0x55
  • 立即读取验证数据完整性
  • 延迟读取测试数据保持能力
  • Walking 1/0模式测试每个位

1.2.3 内存性能衰减测试

  • 性能监控指标:
  • 内存带宽测试(读/写/拷贝)
  • 内存访问延迟测试
  • 内存控制器响应时间
  • 内存错误率统计

1.2.4 硬件判定标准:

| 硬件指标 | 合格标准 | 警告标准 | 不合格标准 | 硬件检测方式 |
|———|———|———|———–|————|
| 数据完整性 | 100%数据正确 | 99.99-100% | <99.99% | 数据校验算法 |
| 内存带宽 | >基准值90% | 基准值80-90% | <基准值80% | 带宽测试工具 |
| 访问延迟 | <基准值110% | 基准值110-120% | >基准值120% | 延迟测试 |
| 硬件错误率 | 0错误 | <0.01% | ≥0.01% | /proc/meminfo监控 |
| 温度控制 | 内存温度正常 | 温度略高 | 温度过高 | 温度传感器 |

1.3 多核处理器并发测试

测试目标: 验证多核处理器的协调工作能力和并发处理性能

详细测试内容:

1.3.1 负载均衡测试

  • 测试设计:
  • 创建不同计算强度的任务
  • 监控各CPU核心的实时负载
  • 验证系统调度器的负载分配策略
  • 测试任务在核心间的迁移机制

1.3.2 并发同步测试

  • 测试内容:
  • 多线程共享资源竞争访问
  • 锁机制的性能和正确性
  • 原子操作的准确性验证
  • 线程间通信机制测试

1.3.3 缓存一致性测试

  • 测试策略:
  • 多核心同时访问共享数据
  • 验证缓存同步机制
  • 测试False Sharing对性能的影响
  • 检查内存屏障的有效性

1.3.4 判定标准:

| 判定项目 | 合格标准 | 警告标准 | 不合格标准 | 处理方式 |
|———|———|———|———–|———|
| 负载均衡度 | 各核心负载差异<15% | 差异15-25% | 差异>25% | 记录调度异常 |
| 并发正确性 | 100%操作结果正确 | 99.9-100%正确 | 低于99.9%正确 | 测试失败 |
| 同步性能 | 同步开销<10% | 开销10-20% | 开销>20% | 记录性能问题 |
| 缓存效率 | 缓存命中率>90% | 命中率80-90% | 命中率<80% | 分析缓存问题 |


2. 存储设备老化测试

2.1 闪存读写循环测试

测试目标: 验证闪存的耐久性、性能稳定性和错误处理能力

详细测试内容:

2.1.1 顺序读写测试

  • 系统级实现方式:

  • 使用StorageManager获取存储设备信息

  • Environment.getExternalStorageDirectory()获取存储路径

  • StatFs统计文件系统空间信息

  • 直接访问/data/factory_test/目录(系统权限)

  • 测试设计:

  • 大文件连续读写:创建100MB-1GB测试文件

  • 写入模式:顺序写入、覆盖写入、追加写入

  • 读取验证:全文件校验、随机抽样校验

  • 性能监控:吞吐量、IOPS、延迟统计

2.1.2 随机读写测试

  • 测试策略:
  • 小块随机IO:4KB、8KB、16KB块大小
  • 读写比例:纯读、纯写、7:3读写、5:5读写
  • 队列深度:1、4、8、16、32
  • 访问模式:完全随机、局部热点

2.1.3 混合负载测试

  • 负载模型:
  • 模拟实际应用场景:系统启动、应用安装、文件拷贝
  • 并发访问:多进程同时读写不同文件
  • 压力递增:从轻负载逐渐增加到满负载
  • 突发IO:短时间内大量IO请求

2. 存储硬件老化测试

2.1 闪存硬件读写循环测试

硬件测试目标: 验证闪存硬件的耐久性、性能稳定性和错误处理能力

硬件层面测试设计:

2.1.1 存储硬件直接访问测试

  • 硬件直接访问:

  • 读取/sys/block/mmcblk*/获取存储设备信息

  • 访问/sys/class/mmc/mmc*/获取MMC控制器状态

  • 监控/proc/diskstats获取磁盘IO统计

  • 检查/sys/fs/获取文件系统硬件状态

  • 硬件IO压力测试:

  • 大块顺序读写:测试存储带宽极限

  • 小块随机读写:测试存储IOPS性能

  • 混合读写模式:模拟真实负载场景

  • 并发IO测试:多线程同时访问存储

2.1.2 闪存耐久性测试

  • 硬件耐久性验证:
  • 写入擦除循环:反复写入删除测试擦写次数
  • 坏块监控:监控坏块的产生和重映射
  • 磨损均衡验证:检查磨损均衡算法效果
  • 数据保持力测试:长时间数据完整性

2.1.3 存储硬件性能衰减测试

  • 性能监控指标:
  • 读写带宽变化趋势
  • 随机访问IOPS变化
  • 存储延迟增长情况
  • 错误率统计分析

2.1.4 硬件判定标准:

| 硬件指标 | 合格标准 | 警告标准 | 不合格标准 | 硬件检测方式 |
|———|———|———|———–|————|
| 读写带宽 | >规格值90% | 规格值80-90% | <规格值80% | /proc/diskstats |
| 随机IOPS | >规格值90% | 规格值80-90% | <规格值80% | IO基准测试 |
| 数据完整性 | 100%正确 | 99.99-100% | <99.99% | 数据校验 |
| 硬件错误率 | 0错误 | <0.01% | ≥0.01% | 错误日志监控 |
| 坏块增长 | 无新增坏块 | <5个新增 | ≥5个新增 | 坏块表检查 |
| 响应延迟 | <基准值120% | 基准值120-150% | >基准值150% | 延迟测试 |


| 异常恢复能力 | 完全自动恢复 | 需手动干预恢复 | 无法恢复 | 系统异常 |
| 性能稳定性 | 性能无明显波动 | 轻微性能下降 | 严重性能退化 | 记录性能问题 |



2. 存储设备老化测试

2.1 闪存读写循环测试

测试目标: 验证闪存的耐久性和读写性能

详细需求:

  • 创建大文件进行反复读写
  • 执行随机读写和顺序读写
  • 监控读写速度变化
  • 检测坏块产生情况
  • 模拟实际使用场景的文件操作

实现要点:

public class StorageStressTest {
    private static final int FILE_SIZE = 100 * 1024 * 1024; // 100MB

    public void executeStorageTest() {
        // 顺序写入测试
        performSequentialWrite();
        // 随机读取测试
        performRandomRead();
        // 文件操作测试
        performFileOperations();
    }
}

测试模式:

  • 大文件连续读写
  • 小文件频繁创建删除
  • 数据库操作模拟
  • 缓存文件读写

2.2 文件系统稳定性测试

测试目标: 验证文件系统在高负载下的稳定性

详细需求:

  • 并发文件操作
  • 文件权限测试
  • 目录结构深度测试
  • 文件名特殊字符测试

3. 显示硬件老化测试

3.1 显示硬件压力测试

测试目标: 验证显示硬件在长时间高负载下的稳定性和可靠性

硬件测试方法:

3.1.1 显示硬件直接控制

  • 硬件访问方式:
  • 背光控制:直接操作 /sys/class/backlight/ 下的亮度控制文件
  • 显示功耗监控:读取 /sys/class/power_supply/ 中的电流和电压
  • 硬件温度:监控 /sys/class/thermal/ 下显示芯片温度传感器
  • 帧缓冲控制:直接访问 /dev/graphics/fb0 设备文件

3.1.2 硬件压力测试

  • 测试方案:
  • 最大亮度连续显示:模拟极端使用条件
  • 高频刷新测试:最大帧率连续渲染
  • 满载功耗测试:复杂图形持续渲染
  • 温度压力测试:监控显示芯片过热保护

3.1.3 硬件稳定性监控

  • 监控指标:
  • 显示芯片温度:不超过厂商规定阈值
  • 功耗稳定性:电流波动范围监控
  • 硬件错误:读取显示驱动错误计数器
  • 性能衰减:帧率和响应时间变化

3.1.4 硬件测试判定:

| 硬件指标 | 合格标准 | 警告标准 | 不合格标准 | 硬件检测方式 |
|———|———|———|———–|————|
| 芯片温度 | <70°C | 70-80°C | >80°C | /sys/class/thermal/ |
| 功耗稳定性 | 变化<5% | 5-10% | >10% | /sys/class/power_supply/ |
| 硬件错误率 | 0错误 | <0.1% | >0.1% | 驱动错误计数器 |
| 性能衰减 | <2% | 2-5% | >5% | 硬件性能计数器 |

注意:移除了需要人工观察的坏点检测、色彩准确性等项目

3.2 背光硬件控制测试

测试目标: 验证背光硬件的直接控制和稳定性

硬件测试方法:

3.2.1 背光硬件直接控制

  • 硬件访问方式:
  • 背光PWM控制:直接操作 /sys/class/backlight/*/brightness 文件
  • 背光电流监控:读取 /sys/class/power_supply/*/current_now
  • 背光芯片温度:监控背光驱动芯片温度传感器
  • 硬件调光频率:测试PWM频率稳定性

3.2.2 背光硬件压力测试

  • 测试方案:
  • 最大功率连续运行:100%亮度长时间测试
  • 快速调光测试:高频率亮度切换
  • 极限调光范围:1%-100%全范围循环
  • 温度保护测试:监控过热保护机制

3.2.3 硬件稳定性判定:

| 硬件指标 | 合格标准 | 警告标准 | 不合格标准 | 硬件检测方式 |
|———|———|———–|———–|————|
| PWM稳定性 | 频率稳定 | 轻微抖动 | 频率异常 | 硬件计数器 |
| 功耗效率 | 效率>85% | 80-85% | <80% | 电流 /亮度比 |
| 芯片温度 | <60°C | 60-70°C | >70°C | 温度传感器 |
| 调光精度 | 误差<2% | 2-5% | >5% | 硬件反馈 |

注意:移除了需要外部光源的光线传感器测试


3.3.1 基础触控测试

  • 测试设计:
  • 单点触控:全屏区域逐点测试
  • 多点触控:2点、5点、10点同时触控
  • 触控精度:目标点与识别点的偏差
  • 触控力度:轻触、重压不同力度

3.3.2 手势识别测试

  • 测试策略:
  • 滑动手势:水平、垂直、对角线滑动
  • 缩放手势:双指放大、缩小
  • 旋转手势:双指旋转
  • 长按手势:不同时长的长按

3.3.3 边缘触控测试

  • 测试内容:
  • 屏幕边缘区域触控敏感度
  • 四角区域触控响应
  • 边缘滑动手势识别
  • 误触检测机制

3.3.4 连续触控测试

  • 耐久性测试:
  • 连续触控30分钟-2小时
  • 高频率点击测试(每秒10-20次)
  • 模拟游戏操作场景
  • 触控性能衰减监控

3.3.5 判定标准:

| 判定项目 | 合格标准 | 警告标准 | 不合格标准 | 处理方式 |
|———|———|———|———–|———|
| 触控精度 | 误差<2mm | 误差2-5mm | 误差>5mm | 校准异常 |
| 响应时间 | <50ms | 50-100ms | >100ms | 响应异常 |
| 多点识别率 | 100%识别 | 95-100%识别 | <95%识别 | 多点异常 |
| 手势识别率 | >98%正确 | 95-98%正确 | <95%正确 | 手势算法异常 |
| 边缘敏感度 | 与中心区域一致 | 略有差异 | 明显差异 | 边缘校准异常 |


4. 电池和充电老化测试

4.1 电池充放电循环测试

测试目标: 验证电池管理系统、充电电路和电池性能

详细测试内容:

4.1.1 充电性能测试

  • 系统级实现方式:

  • BatteryManager.EXTRA_LEVEL获取电池电量

  • BatteryManager.EXTRA_VOLTAGE获取电池电压

  • BatteryManager.EXTRA_TEMPERATURE获取电池温度

  • BatteryManager.EXTRA_STATUS获取充电状态

  • 系统权限访问/sys/class/power_supply/获取详细信息

  • 测试设计:

  • 完整充电周期:从低电量到满电量

  • 不同充电功率:标准充电、快速充电

  • 充电曲线分析:电流、电压随时间变化

  • 充电效率计算:输入功率vs实际存储电量

4.1.2 放电性能测试

  • 测试策略:
  • 不同负载下的放电曲线
  • 高负载放电:CPU+GPU+屏幕+网络满载
  • 低负载放电:待机状态最小功耗
  • 放电截止电压验证

4.1.3 电池保护测试

  • 保护机制验证:
  • 过压保护:充电电压异常高时的保护
  • 欠压保护:电池电量过低时的保护

    4. 电池硬件老化测试

4.1 电池硬件充放电测试

测试目标: 验证电池硬件和充电芯片的可靠性

硬件测试方法:

4.1.1 电池硬件直接监控

  • 硬件访问方式:
  • 电池状态:读取 /sys/class/power_supply/battery/ 下的所有硬件参数
  • 充电芯片:监控 /sys/class/power_supply/*/ 充电器硬件状态
  • 电流监控:实时读取 current_now, voltage_now, power_now
  • 温度传感器:监控电池和充电芯片温度

4.1.2 充电硬件压力测试

  • 测试方案:
  • 最大电流充电:测试充电芯片最大负载能力
  • 连续充放电:多次完整充放电循环
  • 快充压力测试:最大功率快充持续测试
  • 温度压力测试:监控充电过程中的热管理

4.1.3 电池硬件保护测试

  • 保护机制验证:
  • 过压保护:监控硬件过压保护触发
  • 过流保护:测试电流保护芯片响应
  • 温度保护:验证热保护硬件机制
  • 短路保护:测试硬件短路保护

4.1.4 硬件稳定性判定:

| 硬件指标 | 合格标准 | 警告标准 | 不合格标准 | 硬件检测方式 |
|———|———|———–|———|————|
| 充电效率 | >90% | 85-90% | <85% | 功率计算 |
| 电池容量 | ≥95%标称值 | 90-95% | <90% | 硬件容量测试 |
| 充电芯片温度 | <60°C | 60-70°C | >70°C | 温度传感器 |
| 硬件保护响应 | <100ms | 100-200ms | >200ms | 硬件计时器 |

4.2 电源硬件管理测试

测试目标: 验证电源管理芯片的硬件功能

硬件测试内容:

4.2.1 电源芯片功能测试

  • 硬件验证:
  • PMIC芯片状态:读取电源管理芯片寄存器
  • 电压调节:测试各路电压输出稳定性
  • 功耗控制:验证硬件功耗管理
  • 负载响应:测试负载变化时的硬件响应

4.2.2 硬件功耗监控

  • 监控方式:
  • 系统总功耗:监控整机功耗变化
  • 分路功耗:各子系统功耗监控
  • 待机功耗:深度睡眠时的硬件功耗
  • 峰值功耗:最大负载时的功耗表现
    | 待机功耗 | <规格值 | 规格值1.1倍 | >规格值1.2倍 | 功耗异常 |
    | 模式切换时间 | <3秒 | 3-5秒 | >5秒 | 切换异常 |
    | 低电量保护 | 准确触发保护 | 保护略有延迟 | 保护失效 | 保护机制异常 |
    | 功耗一致性 | 同条件功耗稳定 | 轻微波动 | 显著波动 | 电源管理异常 |

  • 检测电池温度变化
  • 验证充电保护机制

实现要点:

public class BatteryStressTest {
    private BatteryManager batteryManager;

    public void monitorBatteryStatus() {
        // 获取电池信息
        int level = getBatteryLevel();
        int voltage = getBatteryVoltage();
        int temperature = getBatteryTemperature();

        // 记录数据并分析
        logBatteryData(level, voltage, temperature);
    }
}

4.2 电源管理测试

测试目标: 验证电源管理策略的有效性

详细需求:

  • 低电量保护测试
  • 过热保护测试
  • 快充协议测试
  • 无线充电测试(如支持)

5. 通信模块老化测试

5. 通信模块老化测试

5.1 WiFi连接稳定性测试

测试目标: 验证WiFi模块的连接稳定性和数据传输能力

系统级实现方式:

  • WifiManager.setWifiEnabled()控制WiFi开关
  • WifiManager.startScan()执行网络扫描
  • WifiManager.addNetwork()添加网络配置
  • ConnectivityManager监控网络连接状态
  • 系统权限允许强制网络切换和配置修改

详细测试内容:

  • 连接循环测试: WiFi开关循环100-1000次,记录连接成功率和响应时间
  • 信号强度测试: 不同信号强度下(-30dBm到-80dBm)的连接稳定性
  • 数据传输测试: 大文件上传下载,监控传输速率和错误率
  • 热点切换测试: 自动在多个可用热点间切换
  • 并发连接测试: 多个应用同时使用网络

判定标准:
| 项目 | 合格 | 警告 | 不合格 |
|——|——|——|——–|
| 连接成功率 | >98% | 95-98% | <95% |
| 连接时间 | <10秒 | 10-20秒 | >20秒 |
| 传输速率 | >标称值80% | 60-80% | <60% |

5.2 蓝牙功能测试

测试目标: 验证蓝牙模块的开关和扫描稳定性

系统级实现方式:

  • BluetoothAdapter.enable()/disable()控制蓝牙开关
  • BluetoothAdapter.startDiscovery()设备发现
  • 监控蓝牙服务状态和异常

自动化测试内容:

  • 开关循环测试: 蓝牙开关循环500-1000次
  • 扫描功能测试: 连续执行设备扫描,监控功能稳定性
  • 功耗监控: 蓝牙模块工作时的功耗表现

注意:移除了需要外部蓝牙设备配对的测试项目

5.3 移动网络测试

测试目标: 验证移动通信模块的自动监控功能

系统级实现方式:

  • TelephonyManager获取网络注册状态
  • TelephonyManager.getSignalStrength()获取信号强度
  • 监控网络状态变化和异常

自动化测试内容:

  • 网络状态监控: 持续监控网络注册状态
  • 信号强度记录: 记录信号强度变化趋势
  • 模块稳定性: 监控通信模块工作状态

注意:移除了需要SIM卡和网络环境的测试项目


6. 传感器老化测试

6.1 运动传感器自动测试

测试目标: 验证加速度计、陀螺仪、磁力计等传感器的数据采集稳定性

系统级实现方式:

  • SensorManager.getDefaultSensor()获取传感器实例
  • SensorEventListener监听传感器数据变化
  • SensorManager.registerListener()注册高频数据监听
  • 系统权限访问所有可用传感器

自动化测试内容:

  • 连续数据采集: 1-4小时高频数据采集测试
  • 数据一致性验证: 检测数据是否在合理范围内
  • 响应时间测试: 传感器数据更新频率测试
  • 功耗监控: 传感器工作时的功耗表现

注意:移除了需要物理运动的精度验证测试

6.2 环境传感器自动测试

测试目标: 验证光线、距离等环境传感器的工作稳定性

系统级实现方式:

  • Sensor.TYPE_LIGHT光线传感器
  • Sensor.TYPE_PROXIMITY距离传感器
  • 系统权限访问环境传感器的原始数据

自动化测试内容:

  • 传感器工作状态监控: 检测传感器是否正常工作
  • 数据更新频率: 监控数据更新的稳定性
  • 功耗监控: 传感器工作时的功耗

注意:移除了需要改变环境条件的响应测试


7. 音频视频老化测试

7.1 音频系统自动测试

测试目标: 验证音频播放系统的稳定性

系统级实现方式:

  • AudioManager完全控制音频系统
  • AudioManager.setStreamVolume()精确控制音量
  • MediaPlayer/AudioTrack进行音频播放测试
  • 系统权限访问所有音频设备和路由

自动化测试内容:

  • 长时间播放测试: 连续播放测试音频2-8小时
  • 音量调节测试: 程序化调节音量等级
  • 音频格式测试: 播放不同格式的音频文件
  • 功耗监控: 音频播放时的功耗监控

注意:移除了需要人工判断音质的测试项目

7.2 摄像头模块自动测试

测试目标: 验证摄像头功能的工作稳定性

系统级实现方式:

  • CameraManager获取摄像头列表
  • Camera2 API进行相机控制
  • Surface和ImageReader处理图像数据
  • 系统权限访问所有摄像头参数

自动化测试内容:

  • 连续拍照测试: 1000张以上连续拍照测试
  • 摄像头开关测试: 反复开关摄像头
  • 不同分辨率测试: 自动切换不同分辨率模式
  • 功耗监控: 摄像头工作时的功耗和温度

注意:移除了需要人工判断成像质量的测试项目


8. 系统集成老化测试

8.1 系统稳定性测试

测试目标: 验证系统在长时间运行下的稳定性

系统级实现方式:

  • ActivityManager监控系统进程状态
  • MemoryInfo监控系统内存状态
  • 系统日志监控异常和错误
  • PowerManager保持系统长期运行

自动化测试内容:

  • 长期运行测试: 系统连续运行8-24小时
  • 进程监控: 监控系统关键进程的状态
  • 内存监控: 监控系统内存使用情况
  • 异常监控: 监控系统日志中的异常信息

8.2 综合压力测试

测试目标: 验证多个模块同时工作时的系统稳定性

自动化测试内容:

  • 多模块并行: 同时运行CPU、内存、存储、显示等测试
  • 资源竞争: 测试系统资源分配和调度能力
  • 热管理: 监控多模块工作时的整体温度控制
  • 功耗管理: 监控系统整体功耗表现

注意:专注于APK可以自动控制和监测的功能


9. 无人自动化监控系统

9.1 自动化测试参数配置

配置管理:

  • 测试时长配置:各模块独立时长设置(15分钟-24小时)
  • 测试强度配置:轻度/中度/重度/极限四个等级
  • 并发策略配置:可选择同时执行的测试模块
  • 温度安全阈值:各组件的自动保护温度

9.2 全自动实时监控

监控功能:

  • 无人值守监控: 全程自动监控,无需人工观察
  • 参数自动记录: CPU使用率、内存占用、温度、电量等
  • 异常自动处理: 超出阈值时自动停止相关测试
  • 进度自动跟踪: 各模块完成进度和剩余时间
  • 性能自动评分: 实时计算各模块的性能得分

9.3 自动化测试报告

报告生成:

  • 执行总结: 自动生成测试时长、模块完成情况、总体评分
  • 数据统计: 自动统计各项监控参数和生成图表
  • 异常记录: 自动记录测试过程中的所有异常事件
  • 结果判定: 自动给出PASS/FAIL判定结果
  • 历史对比: 与历史测试数据自动对比分析

10. 自动化流程设计

10.1 测试前准备

系统级权限实现:

  • Build.MODEL、Build.VERSION等获取设备信息
  • BatteryManager获取电池状态(系统级详细信息)
  • StatFs获取存储空间信息
  • ThermalManager获取初始温度
  • 系统权限读取/proc/和/sys/目录下的硬件信息

自动检查项目:

  • 设备基本信息获取(型号、版本、配置)
  • 电量检查(建议>50%)
  • 存储空间检查(预留测试空间)
  • 温度检查(初始温度<40°C)

10.2 测试执行控制

系统级权限优势:

  • PowerManager.WakeLock保持系统运行
  • ActivityManager监控和控制应用进程
  • 系统权限直接访问硬件状态文件
  • 可以绕过用户权限限制进行系统级操作

智能调度策略:

  • 资源冲突检测:避免资源竞争的测试同时运行
  • 优先级管理:关键测试优先,可中断次要测试
  • 动态调节:根据设备状态调整测试强度
  • 异常恢复:单模块异常不影响其他模块继续

10.3 结果处理

自动化分析:

  • 数据统计分析:自动计算统计指标
  • 趋势分析:识别性能变化趋势
  • 异常分析:自动识别异常模式
  • 等级评定:自动给出A/B/C/D等级评价

10. 系统签名APK的硬件测试优势

10.1 硬件直接访问权限

  • 底层硬件控制:直接操作 /sys/, /proc/ 等硬件接口文件
  • 硬件寄存器访问:读取芯片寄存器状态和配置信息
  • 硬件驱动控制:直接控制硬件驱动程序和设备节点
  • 实时硬件监控:无限制访问硬件传感器和状态信息

10.2 产测环境适配性

  • 产测固件权限:充分利用产测固件的特殊硬件访问能力
  • 硬件测试专用:针对硬件验证的专门化权限和接口
  • 工厂模式特权:工厂测试模式下的扩展硬件控制权限
  • 底层调试接口:访问硬件调试和诊断接口

10.3 硬件测试稳定性

  • 不被系统干扰:系统级权限确保硬件测试不被中断
  • 独占硬件资源:可以独占使用硬件资源进行压力测试
  • 长期运行保障:硬件老化测试可以连续运行数小时
  • 硬件异常处理:直接处理硬件异常和错误恢复

10.4 硬件数据获取优势

  • 原始硬件数据:获取未经处理的原始硬件数据
  • 详细硬件状态:比普通应用更详细的硬件运行状态
  • 硬件性能计数器:访问硬件性能监控计数器
  • 硬件错误日志:读取硬件级别的错误和异常日志

10.5 硬件测试约束

  • 硬件安全保护:必须确保硬件测试不会损坏硬件
  • 温度保护机制:避免硬件过热导致的永久性损坏
  • 电源管理控制:合理控制功耗避免电源系统过载
  • 硬件兼容性:考虑不同硬件版本和厂商的差异

11. 硬件老化测试实施计划

第一阶段:硬件访问框架(2周)

  • 硬件直接访问接口封装(/sys/, /proc/)
  • 系统签名权限管理和安全机制
  • 硬件监控数据采集框架

第二阶段:核心硬件测试模块(4周)

  • CPU硬件压力测试:核心频率、温度、功耗监控
  • 内存硬件测试:内存控制器、带宽、错误检测
  • 存储硬件测试:闪存芯片、控制器、寿命评估

第三阶段:显示和电源硬件测试(3周)

  • 显示硬件测试:显示芯片、背光控制、触控硬件
  • 电池硬件测试:充电芯片、保护电路、电源管理
  • 热管理硬件测试:温度传感器、散热系统

第四阶段:硬件测试集成优化(3周)

  • 硬件测试数据分析和判定算法
  • 多硬件模块并发测试协调
  • 硬件异常检测和保护机制

第五阶段:硬件测试验证(2周)

  • 24小时硬件压力测试验证
  • 硬件老化测试稳定性验证
  • 硬件测试报告系统完善
  • 24小时无人测试验证
  • 自动化稳定性测试和错误恢复验证

12. 硬件老化测试总结

12.1 硬件测试专业化

  • 硬件聚焦:专注于硬件层面的压力测试和稳定性验证
  • 直接硬件访问:通过 /sys/, /proc/ 等接口直接控制硬件
  • 产测环境适配:充分利用产测固件的硬件访问权限
  • 自动化验证:基于硬件参数的自动判定标准

12.2 硬件测试覆盖范围

核心硬件模块:

  • CPU硬件:核心频率、温度、功耗压力测试
  • 内存硬件:内存控制器、带宽、错误率测试
  • 存储硬件:闪存芯片、控制器、寿命测试
  • 显示硬件:显示芯片、背光、触控硬件测试
  • 电池硬件:充电芯片、电池保护、电源管理测试

12.3 避免的非硬件测试

超出硬件测试范围的项目:

  • 需要人工观察的质量检测(坏点、色彩等)
  • 需要外部设备的接口功能测试
  • 需要特定环境的传感器精度测试
  • 系统软件层面的兼容性测试

12.4 硬件测试优势

  • 产测环境匹配:适合产测固件环境的硬件验证
  • 自动化程度高:基于硬件参数的客观判定
  • 测试效率高:直接硬件访问,测试速度快
  • 结果可靠性强:硬件级别的测试数据更准确

文档版本:3.0(硬件专业化版本)
创建日期:2025年1月
更新日期:2025年1月
重构说明:专注于硬件层面的老化测试,适配产测固件环境