智能手环测试

╰+攻爆jí腚メ 2023-10-13 23:48 27阅读 0赞

智能穿戴设备是目前已经渐渐融入到日常生活中的一种随身设备了，适用人群和本身功能在不断提升，而且也是目前市场上比较流行的产品需要。各种智能穿戴设备如雨后春笋一般层出不穷。

智能手环作为一种轻量级穿戴设备，外观时尚运动，这种设计风格对于习惯佩戴首饰的用户而言，颇具诱惑力。并同时具备了手表、运动监测和健康监测等诸多功能的智能设备，越来越受到广大用户的青睐，同时在市场上也进入了竞争的白热化阶段，逐渐形成了自己的升级更新路径。

智能手环因为不具备安装应用等功能，严格来说是不能称之为智能设备的，但是因为业界对于同样特质的智能手表给予了“智能”的名号，所以智能手环也就搭了顺车，被冠以智能设备的名号。因为可以在全天候任意场景下使用，比智能手机/智能手表有了更多的应用场景，所以智能手环的发展速度，远远超过了其他智能设备。

目前常见的手环，根据价位和定位不同，除了最基本的时间日历外，一般都是内置了计步、心率、音乐、移动支付、聊天、邮件提醒等等功能，更高级的还内置了血压、睡眠监控、气压、海拔、经纬度、轨迹记录等高阶功能。

作为一个新兴的智能外设，智能手环的使用比智能手表更为方便，使用场景也远远多于智能手表，因此对于智能手环的测试，也日益成为智能外设生产厂家和很多测试工程师需要面对的问题。

#### **手环测试分类** ####

智能设备的测试，属于典型的软硬件测试。按照惯例一般，分为硬件和软件测试两部分，部分功能需要结合硬件进行测试。具体的内容和分类如下表所示：

l 内置功能一般是指作为智能设备单独使用时具有的功能，不需要通过和其他设备连接就可以使用的，例如时间、日历、生理指标监控等等。

l 设备连接功能则是在不同的载台（手机、平板、PC等）和手环之间的连接，这样的稳定性和数据传输能力是决定智能手环和载台之间连接的先决条件，也是应用扩展功能的基础。

l 应用扩展功能是当手环和手机、平板或者其他载台，例如车载系统连接时，成为载台功能扩展或者载台成为手环功能扩展的平台。

硬件测试则主要包括内置的各个硬件本身的功能以及集成在手环内，各部分装置的兼容性以及稳定性等测试。由于是硬件集成，其中各个元件本身的性能则是由生产商决定的。测试工程师需要测试的是在使用过程中的功能。

##### **内置功能测试** #####

智能手环软件的主要测试内容，特别是内置软件功能，和之前测试系列文章中APP的测试类似，囿于手环本身续航能力和处理能力，手环上的软件需要具备无需连接载台而独立运行的能力。

###### **计步功能** ######

利用重力感应器，检测移动时所造成的纵向横向位移来计算步数，再根据内置的运动算法排除错误计数而得到最终结果。计步的数据是计算热量、距离的主要依据，也是与心率数据交互分析的主要数据。最好的参照标准就是实际行走步数。

测试用例：分别在室外做标准步伐、大小混合步伐，以及室内步伐测试，统计出实际步伐和计步数据。

每项测试至少做3组，测量结果以误差/误差率的形式展现出来，平均误差越小，准确度越高。用例表格可按照测试策略自行设计。

###### **心率监测** ######

使用光电传感器，采集光电信号来监测计算脉搏血容量的变化，然后根据血液内物质的吸光度与浓度成正比的关系，计算反应出人体心率的基本参数。光电传感器受皮肤肤色的影响，故测试时应同时检测静态和动态心率，这里的监测结果应取所有测试结果的平均值。

测试用例：可以使用经过计量校准的心率计，和手环进行测试结果对比，也可以使用多个手环一起进行计数，求平均值后以误差值对监测结果进行评估，然后通过统计学公式计算方差，超过4δ的为不合格，误差越小性能越好。

###### **体温监测** ######

原理是利用热敏电阻把温度的变化转换为阻值的变化，再用相应的测量电路把阻值转换成电压，然后把电压值转换为数字信号，再对数字信号进行相应的处理可得到温度值。

测试用例：这个功能的测试可以通过标定温度的恒温室或精密温度计进行，将测试结果同计量校准过的温标进行对比。

也可以用多个手环测试相同的目标，然后求平均值来进行估算，利用统计学公式计算方差，超过4δ的为不合格。误差越小性能越好。

###### **睡眠监测** ######

传感器通过接触手腕，监测人的动作、心率状况和体动频率，计算获知受测者的睡眠状况与能量消耗，不同的产品的算法并不一致。这个功能的监测，主要配合手机APP进行数据读取，数据更接近定性参考。

###### **时间/日历/闹钟** ######

该功能属于最基本的手环功能，只需要验证基本功能是否正常即可。值得一提的是在测试日历功能的时候，需要注意平闰年的设置规则。

测试用例：

u 与真实的计时钟表进行比较，是否在规定时间闹响，以及是否能够区分12/24小时计时法；

u 日历则是要进行平闰年的设置，看是否符合历法规则，即整百年份是否可以被400整除，年份是否可以被4整除；

u 日期事件提醒则是检验提醒是否符合设置条件，以及是否支持事件/时间编辑。

###### **定位导航** ######

通过内置的GPS或北斗定位连接器，可以获知手环所在的海拔高度、经纬度等，结合内置地图等，可以完成基本的导航功能。

测试用例：这一类导航等功能的测试，可以参照APP测试要领进行

###### **同步功能** ######

智能手环仍然无法摆脱对末端硬件和软件的依赖，毕竟在收集大量数据之后，还需要与手环相应的APP进行数据同步，才能够实现永久的记录和分析功能。所以，智能手环与手机或者电脑的同步方式是否足够方便，也是影响用户使用体验的一大因素。一般手环的同步功能会通过蓝牙或WiFi来实现连接，这两部分也是需要进行专门测试的。

测试用例：主要检验手环和载台之间传输的数据是否一致，连接速度是否符合标称数值。同时还要检验连接后的功能是否正常。

###### **社交和网络功能** ######

智能手环通过与载台连接，可以随时随地设置身高、体重、步幅等信息和上传运动数据。另外，智能手环还具备社交网络分享功能，比如用户可以将睡眠质量、饮食情况和锻炼情况以及心情记录等通过绑定微博等社交网络端进行分享。另外通过和载台的连接，借助手环内置的软件，还可以完成在线聊天，邮件提醒等扩展功能。通过连接，手环还可以控制播放手机或者平板中的音乐视频文件。

这一部分的测试用例是需要参照APP的测试方式来设计。

##### **硬件测试** #####

手环硬件测试的相关内容属于生产测试，测试内容与硬件元件高度相关。

###### **基本测试** ######

Ø 屏幕测试：手环的屏幕一般都为OLED/AMOLED屏，这一步检查显示是否正常，是否出现屏幕亮度较暗，缺画等现象。

Ø 蓝牙测试：在安卓系统上安装“BLE调试助手”，iOS系统上安装“lightblue”，开启后，将手机和手环放置，查看蓝牙的RSSI值是否在-50dB内。

Ø 马达测试：将手环成品，与预先安装好的震动功能同步后，打开防丢设置，同步后断开蓝牙，查看手环是否在震动。

Ø 电池测试：将手环按照预置条件进行充满电后放电操作，记录时间，与产品标准和标称指标进行对比，看是否符合要求。

Ø 充放电测试：查看充电时，屏幕是否显示充电图标和电池电量标志。

###### **外观检测** ######

Ø 腕带是否完整及牢固

Ø 充电套装是否完整

Ø 本身是否有异味或刺激性气味

Ø 按键手感是否平滑，按钮或机身是否存在凹陷

Ø 外壳是否有破损

Ø 零件装配是否紧固合规

###### **用户友好度** ######

Ø 佩戴舒适度，材料与皮肤接触是否会产生刺激性

Ø 是否具备抬腕亮屏功能，是否响应灵敏

Ø 触屏灵敏度，是否对于指尖操作敏感，而对于其他物体点划不敏感

###### **安规测试** ######

Ø 气候环境：高/低温交变，快速温度变化，温度冲击，盐雾/气体/阳光腐蚀，老化，耐湿，隔热防尘防水（IP等级），阻燃，机械冲击，跌落，斜面冲击等等。

Ø 机械环境：温湿度+振动，综合机械碰撞HALT & HASS，插拔力，保持力，插拔寿命，接触电阻电气性能，绝缘，电阻，耐压等等。

Ø 失效分析项目：X射线检查、扫描电镜观察、金相切片能谱分析、离子色谱、傅立叶红外分析、质谱分析等等。

随着智能设备中配置的各种传感器和硬件元器件与高运算能力成为常态，穿戴式个人装备正在快速成长，手环作为其中不可忽视的佼佼者一路高歌猛进，集成的功能越来越精密，提供的数据也越来越准确，其本身也在不断扩展自己的功能，已经衍生出了压力监测、医疗保健功能等方向的新型产品，需要测试的方面和细节越来越多，作为测试工程师，必须要按照用户习惯来驱动测试（BDD）。

在这样的情况下，只有采用合适的测试思路，才能够设计出具有有效性和良好覆盖度的测试用例，同时可以确保测试工作的顺利进行。

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