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摘要：目前在ATM机在开发过程中，硬件测试还存在依靠手工执行、自动化测试采用程度较低的现状。依靠手工执行测试存在效率较低，重复性测试容易出现错误，部分适应性测试不适合采用手工测试等问题。目前的硬件测试中已经引入部分自动化测试工具，主要针对硬件老化、循环等测试，效率已经得到部分提升。但是大部分测试仍需要人为手工执行，只有针对手工测试，根据其特点引入合适的测试方法和适当的辅助工具，才能提高测试的效率，缩短产品开发的周期。
关键词：ATM机；硬件测试；效率
ATM柜员机自从80年代进入中国，由取款机发展到现代的智能ATM，虚拟VTM时代，ATM柜员机的功能由单一的取款功能到现在的取款，存款，外币兑换，零钱兑换，发卡业务，账单打印等多种功能，支持的介质也由磁卡扩展到磁卡，芯片卡，存折，支票，甚至是目前盛行的手机支付，刷脸支付等智能化业务。功能的急剧的增长，同时带来了ATM柜员机的硬件模块急剧增加，在测试过程中的复杂程度也会剧增。取款ATM机与智能ATM机硬件模块对比，取款ATM机包括显示器，工控机，读卡器，凭条打印机，出钞机芯5个模块；而智能ATM机包括显示器，工控机，读卡器，退卡器，凭条打印机，出钞机芯，存款机芯，发卡机，支票接受模块，支票发放模块，非接触式读卡器，人脸识别摄像头，身份证识别模块，钞票扎把机，存折刷卡器，语音识别模块，硬币模块15个模块。模块的数量是之前的3倍。目前的硬件测试效率已经不能满足目前市场对ATM机快速反应的需求，如何提高硬件的测试效率是迫在眉睫的事情。
一、ATM机硬件测试的特点
ATM机硬件测试模块多，但是稳定性要求极高。ATM机主要功能是现金和账目的处理，它们都对准确性要求极高，一旦出现错误，造成的损失将是无法估量的。硬件测试过程中更多需要关注的底层程序和硬件的兼容性以及硬件的稳定性。硬件的可靠性和稳定性更多的是依靠对硬件进行各种异常和边界测试去检验底层硬件是否足够健壮。不仅要满足底层硬件的需要，还需要能处理SP层和上层给到的命令。整个过程中需要输入很多的异常参数进行测试，这些参数无法通过正常的老化程序进行调用和测试，需要测试工程师的不断输入参数和对结果进行检验。
ATM机硬件测试手工测试较多，自动化程度低。目前的ATM普遍要求具有更多的功能，更加的智能，银行希望ATM机不再是仅仅满足现金处理的业务，银行也在向无人银行，智慧银行转型，ATM机承担了原来柜员的几乎所有业务，甚至包括发卡，这种需要提供本人和身份证比对的业务，目前ATM机通过身份证模块识别存在身份证的图像与ATM机上安装的摄像头拍照比对，确定为本人。大部分的测试需要人的参与，进行手工测试。
硬件测试流程长，并行测试率低。ATM机的造价较高，测试中样机较少；但是它的功能多，流程多，硬件与上层的交互和关联性极强，从硬件测试到驱动测试以及上层测试流程较长。测试进度很大程度上影响整个ATM机的开发进程。
二、ATM硬件测试低效率的原因
从ATM机的特点可以看到功能模块多，可靠性稳定性要求高，测试流程长都导致ATM机的测试量巨大，需要的时间长。测试周期最长的模块就是钞票存取款机芯，最主要的原因就是模块复杂度高，流程多导致案例数量巨大。目前机芯模块银行的定制化程度呈现一个上涨的趋势，导致机芯模块硬件资源剧增。以目前某款智能ATM机为例，它的硬件资源包括对射传感器35对，U型传感器15个，以及步进电机12个，直流电机11个，电路板2块。它有存款，取款，审计，回收等4个流程。数量巨大的硬件资源和多个流程导致控制程序复杂，控制程序的稳定性低。而且它需要配置三种物理属性的共5个物理钞箱，包括2个循环钞箱，2个双层循环钞箱，以及1个回收箱，而每个循环钞箱存在多种属性包括同时支持存取，只存，只取属性。这样的市场应用时就会出现多种组合，测试中就需要对其进行全面覆盖，耗费的时间就很长，造成效率低下。在测试执行中手工测试的占比高，各模块的测试中异常测试是最重要的测试，大部分需要手工执行，导致效率无法保证。
三、目前可实现效率提高的几种方法
目前在ATM机芯的测试上进行效率改进，可以从以下几个方法进行改善。第一，对于多重因素导致的测试组合多的情况，采用正交试验的方法进行测试，减少测试量，覆盖最多的配置。第二，开发自动化测试辅助工具，包括软件和硬件工具。第三，导入机械手，同时对多个机器执行操作，提高并行度提高效率。
ATM机中存在很多模块的输入和输出的信号由多个因数影响，正交试验法是最适合在测试中用最少的测试案量去覆盖最全面的一种测试方法。在ATM机测试中，读卡器的开关门方式、指示灯的颜色以及灯闪烁频率有多种组合。钞箱的配置种类很多，钞箱属性也有多重，就是进行任意组合的情况下，同样会有很多的测试情况。下面以读卡器测试来说明正交试验在测试中的使用。
执行指令为“C”：30H Pm Lt Ft，30H为命令字，
Pm：为读卡器等待插卡时及卡牌插入后磁卡读取的状态LED灯的颜色；
Lt：为读卡时闸门的动作模式；
Ft：为读卡器等待插卡时 LED 灯的闪烁频率。
Pm：有四个参数红灯，绿灯，橙色，OFF；
Lt：有四个参数磁条卡进卡，IC卡进卡，磁干扰开启下磁条卡进卡，复合卡进卡；
Ft：4S闪烁，2S闪烁，1S闪烁.0.5S闪烁，0.2S闪烁。
建立正交表，见表1。用正交的测试方法需要测试的情况为20次，而做全面测试的情况数为80次。使用正交试验的方法可以极大的提高效率。
表1.
开发自动化测试辅助工具是另一种能显著提高测试效率的方法。自动化测试工具在软件和硬件测试都已经应用广泛，这里要强调的是自动化测试的设备，可以提高手工测试的效率的设备，它适用于简单重复的手工测试工作以及特殊场景。在开发票据接受模块的时候，它是一个从外界不断的接收票据的模块，它需要手工将票据一张一张的从票据口塞入票据模块进行测试。老化测试过程中，由于票据模块有打印的需要，导致处理数据特别的慢，手工进行老化测试是很低效且测试价值低的测试过程。开发一款分发票据工具，然后塞入票据接受模块的加票设备就能有效提高测试的效率。票据加票设备，还可以用在特殊环境下，例如高温50℃，低温-10℃，高温高湿50℃，95%RH的环境，以及粉尘测试环境中，这些环境对人来说都是太过恶劣，必须用这些设备进行替代测试。
自动化测试工具适应的情况有许多的限制，在ATM机开发的过程中，无法适应多模块，多种输入的复杂情况。导入机械手的应用是一种有效的在多种模块间测试，以及需要人机交互的情况下的测试手段。用机械手制作一个模拟在ATM机上取款的自动化测试流程。取款流程为：插入卡片，输入密码，在屏幕上按下金额数目，确定后，机芯执行取款动作，机芯挖钞动作，打开闸门后，机械手将钞票取出，关闭闸门，打印凭条，取走凭条，整个测试流程完成。整个流程实现了对读卡器，密码键盘，触摸屏，取款机芯，凭条打印机，机芯闸门六个模块的集成测试，并且六个模块的测试是有逻辑顺序的测试，并不简单的对六个模块的老化测试。
四、结束语
ATM机测试测试复杂度高，测试的案例多，稳定性要求严格。需要在最短的时间里，实现最大量测试案例的覆盖，才能保证ATM机在银行使用中稳定。提高测试效率对ATM研发具有重要的意义，测试中需要针对各模块的特点，设计合理的案例，采用正确高效的测试方法，设计相应的辅助工具，引入现代机械手替代部分手工测试。做到手工测试和自动化测试有效的结合，提高测试效率，促进开发进程，提高产品质量，达到抢占市场目的。
参考文献：
[1]何菲.如何提高坐标测量机校准效率的研究[J].计量与测试技术，2017（11）：38-39.
[2]方洪全.ATM硬件测试与故障分析[J].中国信用卡，1997（5）：43-44.
论文作者:肖卫华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/25
标签：测试论文; 模块论文; 硬件论文; 机芯论文; 效率论文; 手工论文; 票据论文; 《基层建设》2019年第18期论文;