Panorama de pruebas automatizadas de 2014

Estrategia comercial

Arquitectura

Computación

Software

E/S

Visión integral de las tecnologías y metodologías clave que impactan en la industria de pruebas y medidas.

Un socio tecnológico y comercial

Desde 1976, compañías de todo el mundo como BMW, Lockheed Martin y Sony han confiado en los productos y servicios de National Instruments para crear sofisticados sistemas automatizados de pruebas y medidas.

La realización de pruebas resulta valiosa para una organización porque se detectan fallos y recogen datos que permiten mejorar los diseños o los procedimientos.

El impulso de innovación de las pruebas mediante la introducción de tecnología y de las mejores prácticas en cuanto a metodologías puede generar un gran incremento de la eficacia y reducciones del coste.

El objetivo del Panorama de pruebas automatizadas de 2014 es ampliar y profundizar el alcance de estos esfuerzos ya existentes y proporcionar la información necesaria para tomar las decisiones clave técnicas y comerciales.

Contenido

Tendencias

CÓMO SE HA LLEGADO A ESTAS TENDENCIAS

Descubra cómo las tendencias automatizadas de los últimos seis años han servido como base informativa para los temas de este año.

Estrategia comercial

CAPACIDAD ORGANIZATIVA

Los directores de pruebas mejoran la capacidad de la organización dando empleo de forma más inteligente, integrando mejor a los nuevos empleados e invirtiendo más en formación.

Arquitectura

SISTEMAS DE PRUEBAS GESTIONADOS

Las nuevas tecnologías ayudan a los directores de pruebas a hacer funcionar los sistemas de pruebas, lo cual reduce los costes de las pruebas y maximiza el tiempo productivo.

Computación

COMPUTACIÓN EN LA NUBE PARA PRUEBAS

La computación en la nube se aplica a las pruebas automatizadas para aliviar la escalabilidad y las preocupaciones sobre las prestaciones, la escalabilidad y el coste.

Software

ARQUITECTURAS ESCALABLES DE SOFTWARE DE PRUEBASLas plataformas basadas en software ayudan a maximizar la longevidad y la escalabilidad a través del ciclo de vida de un producto.

E/S

REDEFINIENDO EL CONCEPTO DE SENSORES

Los directores de pruebas necesitan soluciones ágiles de pruebas para hacer frente al importante crecimiento de los sensores integrados.

¿Cómo hemos llegado a deducir las tendencias?

Como proveedor de tecnología de pruebas para más de 35.000 empresas de todo el mundo, recibimos cada año una gran cantidad de retroalimentación a través de industrias y geografías. Esta amplia base crea una gran cantidad de datos cuantitativos y cualitativos que aprovechamos.

Nos mantenemos al día sobre las tendencias de la tecnología a través de nuestras actividades internas de investigación y desarrollo. Como compañía impulsada por la tecnología, invertimos más del 16% de nuestros ingresos anuales en I+D. Pero como empresa que se centra en la traslación de la tecnología comercial a la industria de pruebas y medidas, nuestra inversión en I+D se aprovecha muchas veces de las tecnologías comerciales que adoptamos. Por lo tanto, mantenemos estrechas relaciones estratégicas con nuestros proveedores. Llevamos a cabo intercambios de tecnología

bianuales con los proveedores claves que crean tecnologías de PC, conversores de datos y componentes de software para obtener su punto de vista sobre las próximas tecnologías y las formas en que estos proveedores están invirtiendo sus fondos para la investigación. Luego integramos esto con nuestro propio punto de vista. También contamos con un programa académico que incluye la investigación patrocinada en todas las disciplinas de la ingeniería de las universidades de todo el mundo. Estos proyectos ofrecen una mayor comprensión de las direcciones que toma la tecnología, a menudo muy por delante de la comercialización.

Y por último, facilitamos consejos consultivos cada año, para lo cual reunimos a los líderes de los departamentos de ingeniería de pruebas para analizar las tendencias y compartir las mejores prácticas. Estos consejos incluyen

Estrategiade negocio

Estrategiade negocio

Arquitectura Arquitectura

Computación Computación

Software Software

E/S E/S

Coste de pruebas

Pruebas en paralelo

Virtualización

Estandarización

Pruebas RFmulticanal

Computaciónpunto a punto

Computaciónheterogenea

Interfaces externosde PCI Express

Proliferación de losdispositivos móviles

Algoritmos demedidas portátiles

de IP a Pin

Pila de softwaredel sistema

Integración conla pruebas de

la organización

Optimizando lasorganizaciones

de pruebas

Medida y simulaciónen le flujo de diseño

Big Analog Data™ Computación en lanube para pruebas

Calidad del softwarede pruebas

Arquitecturas escalablesde software de pruebas

Las pruebas enRF cumplen conla ley de Moore

Redefiniendo elconcepto de sensores

Economía delas pruebas

Capacidadorganizativa

Ecosistemas centradosen software

Sistemas de pruebasgestionados

Pruebas y diseñoembebido

Instumentaciónreconfigurable

Instrumentacióninalámbrica/RF

2009 2010 2011 2012 2013 2014

TENDENCIAS 5

Estrategiade negocio

Estrategiade negocio

Arquitectura Arquitectura

Computación Computación

Software Software

E/S E/S

Coste de pruebas

Pruebas en paralelo

Virtualización

Estandarización

Pruebas RFmulticanal

Computaciónpunto a punto

Computaciónheterogenea

Interfaces externosde PCI Express

Proliferación de losdispositivos móviles

Algoritmos demedidas portátiles

de IP a Pin

Pila de softwaredel sistema

Integración conla pruebas de

la organización

Optimizando lasorganizaciones

de pruebas

Medida y simulaciónen le flujo de diseño

Big Analog Data™ Computación en lanube para pruebas

Calidad del softwarede pruebas

Arquitecturas escalablesde software de pruebas

Las pruebas enRF cumplen conla ley de Moore

Redefiniendo elconcepto de sensores

Economía delas pruebas

Capacidadorganizativa

Ecosistemas centradosen software

Sistemas de pruebasgestionados

Pruebas y diseñoembebido

Instumentaciónreconfigurable

Instrumentacióninalámbrica/RF

2009 2010 2011 2012 2013 2014

a representantes de todas las principales industrias y áreas de aplicación, desde aviones de combate hasta el más reciente teléfono inteligente o dispositivo médico implantable. El primero de estos foros, Automated Test Customer Advisory Board, tiene un enfoque global y se encuentra en su 13º año. También llevamos a cabo reuniones regionales en todo el mundo llamadas consejos consultivos regionales. Anualmente, estos eventos incluyen más de 300 de los mayores pensadores que desarrollan sistemas de pruebas automatizados.

Hemos organizado este panorama en cinco categorías (ver la figura anterior). En cada una de estas categorías, se destaca una tendencia importante que creemos que va a influir significativamente en las pruebas automatizadas de

aquí a tres años. Cada año actualizamos las tendencias en estas categorías para reflejar los cambios en la tecnología o en otras dinámicas del mercado. Incluso cambiamos las categorías si los cambios que ocurren son lo suficientemente importantes como para justificarlos. Al igual que con nuestras conversaciones cara a cara sobre estas tendencias, esperamos que el Panorama de pruebas automatizadas sea una discusión de dos vías. Nos gustaría conocer su opinión sobre los cambios tecnológicos de la industria de manera que podamos seguir integrando su colaboración en este panorama a medida que evoluciona cada año. Envíe un correo a ato@ni.com o visite ni.com/test-trends para discutir estas tendencias con los compañeros.

Las personas son el activo más importante de cualquier organización. Para las organizaciones de ingeniería, el envejecimiento y la disminución de la fuerza de trabajo de ingeniería está haciendo que se dé más importancia que nunca a la contratación para lograr el éxito a largo plazo. Hay menos ingenieros entrando en el campo de estudio y los que elijen una vocación de ingeniería no se especializan en pruebas. De acuerdo a la encuesta “Mind of the Engineer” de IBM de 2012, el ingeniero típico tiene 19 años de experiencia, pero uno de cada cinco ingenieros ha comenzado su carrera en la década pasada. En unos pocos años, habrá más ingenieros que se jubilen que los que se incorporen a la fuerza laboral. Para hacer frente a la reducción de talentos disponibles, los directores de pruebas están intentando que la capacidad de la organización crezca mediante una estrategia de tres flancos centrada en la contratación con el largo plazo en mente, un proceso de incorporación para garantizar el éxito de aclimatación de los nuevos empleados y la inversión en el equipo a través de programas de formación.

CULTURA VERSUS EXPERIENCIA EN LA CONTRATACIÓN

Debido a la demanda creciente y a la disminución de la oferta, la elección del candidato adecuado al primer intento es de suma importancia para asegurar el éxito a largo plazo del departamento. Los encargados de la contratación se enfrentan con frecuencia al reto de seleccionar unos pocos entrevistados potenciales a partir de una gran selección de candidatos cualificados, pero a menudo encuentran el éxito seleccionando candidatos con un fuerte énfasis en las habilidades sociales tales como las habilidades de comunicación y de trabajo en equipo. Aunque estas habilidades sociales son difíciles de cuantificar, los directivos de las mejores compañías encuentran más éxito en la contratación de candidatos con una adaptación cultural más fuerte que los candidatos con experiencia y habilidades más profundas, y estos directivos no se apresuran a ocupar un puesto vacante demasiado rápido cuando esas habilidades sociales no están presentes. Las mejores compañías tienen éxito con esta estrategia, ya que se estructuran adecuadamente para soportar un programa de incorporación y un plan para el crecimiento de la competencia dentro del equipo.

PROCESO DE INCORPORACIÓN

Los estudios han estimado que el coste de reemplazo de un empleado asalariado es de seis a nueve meses de salario, sin incluir los activos intangibles como la propiedad intelectual y los conocimientos perdidos. Aunque el desgaste puede ser el resultado de muchos factores, es difícil ignorar la máxima popular: “La gente no abandona las empresas, abandonan a los directivos”. ¿Qué puede hacer un director de pruebas para asegurar una tasa más alta de retención y evitar los altos

costes de la repetición del proceso de contratación, incorporación y formación? Los mejores directivos de pruebas han descubierto que la aplicación de un programa de incorporación formal tiene un impacto significativo en la retención de empleados.

Los directivos de pruebas de las organizaciones de mayor tamaño que fueron entrevistados descubrieron que sus departamentos de recursos humanos tenían procesos de incorporación de empleados bien documentados, mientras que los de las organizaciones más pequeñas sintieron que el proceso carecía de formalidad. Los programas menos formales fracasaron debido a la escasa responsabilidad. Las responsabilidades y la ejecución pertenecían tanto a recursos humanos como al directivo que ofrecía el empleo, pero esta tarea se solía delegar en un empleado de alto nivel con experiencia sin tiempo para la ejecución, realización del seguimiento y medición del proceso. Las mejores organizaciones de pruebas aseguraron una tasa de retención más alta con un mentor dedicado y responsable que podía dedicar tiempo y atención a las reuniones de tipo uno-a-uno y a la revisión de proyectos.

APRENDIZAJE CONTINUO

La construcción de un equipo fuerte con una baja rotación de personal depende de la formación continua de los miembros de alto rango del equipo. IBM preguntó a más de 2.500 ingenieros que retos les mantenían despiertos por la noche y obtuvo como respuesta Nº1, “mantener mis habilidades al día. “Una pregunta adicional de la encuesta de IBM a más de 2.000 ingenieros mostró que el 61% estaba muy de acuerdo que su trabajo requería el continuo aprendizaje de nuevos conceptos. Esta tendencia continuará creciendo a medida que la mayoría de los contribuyentes individuales busquen regularmente mejorar sus habilidades para mantener su relevancia.

Los directivos de pruebas con los planes de formación más fuertes han obtenido el éxito con un programa organizado llamado centro de excelencia (COE). Un COE hace referencia

Capacidad organizativa

CAPACIDAD ORGANIZATIVA 7

a un equipo que proporciona liderazgo, evangelización, las mejores prácticas y la formación en un área de enfoque. El concepto de COE aprovecha las observaciones de otras empresas que son líderes en su campo, al mismo tiempo que incorporan certificaciones de formación para ayudar a impulsar múltiples niveles de competencia fundamentales. Un COE obtiene el éxito gracias a un conjunto diverso de habilidades de grupo. El conjunto de habilidades más avanzadas constituye la porción más pequeña, la siguiente capa se compone de los expertos intermedios y el grupo más grande se clasifica como de nivel de entrada (básico). Utilizando este modelo, los miembros del equipo de alto nivel con conocimientos avanzados pueden guiar a los nuevos ingenieros y subirlos de nivel de una manera más cómoda. Un COE proporciona la estructura necesaria para que los equipos con capacidad de organización contraten e incorporen empleados eficazmente para el progreso. Aunque no hay un modelo de estrategia de formación que se ajuste a todas las empresas, es común incorporar la experiencia de socios externos. Las compañías pueden aprovechar las competencias básicas de un socio para desarrollar un programa de formación específica adaptado a la estrategia de formación, así como para proporcionar una escala. Un socio ideal no sólo alienta una más amplia capacidad de organización a través de las comunidades con otras compañías líderes en su campo y el intercambio de las mejores prácticas, sino que también ofrece un programa de certificación.

Las certificaciones miden efectivamente la competencia, actúan como un gran motivador y crean una jerarquía natural de liderazgo/tutoría dentro de la comunidad. Por ejemplo, National Instruments ofrece varios niveles de certificación para el software NI LabVIEW, mientras que IBM ofrece un programa de certificación profesional formal para todas sus grandes categorías de productos que abarcan el software,

el hardware y las soluciones. Además, los retos antes mencionados para la contratación de un nuevo empleado cualificado pueden ser aliviados mediante la inclusión de un requisito mínimo de certificación en el currículo o mediante el uso de exámenes de certificación para calificar a los entrevistados durante la entrevista. La disponibilidad y la creciente credibilidad de las certificaciones han hecho de ellas un elemento importante de las estrategias de formación de éxito.

La contratación, la formación y la retención son importantes áreas de interés para los directivos de pruebas que buscan construir el equipo de mayor rendimiento. Los retos de la contratación impulsados por la disminución del grupo de talentos de ingeniería dan lugar a poner más énfasis aún en la necesidad de ser organizativamente competentes mediante la implementación de un programa de desarrollo de talentos para retener y desarrollar habilidades. Los directivos de pruebas que contratan para realizar ajustes culturales, incorporan nuevos empleados de manera apropiada e invierten continuamente en la formación aseguran la óptima retención y cohesión del equipo.

Nuestro centro de excelencia destaca nuestro enfoque en la contratación de ingenieros cualificados, proporcionar formación y ajuste de los estándares de la excelencia en el desarrollo y certificaciones. En una estrecha relación con NI, nuestros ingenieros disfrutan con el crecimiento su carrera profesional y muestran una gran satisfacción en su carreras y posiciones dentro de la empresa.¢¢ Raymond Cooper, Senior Engineering Manager, Ball Aerospace y Technologies Corp.

Capacidad de la organización

Contratación Incorporación Formación

¢¢ Los directores de pruebas están intentando que la capacidad de la organización crezca mediante una estrategia de tres flancos centrada en la contratación con el largo plazo en mente, un proceso de incorporación para garantizar el éxito de aclimatación de los nuevos empleados y la inversión en el equipo a través de programas de formación.

Como la ley de Moore continúa influyendo en el rendimiento y la complejidad de los sistemas de pruebas, la necesidad de capacidades robustas de gestión de dichos sistemas es cada vez más evidente. Los directivos de pruebas responsables de mantener el tiempo de actividad de un sistema de pruebas están en busca de mejorar las funciones de gestión de su equipo de pruebas. En pocas palabras, la capacidad de gestión comprende el conjunto de características que soportan la capacidad de identificar y supervisar un sistema de computación. Reutilizando el rico patrimonio establecido por el mercado de la tecnología de la información (TI), las funciones de gestión mejoran la capacidad de un sistema de pruebas para llevar a cabo su tarea principal (análisis y medidas), garantizando que los componentes del sistema estén al día, funcionen correctamente y cumplan con las expectativas de rendimiento.De la misma forma que los administradores de TI se basan en las características de la gestión para mantener de manera eficiente los activos de computación del cliente y del servidor en un entorno corporativo, los ingenieros y operadores de las pruebas se beneficiarán de las características de gestión en el desarrollo, la implementación y el soporte del funcionamiento de los sistemas de pruebas.

ELEMENTOS Y MODOS DE FUNCIONAMIENTO

DE LOS SISTEMAS DE PRUEBAS GESTIONADOS

Los sistemas de pruebas gestionados se componen de la infraestructura del sistema, de los periféricos y de los elementos de hardware y software que los gestionan, incluyendo consolas de gestión y APIs. Por ejemplo, el software de la consola de gestión, como MAX (Measurement & Automation Explorer) de NI, puede ejecutarse directamente en el sistema de pruebas que está siendo gestionado o hacerlo remotamente a través de la red en un ordenador independiente. En ambos casos, la consola de gestión difunde la configuración, la calibración, la monitorización de la plataforma y las solicitudes de despliegue en nombre del ingeniero de pruebas o del operador de la gestión del sistema y el sistema gestionado cumple con dichas solicitudes. Además de las consolas de gestión proporcionadas por los proveedores, los usuarios pueden definir sus propias características de gestión o integrarlas directamente en las aplicaciones de las pruebas utilizando las APIs. Gracias a estos elementos estándar, las características de la gestión puede funcionar en dos modos distintos: en banda y fuera de banda.

La gestión en banda utiliza los recursos informáticos primarios para administrar el sistema, incluyendo la CPU del controlador del sistema principal, la interfaz de la red y el sistema operativo. Además de ejecutar la aplicación de pruebas, el controlador del sistema ejecuta el software para habilitar las características de manejabilidad, incluyendo las

consolas de gestión y soporte de infraestructura. De esta manera, la gestión en banda puede soportar un amplio conjunto de funciones de gestión, mientras que el sistema está funcionando en el estado “fully on”. Si el controlador del sistema está apagado, sin suministro o no funciona con normalidad debido a un fallo, se requiere la gestión fuera de banda. La gestión fuera de banda puede ser particularmente útil para aquellos que diagnostican un sistema que ha fallado. Aunque es poco común hoy en día, la mayoría de los equipos de pruebas están incorporando estas características mediante el uso de recursos de computación dedicados, incluyendo un procesador de gestión secundario, una interfaz de red y el sistema operativo, para administrar el sistema de pruebas de forma independiente de los recursos de computación del controlador del sistema. Por ejemplo, si el controlador del sistema no puede arrancar normalmente porque se ha experimentado un fallo en el disco duro, se puede utilizar la gestión fuera de la banda para alimentar de forma remota el sistema y ejecutar diagnósticos en el disco duro, lo que permite realizar el análisis remoto para determinar la causa del fallo. Además, debido a que la gestión fuera de banda no requiere el uso de los recursos de computación del controlador del sistema, éste puede permanecer completamente dedicado a la ejecución de la aplicación. Esto es particularmente importante para las aplicaciones que son sensibles a las interrupciones en el uso de la CPU o del bus de datos, incluyendo las medidas en tiempo real y de alto rendimiento.

TENDENCIAS EN SISTEMAS DE

PRUEBAS GESTIONADOS

En tanto que las plataformas de instrumentación modular siguen desplazando a los instrumentos tradicionales, la necesidad de las capacidades de gestión de activos es cada vez más importante. Debido a que los sistemas de pruebas modulares separan el sistema en componentes (controladores del sistema, chasis e instrumentos), el número de activos que

Sistemas de pruebas saludables

ARQUITECTURA 9

van a ser gestionados aumenta de forma natural. Sabiendo qué activos de pruebas se están utilizando y cómo se están aplicando, los directivos de las pruebas pueden reducir los costes al maximizar el uso de los equipos disponibles. Por ejemplo, en un laboratorio de validación es muy importante conocer la ubicación y el estado de funcionamiento de todos los activos de manera que los componentes que no se utilizan de forma activa puedan ser reasignados en otros sistemas de pruebas. Lo mismo se aplica a los entornos de pruebas de producción de alto volumen, pero en una escala mucho mayor.

Los dispositivos de medidas son cada vez más complejos y están impulsando también la necesidad de un soporte integral de gestión, en particular en el monitoreo y control de la plataforma. Los instrumentos modulares modernos, especialmente los instrumentos de RF, ofrecen una velocidad y flexibilidad de medida sin precedentes, aprovechando al máximo las capacidades de alimentación y enfriamiento de las plataformas modulares que los soportan. Los diseñadores de los sistemas de pruebas pueden maximizar la fiabilidad, la facilidad de uso y la precisión de las medidas de estos sistemas a largo plazo mediante la selección de los elementos de la plataforma que utilizan las funciones de monitorización y control. Por ejemplo, mediante la monitorización de los requisitos de refrigeración de los instrumentos en un chasis, éste puede optimizar la velocidad del ventilador para reducir al mínimo la acústica. Esto es especialmente importante en un entorno donde el ruido debe ser minimizado, como en el caso de un laboratorio de validación. Además, la exactitud de las medidas se optimiza cuando un instrumento está en funcionamiento lo más cerca posible de su temperatura de calibrado. Mediante el control de la temperatura de un instrumento, el chasis puede controlar con precisión sus ventiladores de manera que el instrumento pueda mantener

una temperatura constante o cercana a su valor de calibrado para asegurar la integridad y la repetibilidad de las medidas.

VENTAJAS DE UN SISTEMA DE PRUEBAS GESTIONADO

Los directivos de pruebas pueden beneficiarse significativamente de las características mejoradas de la gestión, las cuales reducen los riesgos de la integración del sistema de pruebas, garantizando que los problemas pueden ser diagnosticados y resueltos de manera eficiente, especialmente para los testers grandes y complejos y los testers en lugares remotos. Las ventajas adicionales incluyen la minimización del “time to value” de un sistema de pruebas al garantizar que los despliegues iniciales y los posteriores de la estación de pruebas puedan ser manejados de una manera rápida y repetible. Finalmente, las características de gestión reducen el coste total de propiedad de un sistema de pruebas al permitir la posibilidad de supervisar y diagnosticar los problemas de forma proactiva, así como convertir las interrupciones imprevistas en interrupciones planificadas. De la misma forma que las características de gestión ayudaron a impulsar la transformación de las industrias de TI y telecomunicaciones, también van a desempeñar un papel cada vez mayor en los sistemas de pruebas de los próximos años.

¢¢ Las características de gestión mejoran la capacidad de un sistema de pruebas de llevar a cabo su tarea principal asegurando que los componentes del sistema están al día, funcionan y reúnen las expectativas de rendimiento.

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Confi guraciónMonitoreo del

sistema

Portátil

Registro/Alertas

Calibración Diagnóstico

Tableta

PXIInstrumentación

en rack

Desplieguedel software

A medida que el número y la complejidad de nuestros sistema automatizados de pruebas crecen, los sistemas de gestión se han convertido en fundamentales para garantizar nuestro éxito. Las características de gestión dirigen directamente la eficiencia, bajan nuestros costes operativos, aumentan la calidad y contribuyen a garantizar la continuidad del negocio. ¢¢ Joseph Zingo, Científico, Harris Corporation

La nube está cambiando drásticamente el panorama de la tecnología de la información (TI). Compañías como Salesforce.com y Amazon Web Services (AWS) están transformando rápidamente la gestión de las relaciones con clientes (CRM) y el alojamiento en web. En ese proceso también están desafiando a Oracle e IBM. ¿Qué es la nube y cómo va a afectar a la industria de pruebas y medidas?La nube simplemente representa un gran número de servidores de computación conectados entre sí a través de alguna infraestructura de comunicación. La computación en la nube mueve aplicaciones de software, servicios y a veces, sólo datos fuera de donde se está a una ubicación centralizada que generalmente es administrada por un proveedor. A pesar de que hasta el momento ha impactado principalmente en las aplicaciones de TI y comerciales, la nube está bien posicionada para tener un efecto transformador similar en las pruebas automatizadas de los próximos años.

COMPUTACIÓN EN LA NUBE

Los proveedores, como AWS e IBM, proporcionan tres tipos básicos de modelos de servicios en la nube: infraestructura como servicio (IaaS: Infrastructure as a Service), plataforma como servicio (PaaS: Platform as a Service) y software como servicio (SaaS: Software as a Service). Estos modelos ofrecen un conjunto con cada vez mayores capacidades y ayudan a los usuarios a descargar partes de su pila de hardware y software que van desde los servidores y el sistema operativo hasta la aplicación de software actual. En el caso de IaaS, el modelo más básico de servicio en la nube, el vendedor ofrece una infraestructura de computación fundamental, como servidores, máquinas virtuales y de almacenamiento. El usuario es responsable de proporcionar un sistema operativo y el resto de la pila de software. En el caso de PaaS y SaaS, se basan en la oferta de IaaS, SaaS permite que la mayor parte de la pila de hardware y software sea gestionada por un proveedor.

Un buen ejemplo del modelo SaaS es Google Docs y Gmail. Los usuarios, a través de sus navegadores de la web, pueden acceder al correo electrónico, editar, almacenar y compartir diversos formatos de documentos, independientemente de dónde se encuentren y qué dispositivo de computación utilicen. Muchas empresas están moviendo activamente su correo electrónico corporativo y otras aplicaciones de productividad de escritorio a los servicios basados en la web, ya que reducen sus costes de inversión y mantenimiento de las aplicaciones de escritorio complejas. Las ventajas de la computación en la nube en el área de las TI son claras. Las organizaciones pueden utilizarlas para optimizar su inversión en hardware y software, pagando sólo lo que necesitan, escalando fácilmente su capacidad hacia arriba o hacia abajo para adaptarse a los cambios del negocio y minimizar la carga de su sostenimiento.

APLICACIÓN DE LA COMPUTACIÓN EN LA

NUBE PARA PRUEBAS AUTOMATIZADAS

Cada sistema automatizado de pruebas tiene por lo menos un sistema de computación que controla centralmente todo el hardware de instrumentación y automatiza las pruebas o el procedimiento de medidas. Para este propósito se han utilizado PCs de varios factores de forma, tales como ordenadores de sobremesa, estaciones de trabajo y sistemas industriales y embebidos.

Los sistemas de pruebas automatizadas se aprovecharán de la computación en la nube para procesar, almacenar, analizar y presentar datos de pruebas, tales como los datos de los dispositivos de medidas, los datos generados durante las pruebas de funcionamiento de un dispositivo electrónico o tal vez, los datos sobre la salud del sistema automatizado de pruebas en sí mismo. El panorama de pruebas automatizadas de 2013 (Automated Test Outlook 2013) describe un concepto llamado “Big Analog Data™”, que dice que los datos primarios generados por los sistemas de pruebas automatizadas pueden aprovecharse para proporcionar información con significado real de una manera que no ha sido posible antes. Al aprovechar la nube, las organizaciones pueden enviar datos en bruto de todos sus sistemas de pruebas automatizados a la nube para el procesamiento centralizado, almacenamiento y análisis. Gracias a tener los datos disponibles de todos los sitios y de todos los sistemas disponibles para ser consumidos por cualquiera, las organizaciones pueden ser más inteligentes sobre el estado de sus sistemas de pruebas. Además, los ingenieros y directivos de las pruebas pueden identificar las tendencias emergentes en tiempo real y de forma proactiva tomar decisiones con respecto a parámetros como el rendimiento de la estación de pruebas o de su salud.

Además de la gestión de los datos de pruebas, un uso aún más profundo de la computación en la nube para las pruebas automatizadas será la transformación del desarrollo, del despliegue y de la ejecución de rutinas o secuencias de pruebas reales. De forma similar a como se está moviendo la industria de TI desde las aplicaciones de escritorio que se ejecutan en servidores locales dedicados a las aplicaciones basadas en la web que se ejecutan en la nube, las pruebas automatizadas se moverán hacia el desarrollo basado en la web de los programas de pruebas que, una vez desplegados, se ejecutarán en la nube, al mismo tiempo que interactúan con el hardware de medida de un sistema de pruebas

Computación en la nube para pruebas

COMPUTACIÓN 11

específico. Esta transformación de la pila de software para los sistemas automatizados de pruebas proporcionará beneficios similares a los departamentos de pruebas que los departamentos de TI de las distintas organizaciones que ya se están dando cuenta. Las organizaciones de pruebas tendrán la capacidad de pago por la cantidad exacta de las licencias de funcionamiento de computación y software que están utilizando. Estos recursos serán altamente elásticos y escalables hacia arriba o hacia abajo dependiendo de la capacidad requerida. Los ingenieros de pruebas también pueden centrarse más en sus funciones básicas y no perder el tiempo en la gestión del sistema informático local del sistema de pruebas automatizado. El soporte para los marcos de pruebas existentes será una barrera clave para la adopción de las pruebas automatizadas basadas en la nube. Se pueden desplegar modelos de servicio de nube menos intrusivos, tales como IaaS ó PaaS mediante un modelo completo de SaaS basado en la nube para hacer frente a este reto. Las organizaciones que se preocupan por la propiedad intelectual del software y la seguridad de los datos, junto con el tiempo de actividad del sistema pueden implementar una nube privada. Una nube privada representa una plataforma de computación en la nube que se implementa dentro del cortafuegos local de la organización y está gestionado por su propio departamento de TI.

Durante los próximos tres a cinco años, la industria de pruebas y medidas comenzará a ver cada vez más que las plataformas de desarrollo basadas en la nube comienzan a desbloquear todas las ventajas para los sistemas de pruebas automatizadas. Varias compañías, incluyendo National Instruments, ya han comenzado a ofrecer productos y servicios para la gestión de datos de pruebas. La baja inversión inicial y la capacidad flexible de los servicios basados en la nube minimizarán la barrera de entrada a otros servicios diseñados para satisfacer las necesidades de las organizaciones de pruebas que buscan servicios o planificaciones adicionales para una futura expansión.

Con la computación en la nube, las pruebas pueden ser controladas y los resultados analizados desde prácticamente cualquier lugar, en cualquier momento. Esto elimina muchas de las limitaciones de los sistemas de pruebas tradicionales y ofrece la potente combinación de una mayor flexibilidad, junto con la eficiencia en el tiempo de lanzamiento al mercado.¢¢ Dr. Tom Bradicich, Felow de Investigación y Desarrollo, National Instruments

Sistemas de pruebas Nube Consola

Consola de desarrollo y despliegue

Descarga y despliegue de la secuencia de pruebas

Instrumentación en rack

Consola de monitoreo(tableta, portátil, ordenador

de sobremesa, monitor)

Gestión del sistemade datos de las pruebas

¢¢ La computación en la nube aplicada a las pruebas automatizadas mejora el despliegue del software de pruebas y la gestión del sistema de pruebas.

Arquitecturas escalables de software de pruebas

Las exigencias del mercado obligan a las empresas de todos los sectores a proporcionar productos cada vez más complejos y capaces en menos tiempo. La complejidad va en aumento en tanto que las tecnologías convergen dentro de los productos y las carteras de productos se están ampliando para ofrecer nuevas capacidades. Estas demandas han desplazado mayoritariamente a las organizaciones de pruebas desde las soluciones rígidas dotadas de código frágil diseñado para productos o propósitos específicos a plataformas basadas en software que maximizan la longevidad y la escalabilidad a través del ciclo de vida del producto. El software permite abordar estos retos mediante la reutilización de las medidas, el hardware y la propiedad intelectual; sin embargo, maximizar la ventaja de un enfoque basado en software requiere una cuidadosa planificación y diseño por un grupo de expertos.Un sistema escalable y extensible que sea resistente al cambio constante y a los plazos de entrega exigentes requiere considerable planificación y diseño por adelantado. Con la inversión adecuada, el esfuerzo de desarrollo para soportar las nuevas tecnologías y la funcionalidad se reducen al mínimo a lo largo del tiempo, junto con el riesgo y el coste de la introducción de cambios en un sistema existente. Este modelo de inversión requiere una considerable inversión en herramientas, arquitectura del sistema y formación del personal, pero es la mejor manera de garantizar que las organizaciones de pruebas puedan adaptarse a las demandas futuras.

IDENTIFICAR LOS COMPONENTES DE UNA

ARQUITECTURA DE SOFTWARE ESCALABLE

Las arquitecturas de software escalables definen claramente subrutinas independientes y desacoplan sus métodos y la ejecución de otros componentes del sistema. La funcionalidad que pertenece a cada componente debería ser definida por el ámbito de los datos de ese proceso, es decir, el ámbito de la información en el que se puede actuar y realizar modificaciones sobre los métodos residentes de un proceso. Este ámbito debe representar la agrupación lógica de datos que una tarea simple necesita para realizar un conjunto específico de operaciones. La estricta adherencia a este ámbito ayuda a designar por dónde deberían ser pasados los comandos a lo largo de un sistema y dónde se debería añadir una funcionalidad futura. Aunque se necesitase ampliar el ámbito de los datos en el futuro, continuaría representando una agrupación de datos de gran cohesión y lógica.

Como ejemplo, vamos a considerar un sistema que pueda realizar múltiples medidas asíncronas cuyo resultado se envía a continuación a través de una red a una base de datos remota. Las medidas deberían ejecutarse en un proceso

independiente de la comunicación en la red y el resultado de las medidas debería ser enviado al proceso independiente que se encarga de transmisión de ésta a una base de datos. Este estricto desacoplamiento asegura que las medidas se puedan seguir ejecutando según sea necesario, sin ningún impacto de la latencia de la comunicación de la red. También hace que sea posible cambiar la interfaz de la base de datos de una rutina que simplemente almacena los resultados en el disco sin tener que modificar las capacidades del proceso de medida.

ESTABLECER APIS E INTERFACES PARA SOPORTAR

UNA FUNCIONALIDAD FUTURA

Las APIs y las interfaces para la comunicación con otras subrutinas y librerías reutilizables deberían estar claramente establecidas en las etapas tempranas del desarrollo. Estas interfaces están idealmente implementadas para soportar la funcionalidad futura que pueden no ser aún necesarias para minimizar el número de cambios de la interfaz. Una estrategia complementaria es la de limitar el número de subrutinas que pueden hablar entre sí y utilizar un árbitro o un controlador a través del cual deben pasar la mayor parte de los comandos. Esto ofrece la ventaja de aislar cambios en la interfaz para un número mínimo de componentes, lo que ayuda a mitigar el riesgo asociado a la introducción de cambios en el futuro.

IDENTIFICAR LAS ÁREAS QUE DEBEN

MODIFICARSE REGULARMENTE

Llegar a la arquitectura apropiada requiere la identificación de los grupos de interés que van a utilizar componentes comunes. ¿Necesitará el mismo sistema ser reutilizado en múltiples líneas de productos, diferentes organizaciones o incluso organizaciones externas, tales como los fabricantes por contrato? ¿Qué componentes del sistema deben ser

SOFTWARE 13

modificados o ampliados para atender a estas audiencias diferentes? ¿Qué librerías reutilizables de IPs o qué software disponible en el mercado se pueden aprovechar? El objetivo de estas preguntas es definir las áreas del sistema que necesitan ser prorrogadas y modificadas de forma regular y para determinar si los requisitos justifican la definición de las interfaces abstractas. En el caso de los sistemas de pruebas, los componentes más comunes que necesitan ser ampliados son las estrategias de medida y el hardware que esas estrategias de medida utilizan. Vamos a considerar estos ejemplos comunes:

¢¢ Puede que sea necesario llevar a cabo la misma medida en diferentes accesorios de pruebas y recursos de hardware.

¢¢ Puede ser necesario añadir nuevas medidas, que aún no están definidas, a las capacidades del dispositivo.

¢¢ El hardware pueden llegar a ser obsoleto y necesita ser reemplazado por otro nuevo con mayores prestaciones.

IMPLEMENTAR UNA CAPA DE SIMPLIFICACIÓN

DEL HARDWARE

Un número creciente de organizaciones de pruebas están moviéndose hacia infraestructuras ampliables que requieren módulos de funcionalidad o componentes que han sido desarrollados y construidos de forma independiente de la infraestructura requerida. Tal vez el ejemplo más conocido de esto es la capa de simplificación de hardware o HAL (Hardware Abstraction Layer). Una HAL define una interfaz para comunicarse con un tipo específico de dispositivo que se puede reemplazar y actualizar más adelante sin alterar el código previamente escrito y validado. Sin embargo, ésta es sólo una de las muchas arquitecturas que, cuando se combinan, pueden maximizar completamente la escalabilidad de un sistema de pruebas.

Una implementación ideal de HAL satisface los requisitos específicos de un sistema específico. Otra ventaja importante de HAL es la facilidad con la que los datos grabados o de simulación de un dispositivo se pueden inyectar en un sistema. La misma interfaz que se utiliza para cargar una nueva definición de dispositivo de hardware se puede utilizar para llamar a funciones que devuelvan datos simulados o grabados, lo que hace más fácil el seguimiento del desarrollo cuando el acceso directo a las E/S no está disponible.

ACEPTAR Y GESTIONAR EL CAMBIO

Uno de los mayores retos de cualquier sistema complejo es el riesgo asociado a la introducción de cambios en cualquier momento, especialmente después del desarrollo de un sistema. Históricamente, los ingenieros han tratado de prevenir e incluso oponerse al cambio a toda costa; sin embargo, las tendencias del mercado hacen casi imposible evitar el cambio en entornos que exigen nuevas características y tecnología más avanzada. Un método más pragmático es invertir en herramientas, personal y procesos para identificar y comprender el cambio y después emparejarlos con arquitecturas de software robustas, como HALs, que minimizan y aíslan el impacto de los cambios futuros.

Nuevos requisitos de pruebas

Tiempo

Inve

rsió

n

Solución basada en la plataforma software

Soluciones rígidas e infl exibles

¢¢ Con la apropiada inversión inicial en los procesos de formación y la arquitectura, el esfuerzo de desarrollo para dar soporte a los nuevos requisitos y funcionalidades se minimiza con el tiempo, junto con el riesgo y el coste de introducir cambios a un sistema existente.

Hemos visto una reducción drástica en el tiempo, esfuerzo y coste requerido para desarrollar y mantener algunos de nuestros sistemas de pruebas más complejos al hacer una inversión considerable en las personas, procesos y software de diseño. Tenemos que entregar y dar soporte a sistemas que tienen largos ciclos de vida, por lo que reconocimos lo crítico que es el hacer las inversiones necesarias antes de sumergirse en la ejecución. ¢¢ Michael S. Flegel, Lab System Team Lead del National Ignition Facility & Photon Science Directorate, Lawrence Livermore National Security

Redefinición de la noción de sensoresLos sensores han sido durante mucho tiempo una parte de los sistemas electrónicos en prácticamente todas las industrias. Son tan fundamentales para el funcionamiento de estos incontables sistemas que es difícil imaginar la vida sin ellos. Janusz Bryzek, un ejecutivo de Fairchild Semiconductor, dice que los sensores podrían alcanzar el billón de dólares por año y llegar a ser un 15% del producto interno bruto mundial en 2024.*

Durante décadas, los sensores se han utilizado para cuantificar los fenómenos físicos, al mismo tiempo que servían de catalizadores para una mejor toma de decisiones, ya fuese por un ingeniero o por un sistema de control integrado. Sin embargo, muchas industrias se han visto obligadas recientemente a ampliar su idea sobre lo que es un sensor. A medida que las industrias siguen adoptando la filosofía de incluir más software en los controladores embebidos y que la complejidad electrónica del sistema embebido crece a un ritmo exponencial, estos sistemas se ven obligados a aceptar la entrada de nuevos dispositivos para habilitar las características y capacidades clave. La noción anterior de que los sensores sólo miden temperatura, tensión, fuerza y otros datos básicos está obsoleta. Ahora los ingenieros consideran que los sensores incluyen todas estas medidas, además de las tecnologías como las señales de RF, imágenes, audio y video. Y los departamentos de ingeniería de pruebas se enfrentan al enorme reto de desarrollar sistemas completos de pruebas para estos dispositivos complejos. Como las expectativas del mercado cambian rápidamente, los ingenieros están constantemente trabajando para entender las nuevas tecnologías y deben adaptarse tan rápidamente como sus dispositivos bajo pruebas lo hacen.

MÁS EXPECTATIVAS CREAN MÁS RETOS

Algunos de los ejemplos más claros de este reto son los mercados de alto volumen enfocados en el consumidor, como la automoción y las telecomunicaciones. En este espacio, los consumidores, los proveedores e incluso los órganos legislativos tienen altas expectativas de los productos. Vamos a considerar el caso del automóvil. En el pasado, se utilizaban los sensores para monitorear los datos clave como la temperatura del motor y la presión del aceite, pero debido al increíble crecimiento de los consumidores y las exigencias legislativas, los fabricantes de automóviles se han visto obligados a incrementar significativamente los componentes y las capacidades electrónicas de sus coches. Hoy en día, los vehículos están obligados a controlar sus emisiones, corregir los comportamientos peligrosos de la conducción humana, recibir señales de radio por satélite y proporcionar un buen nivel de entretenimiento y comodidad a los pasajeros. Para lograr todo esto, los ingenieros deben ampliar su idea de un “sensor” para considerarlo una parte, como los sensores de

O2 para la salida del convertidor catalítico, las cámaras para monitorizar los ojos del conductor, una antena para captar la radio por satélite y las señales de navegación y una pantalla para vídeo y comunicación de información.

La industria de la telefonía móvil no es diferente. Por ejemplo, se prevé que un teléfono móvil va a tener casi 20 MEMSs/sensores en 2015 en comparación con los dos sensores que tenía en 2000. El diseño actual de la Samsung Galaxy S4, lanzado el 13 de marzo de 2013, cuenta con 10 sensores para detectar los gestos, la proximidad, la rotación, la aceleración, el campo geomagnético, la temperatura, la humedad, la presión barométrica y la luz. Esta tendencia en el crecimiento de los sensores ha dado lugar a nuevas aplicaciones basadas en sensores, la cual continuará impulsando la demanda de nuevos sensores para los futuros diseños de teléfonos móviles. Al igual que un vehículo moderno, el teléfono móvil sigue evolucionando rápidamente, dando lugar a nuevos tipos de E/S y fenómenos físicos que se utilizan como “sensores”.

IMPLICACIONES PARA LAS PRUEBAS

Los costes de capital de los testers automatizados pueden representar más del 60% de los costes totales de las pruebas, por lo que minimizar los cambios del hardware puede reducir significativamente los costes generales. Por ejemplo, una solución de pruebas dedicada aplicada a los dispositivos móviles, que tienen una vida útil típica de 18 meses, tiene tecnología y sensores obsoletos para cada nuevo diseño. El diseño de un sistema de pruebas que pueda adaptarse a los cambios que ocurren una o dos veces al año requiere de un enfoque de pruebas ágil o proactivo. A diferencia del enfoque “ad hoc” de los instrumentos tradicionales dedicados que se especializan en una medida específica, un enfoque proactivo de pruebas cuenta con un hardware modular y se anticipa a los cambios tecnológicos. Un enfoque modular minimiza el coste de sostenimiento de un tester con cambios incrementales en lugar de sustituir el producto entero.

Además de una arquitectura modular del sistema de pruebas que permita agregar y quitar los instrumentos, según sea necesario, los ingenieros requieren hardware reconfigurable que les ayude a utilizar el mismo instrumento para las diferentes y cambiantes necesidades del proyecto.

*http://www.edn.com/design/sensors/4423522/Imagining-a-trillion-sensor-world

E/S 15

Esto es evidente en los automóviles dotados de receptores de los sistemas globales de navegación por satélite, como GPS y GLONASS. Si un OEM de automoción quiere vender vehículos en los Estados Unidos y muchas otras partes del mundo, el sistema de navegación del vehículo debe ser capaz de recibir e interpretar una señal de GPS en todos estos lugares. El proceso de pruebas típico para estos sistemas es la generación de una señal que simule el GPS para la electrónica del vehículo y analizar su respuesta. Sin embargo, con la adopción continua de los diferentes sistemas de navegación, como el GLONASS de Rusia, estos mismos fabricantes de equipos deben examinar múltiples señales de navegación en función de los mercados en los que desean penetrar. Disponer de un generador de señales de RF, que se pueda adaptar para simular tanto GPS como GLONASS, ayuda a los fabricantes de equipos a sacar el máximo provecho de su inversión de capital en sistemas de pruebas y ayuda a las futuras pruebas de parte del equipo.

UN ENFOQUE DE PLATAFORMA PARA HACER FRENTE

A LA TECNOLOGÍA EN CAMBIO CONSTANTE

Si es cierta la visión del billón de sensores para 2024, la complejidad del producto estará creciendo y cambiando a un ritmo significativamente más rápido que la tendencia actual. Dicha tendencia continuará afectando a las organizaciones de pruebas, ya que la mayor frecuencia del rediseño de productos afecta drásticamente al coste total de las pruebas. Las empresas que utilizan una estrategia de pruebas que ofrece un enfoque modular con capacidad de adaptación al cambiante mercado de los sensores reduce el coste total de propiedad y mejora el tiempo de rediseño para cumplir con las exigencias más estrictas del tiempo de lanzamiento al mercado.

Generador de señalvectorial (VSG)

GLONASS Glonass

Navegación

Interfaz CAN

GPS

Video

Analizador de señal vectorial (VSA)

3G

MóvilCaracterística del cliente

Tecnología

Equipo de pruebas

Sistema de pruebas modular

¢¢ Un sistema de pruebas modular proporciona la flexibilidad para que la tecnología apropiada y el equipo de pruebas ideal cubran las necesidades de los clientes.

En el futuro, la gente va a poner sensores en lugares que nunca habíamos pensado. La necesidad de sensores se ha disparado y hay muchas más aplicaciones potenciales de sensores que jamás podríamos haber predicho.¢¢ Tom Pierce, Vice President y General Manager, Test and Measurement Business, Honeywell Sensing and Control

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