HIL定義

HIL是一種嵌入式軟件測試技術，該技術使用軟件模型來模擬真實的測試系統，并連接來自控制器的真實信號，這使控制器誤以為自己安裝在了組裝好的的產品中，然后就像在真實系統中一樣，進行測試和設計迭代。通過這種方式，工程師可以輕松應對數千種可能的情況，正確地運行控制器，節省物理測試所需的成本和時間。

HIL案例

企業使用HIL測試嵌入式軟件，有助于避免各種生產故障，比如油井作業中因井下工具損壞導致每天100 萬美元的損失、召回數千臺智能洗衣機或植入病人的起搏器存在缺陷。對于用戶和開發這些產品的工程團隊而言，這些情況的后果都是無法承受的。發生此類產品故障的公司可能將面臨經濟處罰、品牌聲譽受損、道德譴責等方面的風險。硬件在環(HIL)測試是一種預防性測試方法，軟件工程師和測試工程師借此可以評估現場無法重現的極端情況。企業也可以在設計初期就進行測試并快速迭代，而不用等待生產測試，從而節省大量費用和時間。

為什么航空航天和汽車領域之外也需要進行HIL

執行阿波羅任務期間，思想前衛的科學家們為了將人類送入未知的太空，首次在航空航天行業進行了HIL測試。測試這種情況的唯一方法是使用仿真。自那以后的50年中，HIL由于可以更早地測試嵌入式軟件，避免在部署到昂貴的生產系統之后才發現問題，受到了多個行業的青睞，包括航空航天、汽車、石油和天然氣、醫療設備、白色家電等。隨著設備變得越來越智能，更多板載計算功能嵌入到設備中，迭代測試的機會和收益也隨之不斷增加。因此，在依賴于嵌入式軟件開發各種產品的各個行業中，HIL的應用日益廣泛。

隨著板載軟件的興起，在設計初期就進行復雜測試的需求日益突出。領先的設計和測試組織正在使用HIL滿足這種需求。

益處多多：不只僅是故障檢測，更是創新之利器

“測試”一詞通常是指將設計投入生產并最終推向市場之前的最終步驟。視行業而定，測試可能是組織非常重要的一個環節分，也可能只是工程師迫于無奈，在項目結束之前不得不進行的最后一步。從表面上看，測試的目的是進行最終檢查，確保一切如預期進行以及讓相關人員有信心產品在現場也能夠正常運行。

HIL使測試不再是項目計劃中的一個可有可無的選項，而是創新不可或缺的一部分，助力公司取得成功的利器。

有遠見的公司并不僅僅只是在產品上市之前進行HIL測試。雖然HIL的長期目標是預防在成本高昂的項目中出現重大失誤，但它同時也是一種設計工具，軟件工程師可以借此進行迭代測試以及調整其軟件設計。這可以在正式測試開始之前就提高產品質量。此外，軟件工程師還可借助HIL可以快速構思和測試新想法，通過及時反饋最大限度地進行創新。

HIL系統的要素:軟件和硬件組合

HIL系統的核心要素有待測設備(DUT)、數據采集設備以及模擬真實場景發送和接收信號的模型。其他要素還包括測試用例自動化、數據管理、定制通信協議、故障插入和負載。

NI平臺對應于典型HIL系統要求

構建HIL試驗臺：NI的開放式HIL方法

NI軟件定義的平臺可允許用戶對自定義信號進行自定義編程，且提供更快的處理速度、模型集成以及無縫的驅動集成，使原來就很強悍的硬件發揮出更強的性能。借助NI基于配置的實時測試軟件Veristand,測試工程師可以整合使用MathWorks Simulik等20多種不同環境創建的模型。此外，SLSC硬件充當DUT與測量硬件（PXI或CompactRIO）之間的模塊化接口，提供信號調理、故障插入和加載功能。在NI領域專家合作伙伴的支持下，SLSC的模塊組合日趨豐富，還可允許用戶根據需要自行定制模塊。這種方法大大地減少了連線問題，簡化了故障分析，并最大程度地實現了系統之間以及測試之間的復用。

基于NI開放平臺的典型HIL系統

與其他供應商提供的封閉式黑盒解決方案不同, NI的HIL可根據需要進行定制。它基于經過行業驗證的最新商用現成(COTS)組件構建而成，這些組件均有其生命周期支持表，用戶可以據此相應地進行規劃，開發需要使用數十年或更長時間的試驗臺。利用NI平臺的開放性，工程師可以集成已有的測試硬件和軟件，減輕遷移到新解決方案的負擔。

采用新的測試系統并非一蹴而就的事，可能牽涉甚廣，尤其是當測試系統的更改可能會影響正在開展的項目時。為此，NI提供了不同級別的定制服務，無論是完整的一站式解決方案還是特定的集成，均可NI覆蓋全球的合作伙伴網絡均可為您提供幫助。而且NI遍布全球的支持工程師還可以幫助客戶分析故障并根據客戶需要的語言和所在時區提供指導，助其取得成功。

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