Entwurf und Entwicklung eines autonomen Testroboters mit Anbindung an ein Open Source-Testmanagementwerkzeug – Fallbeispiel eines NFC-Payment-Testprojektes

Abstract

Das Testen von Software ist schon seit geraumer Zeit ein essentieller Teil der Softwareentwicklung. Durch den raschen technischen Fortschritt mobiler Geräte steht das Testen vor neuen Herausforderungen. Die Software-Applikationen des Mobiltelefons kommunizieren nicht nur mit der Hardware selbst, sondern interagieren ebenfalls kontaktlos, beispielsweise mittels NFC, mit anderen Geräten. Diese Veränderung hat großen Einfluss auf die Testautomation, da somit eine mehrfache Interaktion während eines Testdurchlaufs notwendig ist. Simple Interaktionen können von Robotern übernommen und dadurch für effiziente Testautomatisierung herangezogen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Lösung zur roboterunterstützten Testautomation mobiler Applikationen erarbeitet. Die Entwicklung eines Testroboters ermöglicht den automatisierten Test einer NFC-Zahlungsapplikation. Die Relevanz und Praxistauglichkeit wird anhand eines Projekts, welches kontaktlose Zahlungsvorgänge mittels der Technologie NFC realisiert, evaluiert. Zusätzlich zur Testautomation der Zahlungsvorgänge wird die Lösung mit einem Testmanagementsystem verknüpft. Dadurch erfolgt eine kontinuierliche Speicherung der Testergebnisse und es wird eine nachverfolgbare Testdokumentation sichergestellt. Jeder Benutzer des Testmanagementsystems kann ohne besondere Hardwarekenntnisse diese Testdurchführungen starten. Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in relevante Grundlagen des Testens von Software. Anschließend wird ein Überblick über das Testen mobiler Applikationen und der roboterunterstützten Testautomation gegeben. Bevor die Implementierung der entwickelten Lösung vorgestellt wird, folgt die Analyse des gewählten exemplarischen Softwareprojekts, in dessen Rahmen diese Arbeit Anwendung findet. Die Analyse erläutert die Architektur des Softwareprojekts und zeigt, wie sich die roboterunterstützte Testautomation in diese Umgebung einfügt. Die Umsetzung beschreibt die Implementierung des Testframeworks und der, für das exemplarische Softwareprojekt notwendigen, spezifischen Komponenten. Das Testframework dient als Schnittstelle zwischen Testmanagementund Testautomationswerkzeugen. Nachfolgend wird die Entwicklung des Testroboters erläutert. Nach der Integration des Frameworks und des Testroboters wird der Lösungsansatz evaluiert. Die Arbeit schließt mit dem Ausblick, bei dem Erweiterungen und zusätzliche Anwendungsszenarien diskutiert werden.

In the past few years the mobile market experienced a large inflation. This trend subsequently lead to more powerful devices with a wide range of functionalities. To ensure the quality of mobile applications is vital and many frameworks provide excellent support in quality assurance. However, the fast growing market and emerging fields of use present software testers with new challenges. Apps do no longer just interact with the mobile phones’ hardware itself, but also use wireless technologies, e.g. NFC, to exchange data. The additional hardware makes testing a tedious job. This thesis discusses the need for a robot-assisted testing approach in a contactless NFC point-of-sale payment system. Although the test cases for the software itself can be automated, the entire process of testing the system against all NFC-smartcards requires continuous human interaction. Thus testing gets tiresome and facilitates failure due to human error. Test automation is a substantial issue and therefore a robot, which takes care of managing the set of NFC-smartcards, is designed and integrated into the testing process of a showcase payment project. Furthermore a framework, managing the interaction between tools for testmanagementand testautomation, has been developed. With the aid of the framework even not particularly trained testers are able to execute the NFC payment tests and furthermore all test results are persisted within the testmanagement tool automatically. At first, basic knowledge about testing and robot-assisted testing is provided. The next section presents insides of the showcase payment system and shows in what manner the robot-assisted testautomation fits into the testing process. The main chapter of this thesis is about the design and implementation of the interface framework and the test robot. In addition to the core functionalities of the framework this section presents sample modules to use with the showcase project. The thesis concludes with a discussion of the gathered results and lists further possible applications of the established solution.