講演名 2021-03-05
ネットワークシミュレータを組み込んだモデルベーステスト環境
福田 昂祐(東大), 田辺 良則(鶴見大), 萩谷 昌己(東大),
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抄録(和) IoTデバイスの応用が広がっている。環境内の振る舞いをテストするモデルベーステストはIoTデバイスに適したテスト手法のひとつである。モデルベーステストではテスト対象システム(SUT)が作用するモデルを拡張有限状態機械として表現し、Modbatのようなテストツールがそのモデルを駆動させて正当性の確認を行う。本研究ではModbatのIoTソフトウェアテスト向けの機能の拡張を行った。まずModbat内にMQTTブローカーのシミュレータを実装した。これにより仮想時間と協調するMQTTプロトコルを介した通信のシミュレーションを行うことができ、SUTのより高速なテストが可能となった。それに加えて、このシミュレータを用いることでデバイス間の通信の遅延をシミュレートできるようにし、テストの範囲が広まった。そのほか、仮想時間でスケジューリングを行うライブラリを、実時間に基づいたスケジューリングができるように、また再帰的にタスクがタスクをスケジューリングできるように改良した。最後に、SUTからも仮想時間による高速化やネットワークシミュレーションといったModbatの機能を、元々のSUTのコードに対して少し変更するだけで利用できるように新しいライブラリを導入した。これによってModbatと独立に動くスレッドとしてSUTのプログラムを実行してSUTのテストを行うことが可能となる。これらの改善や新機能を用いて簡単なドローンコントローラのプログラムに対して事例研究を行い、その有効性を確認した。
抄録(英) The application of IoT devices is expanding. Model-based testing is one of the testing methods which fit well for IoT devices. In model-based testing, the model with which the system under test (SUT) interacts is expressed as an extended finite state machine and a testing tool like Modbat executes the model and checks its correctness. In our research, we extended Modbat's capability for IoT software testing. First, we implemented a simulator of an MQTT broker in Modbat. This allows the simulation of networking over MQTT protocol to be performed coordinately with the virtual time in Modbat and enables faster testing of SUT. In addition, we made it possible to simulate the delay of the communication between devices using the simulator, which extends the range of testing. Along with those, we also improved a library of virtual-time scheduler so that it can also schedule tasks based on real time and that tasks can schedule tasks recursively. Finally, we introduced new libraries that allow the exploitation of Modbat functionalities also from SUT, like virtual-time speedup and networking simulation, with just a small modification of original SUT code, which consequently enables testing SUT by executing the SUT program as a thread running independently to Modbat. With these improvements and new features, we conducted a case study on a simple drone controller program and observed their effectiveness.
キーワード(和) IoT / モデルベーステスト / MQTT / 仮想時間
キーワード(英) IoT / model-based testing / MQTT / virtual time
資料番号 KBSE2020-36
発行日 2021-02-26 (KBSE)

研究会情報
研究会 KBSE
開催期間 2021/3/5(から2日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) 一般,学生
テーマ(英)
委員長氏名(和) 中川 博之(阪大)
委員長氏名(英) Hiroyuki Nakagawa(Osaka Univ.)
副委員長氏名(和) 猿渡 卓也(NTTデータ)
副委員長氏名(英) Takuya Saruwatari(NTT Data)
幹事氏名(和) 菊地 奈穂美(OKI) / 金子 朋子(NII)
幹事氏名(英) Nahomi Kikuchi(OKI) / Tomoko Kaneko(NII)
幹事補佐氏名(和) 小形 真平(信州大) / 槇原 絵里奈(同志社大)
幹事補佐氏名(英) Shinpei Ogata(Shinshu Univ.) / Erina Nakihara(Doshisha Univ,)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Knowledge-Based Software Engineering
本文の言語 ENG-JTITLE
タイトル(和) ネットワークシミュレータを組み込んだモデルベーステスト環境
サブタイトル(和)
タイトル(英) Model-Based Testing Environment Equipped with a Network Simulator
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) IoT / IoT
キーワード(2)(和/英) モデルベーステスト / model-based testing
キーワード(3)(和/英) MQTT / MQTT
キーワード(4)(和/英) 仮想時間 / virtual time
第 1 著者 氏名(和/英) 福田 昂祐 / Kosuke Fukuda
第 1 著者 所属(和/英) 東京大学(略称:東大)
University of Tokyo(略称:Univ. of Tokyo)
第 2 著者 氏名(和/英) 田辺 良則 / Yoshinori Tanabe
第 2 著者 所属(和/英) 鶴見大学(略称:鶴見大)
Tsurumi University(略称:Tsurumi Univ.)
第 3 著者 氏名(和/英) 萩谷 昌己 / Masami Hagiya
第 3 著者 所属(和/英) 東京大学(略称:東大)
University of Tokyo(略称:Univ. of Tokyo)
発表年月日 2021-03-05
資料番号 KBSE2020-36
巻番号(vol) vol.120
号番号(no) KBSE-423
ページ範囲 pp.13-18(KBSE),
ページ数 6
発行日 2021-02-26 (KBSE)