Le défi de la production multi-produits IoT
Comment multiplier la capacité de test sans multiplier les coûts : notre solution modulaire pour la production IoT
Etat des lieux du test en production
Notre production couvre plusieurs familles de produits IoT aux interfaces variées.
Nous avions besoin d’une solution de test flexible capable de s’adapter à chaque produit tout en améliorant les phases de flashage et de validation en ligne de production.
Les solutions commerciales existantes présentaient des limitations majeures : coûts prohibitifs, rigidité de l’environnement logiciel, ou capacités de parallélisation insuffisantes.
Aucune ne répondait à l’ensemble de nos besoins.
Les défis d'un système de test parallélisé générique
Concevoir une architecture de test à la fois générique et hautement parallélisable représente un défi technique majeur. La solution doit être compatible avec toutes nos familles de produits et leurs variantes, tout en permettant le partage intelligent de ressources coûteuses comme les multimètres, sondes et outils tiers.
La complexité réside dans l’équilibre entre indépendance des canaux de test et mutualisation des ressources. Chaque DUT doit pouvoir être flashé et testé simultanément, tout en partageant certains équipements de mesure. L’architecture doit également être scalable : passer de 6 à 12 ou 18 canaux sans reconception complète du système.
Les contraintes techniques incluent:
- l’isolation électrique et logique entre canaux pour éviter les interférences lors des tests simultanés
- la gestion du partage temporel des ressources communes (un seul multimètre pour N canaux)
- le maintien de performances USB stables avec de nombreux FTDI en parallèle
- l’évolutivité hardware sans refonte du logiciel de pilotage
Notre choix s’est porté sur une architecture sans MCU embarqué pour simplifier la maintenance et garantir une transparence totale côté PC. Un canal de contrôle dédié orchestre les ressources partagées sans complexifier la logique de chaque canal de test.
Notre solution : une architecture modulaire et un framework évolutif
Nous avons développé une carte de test générique TS001 associée à un framework orienté objet sous environnement logiciel Linux.
Architecture matérielle
Chaque carte TS001 intègre 6 canaux indépendants et c’est une carte empilable pour multiplier la capacité.
L’architecture repose sur des FTDI 4 banques par canal, sans MCU, offrant une interface USB directe vers le PC de production.
Chaque canal dispose d’un accès JTAG/SWD. Une carte d’extension permet de connecter des sondes spécifiques partagées entre les 6 canaux.
Un 7ème canal de contrôle gère la communication avec les équipements tiers et orchestre le partage des ressources communes :
- sélection du canal actif pour la mesure de courant
- pilotage d’une carte d’extension SWD optionnelle pour partager une sonde unique entre tous les équipements sous test
Framework logiciel
Le framework abstrait les spécificités de chaque produit tout en réutilisant les briques communes : communication FTDI, séquencement des tests, gestion des ressources.
Chaque canal de test fonctionne de manière indépendante, mais accède à des ressources propres ou partagées selon les besoins.
Développement itératif
Le système a connu plusieurs itérations de carte, chaque nouvelle version étant validée sur un produit pilote avant déploiement. Les scripts de test sont spécifiques à chaque famille de produits.
Technologie et livrables
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Carte électronique TS001
6 canaux, stackable, 4 évolutions HW de V1.0 à V1.4.1
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Environnement logiciel
Linux client/serveur sur PC sécurisé
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Protocoles supportés
Serial, LoRa, BLE
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Configuration flexible
Diverses topologies et connexions à des services (signature, personnalisation, etc.)
Résultats et performances terrain
Déployée sur une dizaine de familles de produits, la solution TS001 s’adapte à différentes configurations de production :
- lit à clous pour la sortie de ligne
- connectique manuelle pour les petites séries
La configuration permet d’optimiser soit la vitesse de test, soit l’utilisation de ressources communes selon les besoins.
Un banc de 2 cartes TS001 permet d’atteindre environ 100 000 unités par mois.
L’architecture est facilement duplicable pour augmenter la capacité de production.
La modularité du système garantit un investissement évolutif qui s’adapte à la croissance des volumes de production.