Jak jsme si postavili TestBench

K čemu je TestBench 

Transmisní elektronový mikroskop (TEM) od Thermo Fisher Scientific je složité zařízení. Váží tuny, zabírá celou místnost a stojí miliony. Náš tým v olomoucké pobočce Edhouse dostal na starost software, který orchestruje aktualizace firmwarů na tomto mikroskopu. Potřebovali jsme ho testovat. Celý mikroskop jsme ale k dispozici neměli — a tak jsme si postavili TestBench. 

TestBench je malý kousek hardwaru, na který lze nainstalovat náš software bez nutnosti simulace. Žádné mockování, žádné virtuální prostředí. Skutečný hardware, skutečné odpovědi. Jen v miniaturním měřítku. 

Proč to potřebujeme 

Jako TEM Installer tým vyvíjíme aplikaci, která řídí aktualizace firmwarů na mikroskopu. Problém? Simulační prostředí pro tuto aplikaci neexistuje. 

Nejčastěji jsme se obraceli na testery a system ownery přímo v Brně. Ti za nás testy provedli na živých mikroskopech. Vyžadovalo to ale složitější domluvu — museli jsme detailně popsat, jak má test proběhnout, a výsledky jsme pak viděli pouze z logů. Občas jsme do Brna jezdili i osobně, ale každá cesta znamenala koordinaci s laboranty a omezený čas na stroji. 

Rozhodnutí bylo jasné: postavit si vlastní testovací sestavu přímo u nás v kanceláři. 

Mělo to i vedlejší efekt. S vlastním Microscope PC (MPC) může náš tester ověřovat i další scénáře — nejenom aktualizace firmwarů. 

Co je uvnitř 

TestBench obsahuje tři typy desek, které odpovídají tomu, co najdete v reálném mikroskopu: 

• TEM Cabinet (SCU deska) Základ sestavy. Dvě karty (SCU a IOBC) zapojené do napájecí a datové desky. Přes ni tečou data dál do lokální sítě. 

• CMAG (CAN deska) Tento typ desky komunikuje po sběrnici CAN. Protože nemáme připojenu celou periferii, zapojili jsme terminátory. Jeden kabel jsme si museli dovyrobit. 

• ProDrive (motion deska) Motion deska dodávaná třetí stranou. Přišla kompletně „zakytovaná". Chyběl jen datový kabel, ale to je dnes spotřební zboží. 

• Zdroj a switch Regulovatelný zdroj (0–30 V, 0–5 A) napájí celou sestavu. Gigabitový switch propojuje všechny komponenty do lokální sítě. 

• Microscope PC (MPC) Dostali jsme nový, nerozbalený model Z4G5. Výhoda: čistý stroj. Nevýhoda: žádný předinstalovaný obraz. Museli jsme vyřešit, jaký image na něj natáhnout, aby vše fungovalo dohromady. 

Celek je položený na antistatické desce. Hezky svítí, je pěkně zapojený. MPC stojí pod stolem. Developer nebo tester si k sestavě přijde, zapne ji a může testovat. 

Cesta ke kompletní sestavě 

Celý proces trval zhruba rok. Začali jsme v květnu 2024 a postupně shromažďovali komponenty, kabely a terminátory. Některé díly jsme nechali vyrobit podle specifikace. V dubnu 2025 jsme měli vše pohromadě. 

Samotné smontování bylo překvapivě přímočaré — zvládli jsme ho po jedné schůzce v Brně, kde nám kolegové z Thermo Fisher Scientific vysvětlili, jak vše pospojovat. Nejvíc času zabrala koordinace dodávek jednotlivých komponent. 

Eskalace jako katalyzátor 

V květnu 2025 přišla velká eskalace z brněnské továrny. Při instalaci se stalo, že TEM Server — hlavní program řídící mikroskop — přestal startovat. 

Příčina? Při startu serveru probíhá validace firmwarů. Pokud hardware, který má být podle konfigurace připojený, chybí, server zastaví start. Mikroskop nelze používat. 

Do té doby jsme měli z logů jen odhad, co by mohl být problém. V simulačním prostředí jsme chybu nedokázali reprodukovat. Až s TestBenchem — s reálným hardwarem a záměrně odpojenou komponentou — se nám podařilo chyby z logů přesně zreprodukovat. Byli jsme si jistí, co opravit. 

Fix musel pokrýt několik release verzí — v praxi zhruba rok vývoje, protože Thermo Fisher vydává releasy kvartálně. 

Kde jsme teď 

Všechen hardware je zapojený a funkční. Na MPC jsme nainstalovali Macrium — software pro správu diskových obrazů. Díky němu se můžeme přepínat mezi různými image. Můžeme mít předinstalované různé verze softwaru a volně mezi nimi přecházet. 

Do budoucna nám TestBench otevírá i další možnosti. Když se v mikroskopu objeví nové hardwarové zařízení, můžeme vývoj podpory pro aktualizaci jeho firmwaru začít dřív — bez čekání na přístup k celému stroji. 

Další krok? Automatizace. Testování aktualizací firmwarů chceme zautomatizovat tak, aby běželo v pravidelných iteracích bez nutnosti manuálního dohledu. 

Co si z toho odnést 

K otestování dílčí funkcionality složitého stroje nepotřebujete celý stroj. Stačí jeho relevantní část. TestBench je toho důkazem — pár desek, zdroj, switch a jeden počítač nám umožnily reprodukovat produkční chyby, které bychom jinak řešili cestami do Brna a čekáním na přístup k mikroskopu. 

Pokud máte v týmu podobný problém — složitý hardware a žádné simulační prostředí — zkuste se zamyslet, jestli opravdu potřebujete celý systém. Možná vám stačí jen jeho kousek.