物聯網需要不同的測試視角

物聯網的規模很大，可能比以前大多數嵌入式制造商所能應付的還要大。此外，單個設備只是由許多不同類型和類型的設備組成的更大整體的一部分。在上一篇文章（17.6.26）中，我討論了物聯網在其提供的服務中的承諾如何以及將許多“事物”整合為企業有價值的東西。在（1）設備（“物”）要求和（2）在軟件開發生命周期中為整個自動化（“服務”）增加的價值中，應對這種規模很重要，以便滿足成本，日程安排和上市時間限制。特別地，測試必須擴展到預期的操作環境，并為關鍵的非功能性需求（例如性能和安全性）提供支持。

服務互聯網需要自動化

隨著物聯網實施規模的擴大，軟件開發過程中的自動化變得至關重要。隨著連接性和規模的增加，安全性和非功能性要求變得越來越重要。在集成和系統測試階段，基于服務的自動化測試變得至關重要，同時還可以進行安全性、穩定性和性能測試。

讓我們看一下Parasoft在測試自動化中的深度和廣度，如圖1所示，因為它適用于SDLC的每個階段。關鍵要點是每種解決方案如何相互補充，并隨著產品的增長而擴展。單元測試輔以靜態和運行時分析。在集成期間，單元測試將進入API和服務測試工具，然后再進行服務虛擬化。 

圖1：測試自動化解決方案及其在軟件開發生命周期中的引入位置。

大多數開發人員都熟悉測試自動化的某些方面。但是，許多人并未考慮服務或基于服務的測試和虛擬化。隨著范式從“事物”轉變為“服務”，基于服務的測試的好處變得更加明顯。

物聯網中基于服務的測試可降低風險和成本

隨著產品從開發過程過渡到集成過程，測試變得更加復雜和昂貴。這也是發現許多嚴重錯誤的階段，包括在單位級別上無法檢測到的安全和性能問題。最大的風險是測試人員，實驗室和硬件資源的可用性。

這里的解決方案是自動化。自動化提供了一種提高測試生產率，可重復性和系統測試范圍的方法。基于服務的自動化測試方法對于新開發的物聯網設備的成功至關重要。

好處包括：

提高測試效率

自動化可以幫助生成基于服務的測試，并測試可重復和可擴展的負載。運行時分析工具與實時測試一起運行，以檢測和跟蹤錯誤。與手工測試相比，缺陷更容易發現和修復。修復后，自動化將提供簡單的回歸測試。支持將重復測試作為連續測試，敏捷或迭代開發過程的一部分。

消除硬件資源瓶頸

測試計劃中最大的問題之一是相關組件的可用性。這些可能是網絡上的其他設備，也可能是IoT網絡中的更高級別的功能。模擬這些依賴關系可以消除測試瓶頸，同時在每個測試人員和開發人員的桌面上都可以使用整個虛擬實驗室。

擴展當前和將來的需求

隨著系統集成的進行，測試范圍不斷擴大，以包含越來越多的依賴組件。可擴展性是物聯網系統的關鍵，因為被測設備有望在高度復雜的環境中運行。在設備的生命周期環境中，復雜性將會增加，并且自動化測試必須隨產品擴展。

實際可行的性能和安全性測試

開發團隊會盡力在集成過程中測試性能和安全性，但是如果沒有自動化，在實驗室中設置實際方案通常既耗時又昂貴。面向服務的方法提供了用于指定和驗證性能以及測試安全性的框架。

功能測試之外：安全性和性能

單純的功能測試不足以將設備推向市場。非功能性要求（例如安全性和性能）至關重要，但這是要測試的一些最困難的特征。性能差或安全性差的設備根本沒有競爭力，但是滿足上市時間限制并正確測試性能和安全性是物聯網設備的嚴峻挑戰。面向服務提供了一種通用的方式來指定需求（例如，基于每個服務的性能）和測試安全性（例如，利用公開的服務和API進行的攻擊）。

性能和負載測試

性能和安全要求很可能用服務質量聲明來表達。例如，可能需要一個HVAC系統根據外部溫度的5度差異在兩個小時內將建筑物溫度維持在75度，每10秒報告一次當前溫度。如果為此產品設計恒溫器，則可以在各個級別上測試功能，也許還可以測試性能。但是，如果已部署的系統由數百個恒溫器組成，則設備的性能只是其他設備的復雜網絡的一小部分。

安全測試

安全要求通常是系統級別的且含糊不清。在HVAC系統示例中，可能要求恒溫器在重網絡負載下不發生故障。拒絕服務攻擊依賴于向目標發送大量流量，有時還會發送格式錯誤的數據包。在這些情況下，將使用滲透和模糊測試來確保設備可以承受惡劣的網絡環境。在虛擬環境中可用的可伸縮性超過了實際硬件所具有的可伸縮性。 

服務虛擬化

基于服務的自動化測試的下一個邏輯步驟是虛擬化。通過模擬所有相關組件以及一整套測試刺激，可以實現完整的虛擬環境。服務虛擬化的好處不僅在于現實和可重復的測試環境，而且還具有隨意復制和部署的能力，從而創建了一個“虛擬實驗室”，該實驗室與真實實驗室一樣有效，但成本卻很小。

結論

通常，測試自動化對于實現IoT產品目標（如上市時間和預算）至關重要。基于服務的方法可提高測試效率，并允許針對性能和安全性進行高度可重復和可擴展的測試，并具有構建虛擬測試環境的能力。隨著物聯網設備及其部署環境的復雜性增加，對可伸縮的服務級別測試的需求變得越來越具有吸引力。