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物联网需要不同的测试视角

物联网的规模很大，可能比以前大多数嵌入式制造商所能应付的还要大。此外，单个设备只是由许多不同类型和类型的设备组成的更大整体的一部分。在上一篇文章（17.6.26）中，我讨论了物联网在其提供的服务中的承诺如何以及将许多“事物”整合为企业有价值的东西。在（1）设备（“物”）要求和（2）在软件开发生命周期中为整个自动化（“服务”）增加的价值中，应对这种规模很重要，以便满足成本，日程安排和上市时间限制。特别地，测试必须扩展到预期的操作环境，并为关键的非功能性需求（例如性能和安全性）提供支持。

服务互联网需要自动化

随着物联网实施规模的扩大，软件开发过程中的自动化变得至关重要。随着连接性和规模的增加，安全性和非功能性要求变得越来越重要。在集成和系统测试阶段，基于服务的自动化测试变得至关重要，同时还可以进行安全性、稳定性和性能测试。

让我们看一下Parasoft在测试自动化中的深度和广度，如图1所示，因为它适用于SDLC的每个阶段。关键要点是每种解决方案如何相互补充，并随着产品的增长而扩展。单元测试辅以静态和运行时分析。在集成期间，单元测试将进入API和服务测试工具，然后再进行服务虚拟化。 

图1：测试自动化解决方案及其在软件开发生命周期中的引入位置。

大多数开发人员都熟悉测试自动化的某些方面。但是，许多人并未考虑服务或基于服务的测试和虚拟化。随着范式从“事物”转变为“服务”，基于服务的测试的好处变得更加明显。

物联网中基于服务的测试可降低风险和成本

随着产品从开发过程过渡到集成过程，测试变得更加复杂和昂贵。这也是发现许多严重错误的阶段，包括在单位级别上无法检测到的安全和性能问题。最大的风险是测试人员，实验室和硬件资源的可用性。

这里的解决方案是自动化。自动化提供了一种提高测试生产率，可重复性和系统测试范围的方法。基于服务的自动化测试方法对于新开发的物联网设备的成功至关重要。

好处包括：

提高测试效率

自动化可以帮助生成基于服务的测试，并测试可重复和可扩展的负载。运行时分析工具与实时测试一起运行，以检测和跟踪错误。与手工测试相比，缺陷更容易发现和修复。修复后，自动化将提供简单的回归测试。支持将重复测试作为连续测试，敏捷或迭代开发过程的一部分。

消除硬件资源瓶颈

测试计划中最大的问题之一是相关组件的可用性。这些可能是网络上的其他设备，也可能是IoT网络中的更高级别的功能。模拟这些依赖关系可以消除测试瓶颈，同时在每个测试人员和开发人员的桌面上都可以使用整个虚拟实验室。

扩展当前和将来的需求

随着系统集成的进行，测试范围不断扩大，以包含越来越多的依赖组件。可扩展性是物联网系统的关键，因为被测设备有望在高度复杂的环境中运行。在设备的生命周期环境中，复杂性将会增加，并且自动化测试必须随产品扩展。

实际可行的性能和安全性测试

开发团队会尽力在集成过程中测试性能和安全性，但是如果没有自动化，在实验室中设置实际方案通常既耗时又昂贵。面向服务的方法提供了用于指定和验证性能以及测试安全性的框架。

功能测试之外：安全性和性能

单纯的功能测试不足以将设备推向市场。非功能性要求（例如安全性和性能）至关重要，但这是要测试的一些最困难的特征。性能差或安全性差的设备根本没有竞争力，但是满足上市时间限制并正确测试性能和安全性是物联网设备的严峻挑战。面向服务提供了一种通用的方式来指定需求（例如，基于每个服务的性能）和测试安全性（例如，利用公开的服务和API进行的攻击）。

性能和负载测试

性能和安全要求很可能用服务质量声明来表达。例如，可能需要一个HVAC系统根据外部温度的5度差异在两个小时内将建筑物温度维持在75度，每10秒报告一次当前温度。如果为此产品设计恒温器，则可以在各个级别上测试功能，也许还可以测试性能。但是，如果已部署的系统由数百个恒温器组成，则设备的性能只是其他设备的复杂网络的一小部分。

安全测试

安全要求通常是系统级别的且含糊不清。在HVAC系统示例中，可能要求恒温器在重网络负载下不发生故障。拒绝服务攻击依赖于向目标发送大量流量，有时还会发送格式错误的数据包。在这些情况下，将使用渗透和模糊测试来确保设备可以承受恶劣的网络环境。在虚拟环境中可用的可伸缩性超过了实际硬件所具有的可伸缩性。 

服务虚拟化

基于服务的自动化测试的下一个逻辑步骤是虚拟化。通过模拟所有相关组件以及一整套测试刺激，可以实现完整的虚拟环境。服务虚拟化的好处不仅在于现实和可重复的测试环境，而且还具有随意复制和部署的能力，从而创建了一个“虚拟实验室”，该实验室与真实实验室一样有效，但成本却很小。

结论

通常，测试自动化对于实现IoT产品目标（如上市时间和预算）至关重要。基于服务的方法可提高测试效率，并允许针对性能和安全性进行高度可重复和可扩展的测试，并具有构建虚拟测试环境的能力。随着物联网设备及其部署环境的复杂性增加，对可伸缩的服务级别测试的需求变得越来越具有吸引力。