物聯(lián)網(wǎng)需要不同的測(cè)試視角

物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模很大，可能比以前大多數(shù)嵌入式制造商所能應(yīng)付的還要大。此外，單個(gè)設(shè)備只是由許多不同類(lèi)型和類(lèi)型的設(shè)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(lián)網(wǎng)在其提供的服務(wù)中的承諾如何以及將許多“事物”整合為企業(yè)有價(jià)值的東西。在（1）設(shè)備（“物”）要求和（2）在軟件開(kāi)發(fā)生命周期中為整個(gè)自動(dòng)化（“服務(wù)”）增加的價(jià)值中，應(yīng)對(duì)這種規(guī)模很重要，以便滿(mǎn)足成本，日程安排和上市時(shí)間限制。特別地，測(cè)試必須擴(kuò)展到預(yù)期的操作環(huán)境，并為關(guān)鍵的非功能性需求（例如性能和安全性）提供支持。

服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)需要自動(dòng)化

 隨著物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施規(guī)模的擴(kuò)大，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的自動(dòng)化變得至關(guān)重要。隨著連接性和規(guī)模的增加，安全性和非功能性要求變得越來(lái)越重要。在集成和系統(tǒng)測(cè)試階段，基于服務(wù)的自動(dòng)化測(cè)試變得至關(guān)重要，同時(shí)還可以進(jìn)行安全性、穩(wěn)定性和性能測(cè)試。

讓我們看一下Parasoft在測(cè)試自動(dòng)化中的深度和廣度，如圖1所示，因?yàn)樗m用于SDLC的每個(gè)階段。關(guān)鍵要點(diǎn)是每種解決方案如何相互補(bǔ)充，并隨著產(chǎn)品的增長(zhǎng)而擴(kuò)展。單元測(cè)試輔以靜態(tài)和運(yùn)行時(shí)分析。在集成期間，單元測(cè)試將進(jìn)入API和服務(wù)測(cè)試工具，然后再進(jìn)行服務(wù)虛擬化。 

圖1：測(cè)試自動(dòng)化解決方案及其在軟件開(kāi)發(fā)生命周期中的引入位置。

大多數(shù)開(kāi)發(fā)人員都熟悉測(cè)試自動(dòng)化的某些方面。但是，許多人并未考慮服務(wù)或基于服務(wù)的測(cè)試和虛擬化。隨著范式從“事物”轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺?wù)”，基于服務(wù)的測(cè)試的好處變得更加明顯。

物聯(lián)網(wǎng)中基于服務(wù)的測(cè)試可降低風(fēng)險(xiǎn)和成本

隨著產(chǎn)品從開(kāi)發(fā)過(guò)程過(guò)渡到集成過(guò)程，測(cè)試變得更加復(fù)雜和昂貴。這也是發(fā)現(xiàn)許多嚴(yán)重錯(cuò)誤的階段，包括在單位級(jí)別上無(wú)法檢測(cè)到的安全和性能問(wèn)題。最大的風(fēng)險(xiǎn)是測(cè)試人員，實(shí)驗(yàn)室和硬件資源的可用性。

這里的解決方案是自動(dòng)化。自動(dòng)化提供了一種提高測(cè)試生產(chǎn)率，可重復(fù)性和系統(tǒng)測(cè)試范圍的方法。基于服務(wù)的自動(dòng)化測(cè)試方法對(duì)于新開(kāi)發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的成功至關(guān)重要。

好處包括：

提高測(cè)試效率

自動(dòng)化可以幫助生成基于服務(wù)的測(cè)試，并測(cè)試可重復(fù)和可擴(kuò)展的負(fù)載。運(yùn)行時(shí)分析工具與實(shí)時(shí)測(cè)試一起運(yùn)行，以檢測(cè)和跟蹤錯(cuò)誤。與手工測(cè)試相比，缺陷更容易發(fā)現(xiàn)和修復(fù)。修復(fù)后，自動(dòng)化將提供簡(jiǎn)單的回歸測(cè)試。支持將重復(fù)測(cè)試作為連續(xù)測(cè)試，敏捷或迭代開(kāi)發(fā)過(guò)程的一部分。

消除硬件資源瓶頸

測(cè)試計(jì)劃中最大的問(wèn)題之一是相關(guān)組件的可用性。這些可能是網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備，也可能是IoT網(wǎng)絡(luò)中的更高級(jí)別的功能。模擬這些依賴(lài)關(guān)系可以消除測(cè)試瓶頸，同時(shí)在每個(gè)測(cè)試人員和開(kāi)發(fā)人員的桌面上都可以使用整個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室。

擴(kuò)展當(dāng)前和將來(lái)的需求

隨著系統(tǒng)集成的進(jìn)行，測(cè)試范圍不斷擴(kuò)大，以包含越來(lái)越多的依賴(lài)組件。可擴(kuò)展性是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵，因?yàn)楸粶y(cè)設(shè)備有望在高度復(fù)雜的環(huán)境中運(yùn)行。在設(shè)備的生命周期環(huán)境中，復(fù)雜性將會(huì)增加，并且自動(dòng)化測(cè)試必須隨產(chǎn)品擴(kuò)展。

實(shí)際可行的性能和安全性測(cè)試

開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)會(huì)盡力在集成過(guò)程中測(cè)試性能和安全性，但是如果沒(méi)有自動(dòng)化，在實(shí)驗(yàn)室中設(shè)置實(shí)際方案通常既耗時(shí)又昂貴。面向服務(wù)的方法提供了用于指定和驗(yàn)證性能以及測(cè)試安全性的框架。

功能測(cè)試之外：安全性和性能

單純的功能測(cè)試不足以將設(shè)備推向市場(chǎng)。非功能性要求（例如安全性和性能）至關(guān)重要，但這是要測(cè)試的一些最困難的特征。性能差或安全性差的設(shè)備根本沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力，但是滿(mǎn)足上市時(shí)間限制并正確測(cè)試性能和安全性是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。面向服務(wù)提供了一種通用的方式來(lái)指定需求（例如，基于每個(gè)服務(wù)的性能）和測(cè)試安全性（例如，利用公開(kāi)的服務(wù)和API進(jìn)行的攻擊）。

性能和負(fù)載測(cè)試

性能和安全要求很可能用服務(wù)質(zhì)量聲明來(lái)表達(dá)。例如，可能需要一個(gè)HVAC系統(tǒng)根據(jù)外部溫度的5度差異在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)將建筑物溫度維持在75度，每10秒報(bào)告一次當(dāng)前溫度。如果為此產(chǎn)品設(shè)計(jì)恒溫器，則可以在各個(gè)級(jí)別上測(cè)試功能，也許還可以測(cè)試性能。但是，如果已部署的系統(tǒng)由數(shù)百個(gè)恒溫器組成，則設(shè)備的性能只是其他設(shè)備的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一小部分。

安全測(cè)試

安全要求通常是系統(tǒng)級(jí)別的且含糊不清。在HVAC系統(tǒng)示例中，可能要求恒溫器在重網(wǎng)絡(luò)負(fù)載下不發(fā)生故障。拒絕服務(wù)攻擊依賴(lài)于向目標(biāo)發(fā)送大量流量，有時(shí)還會(huì)發(fā)送格式錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包。在這些情況下，將使用滲透和模糊測(cè)試來(lái)確保設(shè)備可以承受惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在虛擬環(huán)境中可用的可伸縮性超過(guò)了實(shí)際硬件所具有的可伸縮性。 

服務(wù)虛擬化

基于服務(wù)的自動(dòng)化測(cè)試的下一個(gè)邏輯步驟是虛擬化。通過(guò)模擬所有相關(guān)組件以及一整套測(cè)試刺激，可以實(shí)現(xiàn)完整的虛擬環(huán)境。服務(wù)虛擬化的好處不僅在于現(xiàn)實(shí)和可重復(fù)的測(cè)試環(huán)境，而且還具有隨意復(fù)制和部署的能力，從而創(chuàng)建了一個(gè)“虛擬實(shí)驗(yàn)室”，該實(shí)驗(yàn)室與真實(shí)實(shí)驗(yàn)室一樣有效，但成本卻很小。

結(jié)論

通常，測(cè)試自動(dòng)化對(duì)于實(shí)現(xiàn)IoT產(chǎn)品目標(biāo)（如上市時(shí)間和預(yù)算）至關(guān)重要。基于服務(wù)的方法可提高測(cè)試效率，并允許針對(duì)性能和安全性進(jìn)行高度可重復(fù)和可擴(kuò)展的測(cè)試，并具有構(gòu)建虛擬測(cè)試環(huán)境的能力。隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及其部署環(huán)境的復(fù)雜性增加，對(duì)可伸縮的服務(wù)級(jí)別測(cè)試的需求變得越來(lái)越具有吸引力。