歐洲的最新試驗，物聯網設備功耗測試，也許物聯網的黃金時間還得拖一拖

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在一個複雜的環境中，即使是開發最小的物聯網設備，開發者們也並不一定會充分理解。事實上，我們在一開始就發現了連接到互聯網給設備帶來的安全問題。在以前的帖子中，我們討論了面向設計，開發和測試環節服務的種種好處。在這篇文章中，我們將推進到基於服務的測試(service-based testing)和服務虛擬化的下一階段-虛擬實驗室。構建一個真實的物理測試實驗環境是困難的，等它建成了，又會成為系統測試的主要瓶頸。虛擬實驗室，在提供基於服務的物聯網設備測試的同時，消除了物理測試實驗室的問題。

物聯網的黃金時間，許多設備還沒有準備好

最近的一項研究發現，80％的物聯網應用都進行安全漏洞測試。The Barr Group發現，56％的嵌入式設備開發人員不審查源代碼的安全漏洞。並且37％的人甚至沒有任何書面的代碼標準。這些統計數據令人十分擔憂，很明顯，IoT設備製造商們要承擔的更高的質量，安全和數據保密責任。自動化測試正是為了確保測試正在做更加嚴格，持續，深入的重要一步。測試，特別是針對安全漏洞的測試，往往被認為非常昂貴和複雜，因此常常貿然進行或者乾脆忽略。然而讓你的客戶（和攻擊者）測試的IoT設備的安全則會使你為之付出更高的代價。

虛擬實驗室的成分

一個真正的測試實驗室需要儘可能接近的設備的現實工作環境，但即使在最先進的實驗室，也很難擴展到一個現實。虛擬實驗室解決了這個問題。虛擬實驗室從過去依賴一些難以獲取（或者不存在的）的東西，過渡到使用由以下自動化測試工具構造的，虛擬化的服務：

· 服務虛擬化模擬出所有被測設備所需要的依賴關係，以便執行完整的系統測試。這包括現實環境中，該裝置通信時使用到的所有連接和協議。例如，服務虛擬化可以模擬的企業伺服器的後端，由一個IoT設備與之通信以提供周期性的感測器讀數。類似地，虛擬化可以以逼真的方式控制IoT設備。

· 服務和API測試提供了一種方法，在測試中驅動設備，以確保（提供的API）提供的服務可以無漏洞執行。這些測試可以根據性能和安全需要，使用自動化平台來實現。

· 運行時監控檢測設備上的實時誤差，並捕捉重要的記錄信息。例如，內存泄漏，這個問題有時在成品中也會出現，但在早期完全可以發現並低成本解決。

· 測試實驗室的管理和分析提供了虛擬實驗室（多個）的總體控制。一旦虛擬化，整個實驗室設置可以根據需要複製，測試運行也可以自動化和反覆執行。Analytics（分析）則給實驗室執行的活動和檢測結果提供必要的文字總結。

邊緣計算IoT生態系統如圖1所示，描繪了IoT設備部署的典型環境。感測器和控制設備把數據上傳到邊緣，「邊緣」是一系列設備或應用程序，它們可以接收信息，並運用邏輯來傳送回某個設備或上傳到雲端。而雲具有更高層的邏輯，允許其針對該信息採取行動。雲是一組服務 - 微服務，連接資料庫，附加邏輯，或第三方服務 – 一個由功能塊構成複雜網路，如右下所示。

圖1：一個典型的IoT生態，其中部署了嵌入式設備

在進行物聯網生態系統測試時，對於在網關引入的新功能，往往需要在多層測試，例如，確認網關可以接收來自感測器的信息，並按照你建立的業務邏輯通信。

為了驗證所有這些複雜場景，我們可以用Parasoft的虛擬化（模擬所需依賴）和Parasoft的SOAtest（測試驅動）來模擬輸入。這些工具可以通過網路（無論它們是類似REST / HTTP協議，或是IoT領域流行的協議例如CoAP協議，XMPP，或MQTT）模擬現實中來自設備的呼叫，以及通過對SOAtest的響應測試來檢測被測設備（在該示例中，網關）與雲服務的溝通狀況。下面的圖2展示了一個例子，展示了如何在虛擬實驗室環境中創建測試狀態下的邊緣設備。

如果我們有可以從外部到該網關通信，那麼這類通話也可以被模擬出來。Parasoft公司虛擬化的目的是創造穩定的測試環境，為SOAtest中的測試請求產生可預測的答覆，充分檢驗網關和服務。

最後，頂層的服務可能會被後傳回邊緣，再傳至其他感測器和外部設備，所以了解你的輸入通過環境回到後端系統的信息流動可能會很重要。Parasoft虛擬化用來模擬接收那些下傳到邊緣設備（下傳到的IoT設備）的呼叫，然後中繼該信息回SOAtest以確認該呼叫的往返路徑，並且確認行為符合預期。儘管一個IoT生態系統十分複雜，Parasoft虛擬化和SOAtest的組合仍提供了對整個環境的全面控制。

圖2：Parasoft虛擬化和SOAtest工具為測試下的邊緣設備創建一個虛擬實驗室環境

提高質量和安全性的同時，減少時間、成本和風險

一般測試環境的成本是很高的，可能比大多數開發經理的預計都要高。一項voke的研究發現，對預生產實驗室的平均投資是$ 1200萬美元。在時間上，供應實驗室的平均時間為18天，另有12-14天花費在配置上。這些實驗室需要大量的時間和金錢來建設，甚至在那之後，由於有限的訪問它們仍然是測試的一大瓶頸。此外，物理實驗室的日常運營成本很高。在大多數情況下，通過複製一個物理實驗室來提高測試吞吐量的方案成本過高。

在我們的博文《服務虛擬化的ABC》，我們總結了服務虛擬化的好處，它可以讓我們更容易獲取到測試設備，並更好地控制依賴的行為，這可以降低成本並增加測試速度。類似地，我們總結一下虛擬IOT測試實驗室的好處：

· 通過更好，更全面的測試改進了測試質量：基於服務的測試確保關鍵用例的可行和完善。自動化的性能測試，確保大負荷下設備的穩定性和可靠性。此外，運行時監控確保檢測和跟蹤到難以發現的bug。

· 通過模擬畸形數據的自動化滲透測試改進了安全性：負載測試可以模擬拒絕服務攻擊，運行時監控可以檢測安全漏洞。重複性測試確保每次迭代，打補丁，或發布都可以在完全相同的方式進行測試。此外，測試開發和操作（即改善和創造新的測試）被簡化了。

· 通過縮減完整系統測試時對昂貴依賴的需求，減少測試時間，風險和成本：自動化在提供更好，更全面測試的同時，它的可重複性和一致性也是手動測試不可能做到的。虛擬實驗室大大減少了物理實驗室所需的供應時間，這一供應時間嚴重影響了總測試事件

結論

鑒於當今物聯網設備的發展狀況，開發和測試流程急需改變。測試自動化已經證明是降低成本和風險的一個行之有效的方法。下一個重要步驟是使用虛擬實驗室， 這一結合服務虛擬化，基於服務的測試，虛擬實驗室管理和運行時監控的環境，改進物聯網設備的質量和安全性。這會大量減少供應和配置成本的同時，大幅提高測試的質量。

本文為物聯網資本論獨家編譯，作者Marc Brown，窗前三顆梧桐樹翻譯，未經允許不得轉載

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