物联网（IoT）测试：挑战，工具和测试方法

摘要：当有人向人们提出诸如“生活的基本必需品是什么”之类的问题时，大多数人会回答“食物，住房，衣服”。但是，一个世纪之前就是这种情况。人类已经进化出一些额外的生活必需品。我们不断发展，使我们的生活更简单，更好，更轻松。

一、测试物联网（IoT）

当有人向人们提出诸如“生活的基本必需品是什么”之类的问题时，大多数人会回答“食物，住房，衣服”。

但是，一个世纪之前就是这种情况。人类已经进化出一些额外的生活必需品。我们不断发展，使我们的生活更简单，更好，更轻松。

我们已经停止使用开关来控制灯，已经停止在自助服务亭付款以支付通行费，我们一直在智能地监控我们的健康状况，更有效地跟踪车辆的移动，并且列表中的很多内容。

我们现在该如何做？有何不同？

我们需要首先了解这些内容，然后才能学习如何对其进行测试。

让我们以一个医疗保健跟踪系统为例，在该系统中，该仪器监视健康状况，心率，液体摄入量的详细信息，并向医生发送报告。该数据记录在系统中，并且可以在需要时查看历史数据。

医生可以根据数据启动药物摄入和补液。可以从连接医疗设备的任何设备（计算机或移动设备）远程触发此操作。

现在要测试这种架构，我们需要经历多种测试方法，例如：

1）可用性

我们需要确保此处使用的每个设备的可用性。

所使用的医疗保健跟踪设备应具有足够的便携性，以移动到医疗的不同部分。

设备应该足够聪明，不仅可以推送通知，还可以推送错误消息，警告等。

系统应具有记录所有事件的选项，以使最终用户更加清楚。如果它不能执行此操作，则系统也应将其也推送到数据库进行存储。

应该在设备[计算机/移动设备]中显示通知，并正确处理显示内容。

在显示数据，处理数据，从设备推送工作任务方面的可用性应进行彻底测试。

2）物联网安全性

IoT安全挑战：IoT以数据为中心，其中所有连接的设备/系统都基于可用数据进行操作。

当涉及设备之间的数据流时，总是有机会在传输数据时可以访问或读取数据。

从测试的角度来看，当从一台设备传输到另一台设备时，我们需要检查数据是否受到保护/加密。

无论在哪里有UI，我们都需要确保在其上有密码保护。

3）连接性

由于它是医疗保健解决方案，因此连接起着至关重要的作用。

该系统必须始终可用，并且应该与利益相关者保持无缝连接。

根据连接性，有两点对测试非常重要；

当连接正常并且正在运行时，连接，数据传输，从设备接收作业任务应该是无缝的。

另一个条件是连接断开情况。不管系统和网络的健壮性如何，系统都有机会脱机。作为测试人员，我们也应该测试离线条件。一旦系统在网络上不可用，就必须有一个警报，该警报可以提示医生，以便他们可以开始手动监视健康状况，而不必依赖于系统，直到系统启动为止。另一方面，系统中必须有一种机制可以在脱机期间将所有数据存储在其中。系统上线后，所有数据都应传播。任何情况下都不应该存在数据丢失。

4）性能

在讨论用于医疗保健领域的系统时，我们需要确保该系统对于整个医院都具有足够的可伸缩性。

进行测试时，一次要对2-10位患者进行测试，并将数据传播到10-20位设备。

当整个医院都已连接并且180-200位患者已连接到系统时，所传播的数据要比测试数据大得多。

作为测试人员，即使传播添加的数据，我们也需要确保系统执行相同的操作。

我们还应该测试监视实用程序，以显示系统使用情况，电源使用情况，温度等。

5）兼容性测试

考虑到物联网系统的复杂架构，必须进行兼容性测试。

IoT兼容性测试需要测试项目，例如多个操作系统版本，浏览器类型和相应的版本，设备的生成，通信模式[ 例如，蓝牙2.0、3.0]。

6）试验测试

就物联网而言，必须进行试点测试。

只有在实验室中进行测试才能确保产品/系统运行良好。但是，当暴露于实时条件/步骤/场景时，这可能会适得其反。

在中试测试期间，该系统仅在实际领域中暴露给有限的用户。他们使用该应用程序并提供有关系统的反馈。

这些注释派上用场，使应用程序足够强大，可以进行生产部署。

7）法规测试

这是一个医疗保健系统，需要通过多个监管/合规检查点。

考虑一种场景，其中产品通过所有测试步骤，但未通过最终合规性检查表（由监管机构执行的测试）。

在开发周期本身开始时获得监管要求是一种更好的做法。同样应作为测试清单的一部分。

通过这样做，我们确保产品也通过了监管清单的认证。

8）升级测试

物联网是多种协议，设备，操作系统，固件，硬件，网络层等的组合。

执行升级时，无论是针对系统还是针对上述任何涉及的项目，都应进行彻底的回归测试/应采用策略，以克服与升级相关的问题。

二、物联网测试挑战

测试人员在物联网中面临的挑战如下：

1）硬件-软件网格

物联网是一种架构，在各种硬件和软件组件之间紧密耦合。构成系统的不仅是软件应用程序，而且硬件，传感器，通信网关等也起着至关重要的作用。

仅功能测试无助于完全认证系统。在环境，数据传输等方面始终相互依赖。因此，与测试通用系统（仅软件/硬件组件）相比，这变得乏味。

2）设备互动模块

由于这是一组不同的硬件和软件之间的体系结构，因此必须实时/接近实时地相互通信。当它们彼此集成时，诸如安全性，向后兼容性，升级问题之类的东西就成为测试团队的挑战。

3）实时数据测试

正如我们之前讨论的那样，对于这样的系统，必须进行先导测试/监管测试，而获取此类数据也变得非常困难。

在测试团队中，获得监管检查点或将系统部署在试点中非常困难。如果按照我们的示例，如果系统与医疗保健相关，则步骤将变得更加艰难。因此，对于测试团队而言，这仍然是一个巨大的挑战。

4）用户界面

物联网分布在属于每个平台[iOS，Android，Windows，Linux]的设备上。现在，可以在设备上进行测试，但是几乎不可能在所有可能的设备上进行测试。

我们不能忽略从我们没有或模拟的设备访问UI的可能性。这是一个很难克服的挑战。

5）网络可用性

网络连接起着至关重要的作用，因为IoT始终以更快的速度传输数据。物联网架构必须在各种网络连接/速度下进行测试。

为了测试这一点，虚拟网络模拟器通常用于改变网络负载，连接性，稳定性等。但是，实时数据/网络始终是一个新场景，测试团队不知道从长远来看瓶颈会在哪里发展。

三、物联网测试工具

在测试IoT系统期间使用了各种工具。

它们可以根据目标进行分类，如下所示：

1）软件

Wireshark：这是一个开源应用程序，用于监视接口中的流量，源/目标主机地址等。
Tcpdump：此功能与Wireshark相似，但没有GUI。这是基于命令行的实用程序，可帮助用户显示通过网络发送或接收的TCP / IP和其他数据包。

2）硬件

JTAG加密狗：这类似于PC应用程序中的调试器。这有助于调试目标平台代码并逐步显示变量。
数字存储示波器：用于检查各种事件，包括时间戳，电源故障，信号完整性检查。
软件定义的无线电：它用于模拟各种无线网关的接收器和发射器。

对于我们周围的发展中国家而言，物联网是一个正在成长的市场，并且拥有很多机会。物联网对于测试人员在开发环境中生存至关重要的时机已经不远了。

具有IoT功能的小工具，智能设备应用程序和通信模块在研究和评估各种IoT服务的性能和行为中起着至关重要的作用。

启用IoT的设备和服务的不良设计可能会妨碍应用程序的正确运行，进而对最终用户体验产生负面影响。

四、总结

物联网测试方法可能会根据所涉及的系统/架构而有所不同。测试人员应该更专注于“按用户测试”（TAAS）方法，而不是根据需求进行测试。

物联网测试的另一主要参与者是集成测试。如果集成测试计划足够准确，可靠地捕获系统中的缺陷，则物联网将是成功的。

物联网测试可能是一项艰巨/具有挑战性的工作，但对于测试团队而言，认证如此复杂的设备，协议，硬件，操作系统，固件等网状结构也非常令人兴奋。