物聯網 (IoT)指的是通過(guo)互聯(lian)網(wang)(wang)互連的設備(bei)網(wang)(wang)絡，據統(tong)計(ji)，在(zai)2020 年(nian)(nian)全球物聯(lian)網(wang)(wang)設備(bei)已超過(guo)97億臺(tai)，預(yu)計(ji)到(dao) 2030 年(nian)(nian)將(jiang)超過(guo) 290 億臺(tai)。由于它將(jiang)物理世界和數字世界結合在(zai)一起，物聯(lian)網(wang)(wang)正在(zai)改變每(mei)個(ge)行(xing)業通過(guo)提供(gong)新的機會可以想象(xiang);提升客戶體驗;提高生產力、效率和敏捷性;并做出有見地的決定(ding)。
無(wu)論(lun)是部署無(wu)人機勘(kan)測農(nong)田，使用傳感器和 RFID 標簽通(tong)過供應鏈(lian)監(jian)控(kong)商品，還(huan)是通(tong)過連接的用戶設備提(ti)供更(geng)好的銀行體(ti)驗，物聯網(wang)的可能性是無(wu)窮無(wu)盡(jin)的。
物聯網的必經之路
然而，企業需要(yao)滿足某(mou)些要(yao)求才(cai)能充(chong)分利用物聯網作為(wei)業務轉型的工具。
一方面，物聯網必(bi)須嵌入到產品和(he)流程中，就像其他軟件應用程序一樣。
其次，物(wu)聯網采用(yong)的(de)成功是(shi)通過迭代(dai)獲得(de)的(de)：由于物(wu)聯網有無數(shu)的(de)元素(su)，企業組織需要從設備收集數(shu)據，將其轉化為分(fen)析，根據洞察力采取行動，并在持續的(de)反(fan)饋循環中重新做一遍，這就是(shi)始(shi)終完善、學習和改進(jin)各種(zhong)物(wu)聯網組成部分(fen)。
這意味(wei)著組織必須持續管理、維護和(he)更新互連的(de)(de)系統、流程和(he)設備(bei)。他們需(xu)要(yao)測試一切(qie)，以確(que)保所有“事物”相互通信，確(que)保它(ta)們的(de)(de)性能符合(he)規范并達到用(yong)戶的(de)(de)期(qi)望。
以下示例(li)描述了一個典型的物聯網測(ce)試場景：
醫(yi)療(liao)保健跟蹤系統中(zhong)的(de)儀器監(jian)測患(huan)者的(de)重(zhong)要參數并記(ji)錄此信息，以便醫(yi)療(liao)保健提供者可(ke)以在需要時(shi)訪問這些信息。醫(yi)生可(ke)以從儀器連接的(de)計算機或移(yi)動(dong)設備遠(yuan)程啟(qi)動(dong)藥物或攝入量(liang)的(de)變化。
為了順利工作(zuo)，必須測試此用例的各(ge)個方面。
例如，應檢(jian)查每(mei)個設備(bei)的(de)(de)可用性(xing)(發送(song)消息、記錄(lu)數(shu)(shu)據、顯示信息等)。所有(you)連(lian)接的(de)(de)設備(bei)以(yi)(yi)及(ji)它們(men)之間流動的(de)(de)數(shu)(shu)據都必(bi)須是安(an)全的(de)(de)。必(bi)須檢(jian)查所涉及(ji)的(de)(de)各種操(cao)作系(xi)統、瀏覽器、設備(bei)和連(lian)接選(xuan)項的(de)(de)兼容性(xing)。整個系(xi)統還必(bi)須大規模運行，并(bing)(bing)符(fu)合所有(you)監管要(yao)求。此外，為(wei)物(wu)聯網設備(bei)提供(gong)動力的(de)(de)軟件(jian)需要(yao)進行徹底測試(shi)，以(yi)(yi)消除錯誤(wu)并(bing)(bing)優化(hua)性(xing)能。
由于所有這些元素都是(shi)分散的并且屬于多個所有權，因此可以肯定的是(shi)它們不會同時啟動并運行(xing)以進行(xing)物理測試。
回到前(qian)面的(de)(de)示例(li)，想象一(yi)下對患(huan)者(zhe)從他們各自的(de)(de)(不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de))設備(bei)遠(yuan)程訪問的(de)(de)用(yong)戶界面進行物(wu)理測(ce)試(shi)的(de)(de)難度。除了設備(bei)不(bu)(bu)(bu)可(ke)用(yong)和不(bu)(bu)(bu)可(ke)訪問之(zhi)外，測(ce)試(shi)和驗證 IoT 解決方案的(de)(de)一(yi)個重(zhong)要的(de)(de)設備(bei)端(duan)挑戰是(shi)高成本。
在(zai)企業(ye)場所內物理測試物聯網用例的(de)另一(yi)個困難是它需要大(da)量(liang)資源，而(er)這些資源只能在(zai)云中使(shi)用。
測試中設備虛擬化的有力案例
在這種情況下，基于設備虛擬化的仿真測試是一個不錯的選擇。設備虛擬化——類似于數字孿生的(de)創建——通(tong)過為物聯網(wang)設備和系(xi)統提供抽象層來解(jie)決上述挑戰。
虛(xu)擬機模擬從設(she)(she)備初始化到設(she)(she)備和(he)云之間雙向(xiang)通(tong)信(xin)，再到配置設(she)(she)置操作的(de)一(yi)切。可以虛(xu)擬地(di)模擬各(ge)種負載(zai)和(he)網絡相關場景以測試應(ying)用的(de)性能。所有(you)類型(xing)的(de)設(she)(she)備，無論(lun)是(shi)原型(xing)還是(shi)生產(chan)階段，都可以通(tong)過(guo)設(she)(she)備虛(xu)擬化進行模擬。
更重(zhong)要的是，使用虛擬設備(或物(wu)理設備的數字孿(luan)生)進行測試可以降低總擁有成本和(he)測試時(shi)間。
虛擬(ni)設(she)備在開發的(de)早(zao)期階(jie)段特別(bie)有用，因為它(ta)們(men)的(de)早(zao)期反(fan)饋(kui)可以(yi)在開發周期中(zhong)以(yi)更低的(de)成本回饋(kui)以(yi)消除錯誤或更快地解(jie)決(jue)性能問題。
設備(bei)虛擬化收益可(ke)能非(fei)常顯著。一家金(jin)融服務公司將其夜間回歸(gui)周期(qi)反饋循環從進行順序測試(shi)時(shi)的 1500 小(xiao)時(shi)削減到僅 7.5 小(xiao)時(shi)。
最后但同(tong)樣重要(yao)的是，虛擬設備可(ke)以自動化(hua) 50% 到 60% 的測(ce)試要(yao)求。
超前思考的(de)組織已經超越了傳統的(de)測試方法，在測試中(zhong)廣泛使用虛擬(ni)設(she)備(bei)和模擬(ni)。虛擬(ni)仿真和反(fan)饋回路是產品(pin)開發不可或缺的(de)一(yi)部分。
一個很(hen)好的例(li)子是 Dassault Aviation，它在沒有創建物理原型的情況下推出了公務機(ji)。在虛擬(ni)平(ping)臺和共享數(shu)據庫(ku)上工(gong)作，該公司的全球開(kai)發人員網絡幫助大幅減少了裝配時間和工(gong)具成本。
改善物聯網解決方案開發成果
設備虛擬化(hua)與物聯網平臺(tai)工程相結合(he)，還可以提(ti)高物聯網解決(jue)方案(an)的(de)(de)(de)質量和交付。功(gong)能(neng)強大、價(jia)格實惠(hui)的(de)(de)(de)設備的(de)(de)(de)可用性是(shi)物聯網革(ge)命的(de)(de)(de)主要推動力之一。因此，除了采用新的(de)(de)(de)軟件創新之外，物聯網平臺(tai)還必須跟上(shang)硬件設備的(de)(de)(de)發展步伐(fa)。
問題是硬件在很晚的(de)(de)階段(duan)而不是在起點(dian)進入(ru)(ru)物聯(lian)網平(ping)臺開(kai)發周期，導(dao)致更(geng)高的(de)(de)成本、更(geng)低的(de)(de)質(zhi)量(liang)和更(geng)長(chang)的(de)(de)交付周期。設(she)備虛擬化有(you)助于(yu)(yu)在平(ping)臺開(kai)發周期的(de)(de)早期引入(ru)(ru)硬件——在應用程序設(she)計階段(duan)本身——并確保它(ta)在整個過程中都(dou)是可訪問的(de)(de)。這樣(yang)一來，它(ta)在許多(duo)方面有(you)利于(yu)(yu) IoT 解決方案(an)的(de)(de)開(kai)發。
例如，虛擬(ni)副本提(ti)供了一(yi)種(zhong)方法來克服(fu)原型設計中(zhong)的一(yi)個常見問題：并(bing)行(xing)硬件和應用程(cheng)序開發，因此(ci)在集成測試(shi)期間物理設備(bei)可能不(bu)可用。虛擬(ni)設備(bei)副本介(jie)入，模仿新功能并(bing)提(ti)供反饋(kui)，以加(jia)速設備(bei)原型制(zhi)作。
虛擬設備增加價值的另外兩個場景是平臺工程——它們幫助編程和測試合規性——以及確保物聯網應用程(cheng)序與各(ge)種設備的過去、當前(qian)和(he)未來版本(ben)兼容(rong)。
最(zui)后但同(tong)樣重要的是，設備(bei)虛擬(ni)化通過測(ce)試(shi)一(yi)系列參數(包括可擴展性(xing)(xing)、資(zi)源利用率和安全性(xing)(xing))來改進功能驗證(zheng)和測(ce)試(shi)結果。
