物聯網 (IoT)指(zhi)的(de)(de)是通過互聯網互連的(de)(de)設備(bei)(bei)網絡，據統計(ji)，在(zai)2020 年全球物(wu)聯網設備(bei)(bei)已超(chao)過97億(yi)臺，預計(ji)到 2030 年將(jiang)超(chao)過 290 億(yi)臺。由于它將(jiang)物(wu)理世界和數字世界結合在(zai)一起，物(wu)聯網正在(zai)改變每個行業通過提(ti)供新(xin)的(de)(de)機會可(ke)以想(xiang)象;提(ti)升客戶體驗;提(ti)高生產力、效率(lv)和敏捷(jie)性;并做出有見(jian)地的(de)(de)決定。
無論是(shi)部署無人(ren)機勘測農田，使(shi)用傳感器和 RFID 標簽通過(guo)供(gong)應(ying)鏈監控商品，還是(shi)通過(guo)連接的(de)用戶(hu)設備(bei)提(ti)供(gong)更好的(de)銀行(xing)體驗，物(wu)聯網的(de)可能性是(shi)無窮無盡的(de)。
物聯網的必經之路
然而，企業(ye)需要滿(man)足某些要求才能(neng)充分利用物(wu)聯(lian)網作為業(ye)務轉型的工具。
一(yi)方面，物聯網必(bi)須(xu)嵌入(ru)到產(chan)品和流(liu)程中，就像其他軟件應用(yong)程序一(yi)樣(yang)。
其次(ci)，物聯(lian)網(wang)采用的成(cheng)功是通過迭代(dai)獲得(de)的：由于物聯(lian)網(wang)有無數(shu)的元素，企(qi)業組織需要從設備收集數(shu)據(ju)，將其轉化為(wei)分(fen)析，根據(ju)洞(dong)察力采取(qu)行動，并在持續(xu)的反饋循環中重新做(zuo)一遍，這就是始終完善、學習和改進各種物聯(lian)網(wang)組成(cheng)部分(fen)。
這意味(wei)著(zhu)組(zu)織(zhi)必須持(chi)續管理、維(wei)護和更新互連的(de)系統、流程和設備。他(ta)們需要測試一切，以確(que)保(bao)所有(you)“事物”相互通信，確(que)保(bao)它們的(de)性能(neng)符合規范并達到用戶的(de)期望。
以下示例描述(shu)了一個典型的物(wu)聯網測試場(chang)景：
醫(yi)療保健跟蹤系(xi)統中的儀器(qi)監(jian)測患者的重要(yao)參數并記錄(lu)此信息，以(yi)便醫(yi)療保健提供者可以(yi)在需要(yao)時訪問這些(xie)信息。醫(yi)生(sheng)可以(yi)從儀器(qi)連接的計(ji)算(suan)機或(huo)移動設備遠(yuan)程啟動藥物或(huo)攝入量的變化。
為了順利(li)工作(zuo)，必須測試此用例的各(ge)個方面。
例如(ru)，應檢(jian)查每個設備(bei)的(de)可用(yong)性(xing)(發送(song)消息、記錄數據、顯示信(xin)息等)。所有(you)(you)連接(jie)的(de)設備(bei)以及(ji)它們之間流動的(de)數據都必須是安全(quan)的(de)。必須檢(jian)查所涉(she)及(ji)的(de)各種(zhong)操作(zuo)系統、瀏覽器、設備(bei)和連接(jie)選項的(de)兼(jian)容性(xing)。整個系統還必須大規模運行(xing)，并(bing)符合所有(you)(you)監管(guan)要求(qiu)。此外，為物聯網設備(bei)提供動力的(de)軟件需要進行(xing)徹底(di)測試，以消除錯誤并(bing)優化性(xing)能(neng)。
由于所有這(zhe)些(xie)元(yuan)素都是(shi)分散的(de)并且屬于多個所有權，因(yin)此(ci)可以肯定的(de)是(shi)它(ta)們不會同(tong)時啟動(dong)并運行(xing)以進(jin)行(xing)物理(li)測試。
回到(dao)前面的示例，想(xiang)象一下對患者從他們各自的(不同的)設備遠程訪問(wen)的用(yong)戶界(jie)面進行物理測試的難度(du)。除了設備不可用(yong)和不可訪問(wen)之外，測試和驗證 IoT 解決方(fang)案的一個重要的設備端挑戰(zhan)是高成本(ben)。
在企(qi)業場所內(nei)物(wu)理測(ce)試物(wu)聯(lian)網用(yong)例的(de)另一個困難是它需要大量資(zi)源，而這些資(zi)源只能在云中使(shi)用(yong)。
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——通過(guo)為物(wu)聯網設備和系(xi)統(tong)提供抽(chou)象層(ceng)來解決上述挑戰。
虛擬(ni)機模擬(ni)從(cong)設備(bei)初始化到設備(bei)和云之間雙向通(tong)信，再到配置(zhi)設置(zhi)操作的一切。可以虛擬(ni)地模擬(ni)各種(zhong)負載和網絡相關場景以測(ce)試應用的性能。所(suo)有類型(xing)的設備(bei)，無論是原(yuan)型(xing)還是生產(chan)階(jie)段，都可以通(tong)過設備(bei)虛擬(ni)化進行(xing)模擬(ni)。
更(geng)重要(yao)的(de)是，使用(yong)虛擬設備(或(huo)物(wu)理設備的(de)數(shu)字孿生)進行測試可以降低總(zong)擁有成本和(he)測試時間。
虛(xu)擬設備在開發的早(zao)期階(jie)段特別有用，因為它(ta)們(men)的早(zao)期反饋可以在開發周(zhou)期中以更低的成(cheng)本回饋以消除錯誤或(huo)更快地解決性能(neng)問題。
設(she)備虛擬(ni)化收益可能(neng)非常顯著。一(yi)家金融服(fu)務公司將(jiang)其夜間回(hui)歸周期(qi)反饋(kui)循環從進(jin)行順序(xu)測試時(shi)的 1500 小(xiao)時(shi)削減到僅 7.5 小(xiao)時(shi)。
最(zui)后但(dan)同樣重要(yao)的是，虛擬設備可(ke)以自動化 50% 到(dao) 60% 的測試要(yao)求。
超前思考的(de)組織已經超越了傳統的(de)測試方法，在測試中廣泛(fan)使用虛擬設(she)備(bei)和模(mo)擬。虛擬仿真(zhen)和反饋(kui)回(hui)路是產品開發不可或(huo)缺的(de)一部分(fen)。
一個很(hen)好的(de)例子是 Dassault Aviation，它在沒有(you)創(chuang)建物理原型的(de)情況(kuang)下推出了(le)公(gong)務機(ji)。在虛(xu)擬平(ping)臺和共享數據庫上工作，該公(gong)司的(de)全球開發(fa)人(ren)員網絡幫助大幅減少了(le)裝(zhuang)配時間和工具(ju)成(cheng)本。
改善物聯網解決方案開發成果
設備虛擬化(hua)與物聯(lian)網平臺(tai)工(gong)程相結合，還(huan)可以提高物聯(lian)網解(jie)決(jue)方案的(de)(de)質量和(he)交付。功能強(qiang)大、價格實惠的(de)(de)設備的(de)(de)可用性(xing)是物聯(lian)網革命的(de)(de)主(zhu)要推動力之(zhi)一(yi)。因此，除了采用新(xin)的(de)(de)軟件創新(xin)之(zhi)外(wai)，物聯(lian)網平臺(tai)還(huan)必須跟(gen)上硬件設備的(de)(de)發展步伐。
問(wen)題是(shi)(shi)硬件在(zai)很晚的(de)(de)階段(duan)而不是(shi)(shi)在(zai)起點進入物聯網平臺(tai)開(kai)發周期(qi)(qi)，導致更高的(de)(de)成本(ben)、更低的(de)(de)質(zhi)量和更長的(de)(de)交(jiao)付周期(qi)(qi)。設備虛擬(ni)化(hua)有助于在(zai)平臺(tai)開(kai)發周期(qi)(qi)的(de)(de)早(zao)期(qi)(qi)引入硬件——在(zai)應(ying)用程(cheng)序設計階段(duan)本(ben)身(shen)——并確保(bao)它在(zai)整個過程(cheng)中都是(shi)(shi)可訪(fang)問(wen)的(de)(de)。這樣一來，它在(zai)許多方(fang)面有利于 IoT 解(jie)決方(fang)案(an)的(de)(de)開(kai)發。
例如，虛(xu)擬副本提供了一種方法來克服(fu)原型(xing)設(she)(she)(she)計中的一個常見問題：并行硬件和(he)應(ying)用程(cheng)序(xu)開發，因此在集成測(ce)試期間(jian)物理設(she)(she)(she)備(bei)可(ke)能不可(ke)用。虛(xu)擬設(she)(she)(she)備(bei)副本介入，模仿(fang)新功能并提供反饋，以加速設(she)(she)(she)備(bei)原型(xing)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序與各(ge)種設備的過去、當前和未來版本(ben)兼容(rong)。
最后但同樣重要(yao)的是，設備虛擬化通過測試(shi)一系列參數(包括可擴(kuo)展性(xing)、資源利用(yong)率和安全性(xing))來改(gai)進功能驗(yan)證和測試(shi)結(jie)果。
