尽管“事物”是物联网 (IoT) 中使用的术语,但现实情况是消费者和企业不仅仅对设备感兴趣。物联网的真正希望在于这些设备产生的数据和它们采取的行动。即使是最小的传感器也能提供有用的服务,尽管嵌入式设备开发人员倾向于不考虑服务,但重要的是要改变这种思维方式,以满足物联网全连接世界中的功能、质量、性能和安全要求。
尽管物联网的名字一直存在,但“事物”本身并不是节目的主角。物联网的更多关键是信息收集、关键基础设施的控制和对现实世界的感知。
消费者不仅对他们家中一个房间的温度或来自单个摄像机的视频流感兴趣;他们有兴趣确保他们的空调保持舒适的温度,或者他们的安全系统检测到房子周围的运动。企业关心的不是工厂中单个逻辑控制器的输出,而是装配线的生产能力。这是一个重要的视角变化,因为它迫使设备开发人员更好地了解他们的产品及其用例的上下文。
信不信由你,您的设备可能是服务的一部分
单个嵌入式设备可能不被视为服务的一部分,但连接到更大的系统意味着它们应该被视为。例如,在汽车中,发动机控制单元 (ECU) 的作用是确保发动机正常燃烧和排放,但汽车也可以使用 ECU 跟踪燃油经济性并通过无线网络将其报告给中央服务器联系。然后可以使用此里程数据来规划路线和估算运营成本。突然之间,ECU 成为业务决策过程中的关键叶节点。
当我们从以设备为中心的思维转变为以服务为中心的思维时,采用这种观点拓宽了单个设备的上下文及其操作范围,影响了整个系统设计的方法:
集团化:物联网由太多的“事物”组成,每个事物本身都没有价值。需要将设备组织在一起,以便在更高级别提供有用的信息。例如,HVAC 系统不需要报告每个房间的温度。单个传感器向监督控制系统(如工业控制中的 SCADA 系统)报告,该系统做出本地决策,而这些决策又被报告给可能在场外的更高级别的系统。
自我监控:如果每个单独的传感器始终报告一切,更高级别的业务决策流程将在海量数据中不堪重负。在我们的 HVAC 示例中,本地化监控系统可以根据集中过程设定的量(例如,基于天气和电费)维持建筑物温度。因此,企业级系统将依赖 HVAC 系统提供的服务,以逐个建筑为基础,报告能源使用等关键信息。
可互换性:随着时间的推移,这种设备组合所提供的服务变得比设备本身更有价值。如果仍能满足总体业务目标,则可以将单个传感器和控制器批发更换为另一种产品。如果服务质量保持不变或更好,则硬件是可以互换的。从表面上看,这对设备制造商来说似乎是一件坏事,对某些人来说确实如此,但了解服务重要性并在服务质量上展开竞争的聪明公司成为市场领导者。
为什么基于服务的测试对于物联网的成功至关重要
一旦采用了以服务为中心的方法,设计、实施和测试都将效仿。意识到服务提供了商业价值,确保设备满足这方面的要求变得至关重要。显然,在单元、子系统和系统级别测试功能操作仍然很重要,但扩大测试范围会带来直接的好处。
不是从满足单个设备要求的角度来查看系统质量,而是扩大范围以考虑所提供服务的质量。在 HVAC 示例中,一种新的温度传感器可能更轻、成本更低、电池寿命长,并且具有出色的无线范围,但它与建筑物范围内的控制系统的配合程度与所有新功能一样重要。
服务级别的测试可确保满足非功能性要求。例如,很难在设备级别或在软件单元测试期间评估性能和可靠性。基于服务的测试可以模拟设备的运行环境以提供真实的负载。在 HVAC 示例中,可以使用不同的请求率测试新的温度传感器,以查看它是否满足性能要求。
针对物联网系统的网络攻击将源自网络本身,通过攻击暴露的 API。基于服务的测试可以通过模糊测试(随机和错误的数据输入)或拒绝服务攻击,为稳健的安全测试创建模拟环境。HVAC 示例中的新温度传感器可能会按照预期的要求正常运行,但在过载时会崩溃。攻击者可能会利用这一点使系统过载并导致中断。
结论
意识到物联网真正与服务有关,会在他们运营的新互联世界中产生更好、差异化的嵌入式设备。专注于服务的制造商不太可能与同等硬件互换。为了达到物联网系统所需的性能、服务质量和安全性,基于服务的测试是必不可少的。
审核编辑:郭婷
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