物联网系统的组成和测试教程
物联网
IoT（物联网）是由设备、车辆、建筑物或其他连接的电子设备组成的网络。这种连接简化了数据的收集和交换。物联网系统具有以下部分 -
传感器
应用
网络
后端；也称为数据中心
物联网是嵌入式设备与互联网基础设施的连接。这是一个智能互联产品的时代，可以通信和传输大量数据并将其上传到云端。
物联网示例
可穿戴技术- 智能手表、Fitbit 手环、Apple 手表等可穿戴设备可轻松与移动设备同步连接。它们收集必要的信息，例如健康、心率监测、睡眠活动等。这些设备会在其上显示来自移动设备的数据和通知。
基础设施和开发- 使用 CitySense 等应用程序，我们可以轻松收集户外闪电数据。根据这些数据，对路灯进行控制。还有其他应用程序可以控制国际大都市的交通信号和停车。
医疗保健- 在医疗保健领域，物联网用于监测患者的健康状况。在对标数据的基础上，控制一天不同时间的用药剂量。应用程序（例如，UroSense）跟踪和监控患者体内的液位，并根据需要启动液体传输。数据可以同时无线传输给利益相关者。
物联网技术
RFID（射频识别）标签和EPC（电子产品代码）
NFC（近场通信）- 用于电子设备之间的双向交互。它主要用于智能手机和非接触式支付交易。
蓝牙 - 此技术用于短距离通信足以解决问题的情况。蓝牙主要用于可穿戴技术。
Z-Wave - 这种低功率射频通信技术用于家庭自动化、灯光控制等。
WiFi - 这种技术是物联网最常见的选择。WiFi 和 LAN（局域网）有助于轻松传输文件、数据和消息。
物联网测试
IoT 测试是用于检查 IoT 设备的测试的子类别。我们现在需要提供更好更快的服务。全球对访问、创建、使用和传输数据的需求巨大。目的是提供对各种互连设备的洞察力和控制。这就是物联网测试框架如此重要的原因。
物联网测试的类型
物联网测试通常围绕安全、分析、设备、网络、处理器、操作系统、平台和标准展开。
可用性测试
用户使用许多不同形状和外形的设备。此外，感知因用户而异。这就是为什么调查系统的可用性在物联网测试中非常重要。必须确定物联网中使用的每个设备的可用性。在医疗保健方面。使用的跟踪设备必须是便携式的，以便它们可以移动到不同的部门。所使用的设备应该足够智能以推送通知、错误消息、警告等。系统必须记录所有发生的事件，以向最终用户提供清晰的信息。
兼容性测试
许多设备可以通过物联网系统连接。此类设备具有不同的软件配置和硬件配置。因此，存在大量可能的组合，从而使物联网系统的兼容性变得重要。
由于物联网系统的复杂架构，兼容性测试也很重要。操作系统版本、浏览器类型、设备生成、通信模式等测试项目对于兼容性测试至关重要。
可靠性和可扩展性测试
任何物联网系统的可靠性和可扩展性对于设置涉及使用虚拟化工具和技术进行模拟的物联网测试环境都很重要。
数据完整性测试
物联网系统的数据完整性测试很重要，因为它包含大量数据及其应用。
安全测试
在物联网环境中，大量用户试图访问海量数据。这就是为什么通过身份验证确定用户验证变得重要的原因，在安全测试中拥有数据隐私控制。
物联网是以数据为中心的，即所有设备、设备、系统等都基于可用数据运行。当数据在设备之间传输时，它始终可以被读取或访问。必须检查数据以确定数据在设备之间传输时是否受到保护/加密。
性能测试
性能测试对于制定战略方法来制定和实施物联网测试计划至关重要。下图是各种 IoT 组件的不同类型测试的应用。
| 物联网测试类型 | 传感器 | 应用 | 网络 | 后端 |
|---|---|---|---|---|
| Functional testing | 真的 | True | 错误的 | False |
| 可用性测试 | 真的 | True | 错误的 | False |
| 安全测试 | 真的 | True | 真的 | True |
| 性能测试 | 错误的 | True | 真的 | True |
| 兼容性测试 | 真的 | True | 错误的 | False |
| 服务测试 | 错误的 | True | 真的 | True |
| 运行测试 | 真的 | True | 真的 | True |
物联网测试流程
| 测试类别 | 样品测试条件 |
|---|---|
| 组件验证 |
|
| Function Validation |
|
| Conditioning Validation |
|
| Performance Validation |
|
| Security and Data Validation |
|
| Gateway Validation |
|
| Analytics Validation |
|
| Communication Validation |
|
物联网测试面临的挑战
网络和内部通信都需要检查。
物联网测试中最大的问题之一是安全和隐私，因为任务是通过互联网完成的。
软件的复杂性以及系统本身可能会掩盖物联网技术中发现的错误或缺陷。
内存、处理能力、带宽、电池寿命等都有限制。
使物联网测试有效的建议
灰盒测试和物联网测试应该同时进行，因为它可以设计有效的测试用例。这有助于我们了解操作系统、架构、第三方硬件、新连接和硬件限制。
实时操作系统对于提供可扩展性、模块化、连接性和安全性至关重要，所有这些对于物联网都是必不可少的。
为了使其有效，物联网测试可以自动化。
物联网测试工具
Shodan - 此工具可用于确定哪些设备已连接到 Internet。它有助于跟踪可以从 Internet 直接访问的所有计算机。Shodan 也用于连接测试。它有助于验证连接到 IoT 中心的设备。它提供连接的设备、它们的位置、用户信息等。它跟踪和记录连接到网络的所有计算机。
Thingful - 这是一个物联网搜索引擎。它有助于通过 Internet 保持数百万对象之间的互操作性和安全性。Thingful 用于控制如何使用数据。它还有助于做出更果断和更有价值的决定。
Wireshark - 此开源工具用于监控接口、源/目标主机地址等中的流量。
Tcpdump - 该工具与 Wireshark 非常相似，但没有 GUI（图形用户界面）。该工具基于命令行。它帮助用户显示通过网络传输的数据包，例如 TCP/IP。
JTAG Dongle - 这个工具很像桌面应用程序中的调试器。它用于调试目标平台或设备代码，并逐步显示变量。
数字存储示波器- 此工具用于调查带有时间戳、电源故障和信号集成的不同事件。
软件定义无线电- 此工具用于模拟各种无线网关的接收器和发射器。
MQTT Spy - 如果设备支持 MQTT 协议，那么这个工具是最有用的。MQTT Spy 是一种用于物联网测试的高效开源工具。它对于日常使用特别有用。
物联网测试的先决条件
设置物联网设备- 物联网设备必须打开，并且可以在现实生活中访问和使用。例如，在测试智能手表时，确保将其戴在手腕上。将它放在桌子上不会被视为真正的用户案例。
设置物联网中心- 物联网中心是可以连接物联网设备并从中收集信息的服务器。IoT 中心可以是移动设备中的应用程序，也可以是云中的 Web 服务器。必须正确设置 IoT 中心。
设置网络- 我们需要一个强大的无线连接来将 IoT 中心和 IoT 设备连接在一起。这可以通过 Wi-Fi、蓝牙、卫星信号、NFC（近场通信）等实现。将可穿戴设备与移动应用程序连接时，请确保以下内容 -
两个设备的蓝牙都打开了。
两个设备都配对在一起。