物聯(lián)網(wǎng) (IoT)指的是通過互聯(lián)網(wǎng)互連的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，據(jù)統(tǒng)計，在2020 年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備已超過97億臺，預(yù)計到 2030 年將超過 290 億臺。由于它將物理世界和數(shù)字世界結(jié)合在一起，物聯(lián)網(wǎng)正在改變每個行業(yè)通過提供新的機(jī)會可以想象；提升客戶體驗；提高生產(chǎn)力、效率和敏捷性；并做出有見地的決定。

無論是部署無人機(jī)勘測農(nóng)田，使用傳感器和 RFID 標(biāo)簽通過供應(yīng)鏈監(jiān)控商品，還是通過連接的用戶設(shè)備提供更好的銀行體驗，物聯(lián)網(wǎng)的可能性是無窮無盡的。

物聯(lián)網(wǎng)的必經(jīng)之路

然而，企業(yè)需要滿足某些要求才能充分利用物聯(lián)網(wǎng)作為業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的工具。

一方面，物聯(lián)網(wǎng)必須嵌入到產(chǎn)品和流程中，就像其他軟件應(yīng)用程序一樣。

其次，物聯(lián)網(wǎng)采用的成功是通過迭代獲得的：由于物聯(lián)網(wǎng)有無數(shù)的元素，企業(yè)組織需要從設(shè)備收集數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化為分析，根據(jù)洞察力采取行動，并在持續(xù)的反饋循環(huán)中重新做一遍，這就是始終完善、學(xué)習(xí)和改進(jìn)各種物聯(lián)網(wǎng)組成部分。

這意味著組織必須持續(xù)管理、維護(hù)和更新互連的系統(tǒng)、流程和設(shè)備。他們需要測試一切，以確保所有“事物”相互通信，確保它們的性能符合規(guī)范并達(dá)到用戶的期望。

以下示例描述了一個典型的物聯(lián)網(wǎng)測試場景：

醫(yī)療保健跟蹤系統(tǒng)中的儀器監(jiān)測患者的重要參數(shù)并記錄此信息，以便醫(yī)療保健提供者可以在需要時訪問這些信息。醫(yī)生可以從儀器連接的計算機(jī)或移動設(shè)備遠(yuǎn)程啟動藥物或攝入量的變化。

為了順利工作，必須測試此用例的各個方面。

例如，應(yīng)檢查每個設(shè)備的可用性（發(fā)送消息、記錄數(shù)據(jù)、顯示信息等）。所有連接的設(shè)備以及它們之間流動的數(shù)據(jù)都必須是安全的。必須檢查所涉及的各種操作系統(tǒng)、瀏覽器、設(shè)備和連接選項的兼容性。整個系統(tǒng)還必須大規(guī)模運(yùn)行，并符合所有監(jiān)管要求。此外，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供動力的軟件需要進(jìn)行徹底測試，以消除錯誤并優(yōu)化性能。

由于所有這些元素都是分散的并且屬于多個所有權(quán)，因此可以肯定的是它們不會同時啟動并運(yùn)行以進(jìn)行物理測試。

回到前面的示例，想象一下對患者從他們各自的（不同的）設(shè)備遠(yuǎn)程訪問的用戶界面進(jìn)行物理測試的難度。除了設(shè)備不可用和不可訪問之外，測試和驗證 IoT 解決方案的一個重要的設(shè)備端挑戰(zhàn)是高成本。

在企業(yè)場所內(nèi)物理測試物聯(lián)網(wǎng)用例的另一個困難是它需要大量資源，而這些資源只能在云中使用。

測試中設(shè)備虛擬化的有力案例

在這種情況下，基于設(shè)備虛擬化的仿真測試是一個不錯的選擇。設(shè)備虛擬化——類似于數(shù)字孿生的創(chuàng)建——通過為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)提供抽象層來解決上述挑戰(zhàn)。

虛擬機(jī)模擬從設(shè)備初始化到設(shè)備和云之間雙向通信，再到配置設(shè)置操作的一切?？梢蕴摂M地模擬各種負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)場景以測試應(yīng)用的性能。所有類型的設(shè)備，無論是原型還是生產(chǎn)階段，都可以通過設(shè)備虛擬化進(jìn)行模擬。

更重要的是，使用虛擬設(shè)備（或物理設(shè)備的數(shù)字孿生）進(jìn)行測試可以降低總擁有成本和測試時間。

虛擬設(shè)備在開發(fā)的早期階段特別有用，因為它們的早期反饋可以在開發(fā)周期中以更低的成本回饋以消除錯誤或更快地解決性能問題。

設(shè)備虛擬化收益可能非常顯著。一家金融服務(wù)公司將其夜間回歸周期反饋循環(huán)從進(jìn)行順序測試時的 1500 小時削減到僅 7.5 小時。

最后但同樣重要的是，虛擬設(shè)備可以自動化 50% 到 60% 的測試要求。

超前思考的組織已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的測試方法，在測試中廣泛使用虛擬設(shè)備和模擬。虛擬仿真和反饋回路是產(chǎn)品開發(fā)不可或缺的一部分。

一個很好的例子是 Dassault Aviation，它在沒有創(chuàng)建物理原型的情況下推出了公務(wù)機(jī)。在虛擬平臺和共享數(shù)據(jù)庫上工作，該公司的全球開發(fā)人員網(wǎng)絡(luò)幫助大幅減少了裝配時間和工具成本。

改善物聯(lián)網(wǎng)解決方案開發(fā)成果

設(shè)備虛擬化與物聯(lián)網(wǎng)平臺工程相結(jié)合，還可以提高物聯(lián)網(wǎng)解決方案的質(zhì)量和交付。功能強(qiáng)大、價格實惠的設(shè)備的可用性是物聯(lián)網(wǎng)革命的主要推動力之一。因此，除了采用新的軟件創(chuàng)新之外，物聯(lián)網(wǎng)平臺還必須跟上硬件設(shè)備的發(fā)展步伐。

問題是硬件在很晚的階段而不是在起點進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)周期，導(dǎo)致更高的成本、更低的質(zhì)量和更長的交付周期。設(shè)備虛擬化有助于在平臺開發(fā)周期的早期引入硬件——在應(yīng)用程序設(shè)計階段本身——并確保它在整個過程中都是可訪問的。這樣一來，它在許多方面有利于 IoT 解決方案的開發(fā)。

例如，虛擬副本提供了一種方法來克服原型設(shè)計中的一個常見問題：并行硬件和應(yīng)用程序開發(fā)，因此在集成測試期間物理設(shè)備可能不可用。虛擬設(shè)備副本介入，模仿新功能并提供反饋，以加速設(shè)備原型制作。

虛擬設(shè)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(guī)性——以及確保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序與各種設(shè)備的過去、當(dāng)前和未來版本兼容。

最后但同樣重要的是，設(shè)備虛擬化通過測試一系列參數(shù)（包括可擴(kuò)展性、資源利用率和安全性）來改進(jìn)功能驗證和測試結(jié)果。

本文作者：Balakrishna DRInfosys 的執(zhí)行副總裁兼人工智能和自動化部門負(fù)責(zé)人。