物联网测试：它是如何工作的以及为什么你离不开它

物联网是几十年前看似科幻小说但如今完全真实的概念之一，就像自动驾驶汽车或送货机器人一样。物联网设备无处不在，而且它们的存在只会变得越来越普遍。到2025年，预计连接的物联网设备将超过750亿台，同年全球物联网收入预计将达到960亿美元。

物联网市场是最先进的技术应用的一个迷人例子，它有利于企业、普通用户，甚至整个城市。然而，每一个成功的物联网产品背后，都有多轮的测试和质量保证。在本文中，我们将详细讨论IoT测试：它需要什么，如何以正确的方式进行，您在此过程中可能面临哪些挑战，以及为什么尽管存在所有挑战，IoTQA仍然是创建测试的关键方面物联网产品。

什么是物联网设备？

IoT，即物联网，是指配备各种传感器并可以通过通信网络连接到其他设备的物理设备。物联网技术将所有可用组件组合到一个系统中，有助于根据实时数据做出快速有效的决策。

IoT是用于处理这组设备的最常用术语。尽管如此，技术界还是对使用这个术语是否正确进行了很多讨论，因为互联网是物联网设备连接到其他设备和传输信息的唯一途径。

物联网设备在哪里使用？

物联网技术有数百种潜在应用，而且这个数字还在逐年增长。我们可以将物联网设备的所有可能用途分为两类：商业和个人。

物联网技术的商业或专业用途可以包括企业管理、农业和智能城市环境创建中的各种应用。另一方面，个人用途通常涉及家庭安全、智能家居技术和医疗保健，尽管后者处于专业用途和个人用途的交叉点。

什么是物联网测试？

物联网测试是确保物联网解决方案质量的努力积累。这可以包括各种测试类型、方法和工具。通常，物联网QA包括检查物联网设备及其周围基础设施的功能、性能、用户体验、安全性和网络连接性。

“测试物联网产品比测试常规软件产品更具挑战性，因为大多数解决方案都需要从头开始进行全面测试。虽然有很多方法、场景和工具集可用于测试移动或Web应用程序，但测试每个物联网产品需要完全不同的策略，通常不能用于其他解决方案。”

TestFort运营主管AndriyNikitenko

物联网设备需要测试什么

IoT设备是硬件和软件的独特组合，并且所涉及的硬件和软件通常是绝对独一无二的。这就是为什么两种物联网QA策略永远不会相同的原因。同时，物联网设备可以分解成几个不同的层，需要单独和作为一个系统进行测试。以下是这些层，或者通常所说的IoT测试框架。

设备层

这是IoT产品的主要物理层，因此需要具有硬件和软件测试专业知识的IoT测试专家。该层通常包括各种传感器、执行器和控制元件，以及负责其正确操作的固件。值得注意的是，物联网解决方案的这一部分通常在具有挑战性的环境中执行，需要在测试过程中考虑和模拟这些环境。

连接层

该层负责在设备层和其余层之间传输数据。根据产品及其架构的具体情况，连接层上的物联网测试可能涉及网关、连接协议和网络通信。这是最具挑战性的测试层之一，因为设置和协议的变化无穷无尽。

数据处理层

在数据处理层，IoTQA团队将研究解决方案如何处理从传感器获取并通过网络传输的数据。具体来说，重要的是要了解数据是如何存储和处理的，以及系统是如何分析数据的。例如，团队将检查解决方案如何处理数据存储以避免内存不足或是否有任何阻碍高效数据处理的方式。

应用层

物联网解决方案的应用层主要与操作的软件方面有关——具体来说，是产品的前端和后端组件。这可以包括用户应用程序、控制应用程序和可能的BI应用程序，前提是产品的性质需要使用它。这一层是最接近传统软件测试的一层，但仍然面临着独特的挑战。

“对我们来说，创建任何物联网测试策略的第一步是分析产品的当前状态和客户的需求。我们不仅要看产品是否符合要求，还要看要求本身是否符合市场的需要。这就是相关物联网QA经验发挥作用的地方。例如，如果产品缺少Over-The-Air更新功能，我们将始终向客户端建议添加此功能的想法，以便产品获得更多竞争优势并符合行业标准。”

TestFort运营主管AndriyNikitenko

物联网QA常用的测试类型

尽管每个物联网测试项目都与其他项目不同并且涉及其自己的步骤顺序，但在几乎所有物联网QA项目中都可以找到某些类型的物联网测试。以下是每个物联网测试工作所需的物联网测试类型。

“测试Web或移动应用程序或网站或多或少遵循标准程序，并且在每个常规软件产品中都有需要测试的元素。然而，物联网测试的情况就不同了。许多设备没有用户界面，这意味着UI测试在那里无关紧要。还有一些设备具有连接的网络、移动和桌面应用程序，因此测试范围要大得多。总的来说，不可能有两个相同的物联网测试项目。”

AndriiDumin，TestFort的硬件QA工程师

功能性

物联网功能测试负责检查设备和应用程序中的所有内容是否正常工作并符合功能要求。这可以包括测试产品的操作，以及GUI测试，用于确认每个界面元素都在正确的位置并对应于正确的操作。

可用性

绝大多数物联网设备被设计成与真人以某种方式进行交互，这就是为什么必须进行可用性测试的原因。通过此类测试，IoTQA团队将确保设备及其连接的应用程序能够创造积极的用户体验，无论用户的技术熟练程度如何。

抽烟

冒烟测试是物联网测试类型之一，几乎出现在所有向公众发布的软件产品中。冒烟测试是QA流程的第一步，它帮助团队确保当前构建足够稳定并准备好进行进一步测试。跳过此步骤或不充分的冒烟测试可能会导致整个测试过程中断，并导致很大一部分测试预算被浪费。

表现

谈到IoT设备测试时，请务必记住，其中许多设备在异常条件下运行并处理大量数据。这使得性能测试成为可以成功自动化的IoT测试类型之一，前提是IoTQA测试团队具备必要的专业知识并拥有正确选择的工具。

兼容性

一些IoT解决方案旨在仅在一个平台上运行，而其他解决方案旨在用于多种设备、平台和操作系统。这就是为什么兼容性测试对所有物联网项目都很重要，但对其中许多项目绝对至关重要的原因。对于此类IoT测试，在尽可能多的设备上运行测试非常重要，这是TestFort收集的超过250台物理设备被证明特别有用的实例之一。

一体化

由于典型的物联网解决方案由多个模块组成，因此不仅要独立测试这些模块，还要将其作为集成过程的一部分进行测试，这一点很重要。换句话说，QA团队将查看现有设置的新增功能（无论是新软件还是新硬件模块）如何成功集成到系统中。

可扩展性

物联网产品的最终目标之一是增加客户数量并确保在尽可能多的地区开展业务。这就是为什么在IoT测试过程中包括可扩展性是必不可少的。它将帮助利益相关者避免解决方案在客户群开始增长时可能面临的任何不可预测的性能问题。

连通性

IoT解决方案不同层之间的连接实际上使其可以称为物联网解决方案。如果没有稳定的连接，物联网设备就只是一块塑料，做不了什么。物联网设备测试的这个阶段应该包括检查移动和无线连接，以及特定于产品的任何相关连接类型。

安全

据估计，目前全球约70%的物联网设备容易受到安全攻击。由于大多数物联网解决方案都以这样或那样的方式处理敏感数据，无论是智能家居技术还是医疗保健设备，都不能掉以轻心。

本土化

除了为有限的本地市场设计的物联网产品有一些例外，物联网设备通常在世界各地营销和销售。因此，英语作为唯一可用的界面语言不会削减它。本地化测试不仅测试翻译的正确性，还确保产品符合当地标准和要求。

监管

物联网产品是一类独特的软件和硬件，具有独特的特性，往往涉及人类生存中最敏感的方面。从家庭安全和智能城市到医疗设备——物联网市场受到严格监管。这使得监管测试成为任何解决方案的关键物联网测试类型之一。

“QA工程师不是机器人，只在规定的要求范围内工作。相反，我们使用综合方法进行质量检查。例如，即使客户只要求我们进行性能测试或本地化测试，我们仍然能够发现给定区域之外的错误并将其报告给客户，以确保更高的产品质量”

TestFort运营主管AndriyNikitenko

IoTQA团队：理想的组成和培训

我们已经谈到了物联网产品的物联网测试流程、类型和质量保证的其他方面。然而，每一个成功的测试项目背后，都有一个物联网测试专家团队。那么谁可以测试物联网设备，需要多少人才能成功测试产品，以及这项工作需要什么样的培训？

为了回答这个问题，我们采访了我们公司最著名的物联网测试专家。这是他们的想法：

正如软件测试中经常出现的情况一样，团队的规模和资历级别仅由项目规范决定。完全有可能通过仅由一名QA组成的团队来测试小型物联网设备。但也有一些项目需要数百名测试人员对产品进行全面测试并获得可靠的结果。

除了仅需一名经验丰富的工程师即可完成的小型QA项目外，QA团队的最小规模为两到四名工程师外加一名QA主管。自然，如果项目需要自动化，自动化QA也是必不可少的。

虽然之前使用物联网设备的经验对QA工程师来说是一个很大的优势，但这并不总是一个决定因素。换句话说，具有专门软件测试背景的QA工程师可以成功测试物联网设备，前提是他们准备好学习。

另一方面，当一个团队完全由没有物联网测试经验的工程师组成时，它可能会减慢项目速度并可能导致一些错误被忽视。这就是为什么团队必须至少包括一名具有相关经验的工程师。

要擅长IoTQA，工程师必须具备一些重要的技能和素质——最重要的是，能够跳出框框思考并在动态变化的环境中找到有效的解决方案。例如，物联网测试工程师需要能够快速想出一种方法来测试设计用于加拿大零度以下温度的停车计时器，以确保它能够承受恶劣的天气条件。

“我坚信，只有软件测试背景的人可以成功测试物联网解决方案——当然，前提是至少有另一名具有相关测试经验的团队成员。毕竟，我们所有人都会在现实生活中使用身边无数的设备定期测试物联网产品。因此，虽然物联网设备绝对是独一无二的，但物联网测试对初学者来说并非没有门槛。”

AndriiDumin，TestFort的硬件QA工程师

测试物联网产品的成本是多少？

鉴于典型的物联网产品需要多少独特的硬件和软件，开发物联网解决方案通常成本很高。不过，重要的是要考虑与测试产品相关的费用。与测试常规软件产品类似，许多因素会影响项目成本。这里只是其中的一些：

团队的规模和资历水平。

存在严格的期限。

需要测试的功能和非功能需求的数量。

要求的复杂性。

需要创造特定的测试条件。

需要实施测试自动化。

使用不寻常的测试技术。

上面列出的因素可以或多或少地应用于测试大多数软硬件产品。然而，在测试IoT解决方案时，该团队的运作规模不同。例如，虽然常规软件产品需要在特定数量的硬件/软件/操作系统组合上进行测试，但许多物联网产品需要使用专门设计的物理环境，这会导致额外成本，这是可以理解的。

同时，物联网测试项目最大的开销是人力成本。IoTQA工程师的薪水取决于他们的专业水平，更重要的是，位置。例如，根据Indeed.com的数据，美国的物联网测试工程师年薪在90,000到110,000美元之间，而乌克兰的物联网和嵌入式QA工程师年薪在20,000到30,000美元之间。这就是为什么许多物联网产品所有者现在更愿意将他们的测试需求外包到国外——这是一种确保无可挑剔的测试质量同时保持相对较低成本的简单方法。

物联网自动化测试：我们为什么需要它以及它是如何工作的

对于大多数软件产品而言，测试自动化是一种方便的工具，有助于提高测试效率并涵盖应用程序的更多方面。但是，它很少是流程中最关键的部分。这不是测试物联网设备的情况。自动化的使用是经过良好测试的物联网产品的支柱之一，这有几个原因：

物联网产品由工作在不同层次的多个组件组成，自动化测试可以确保在有限的时间内实现最广泛的测试覆盖。

测试大规模运行的典型IoT解决方案，因为有无数的特性、条件组合和性能方面需要探索。

自动化是对IoT设备执行深度连接和安全测试的少数几种方法之一，这直接影响其受欢迎程度、声誉等。

因此，物联网自动化测试的主要目标是提供一个有效的框架来加速和增强测试过程，从而产生质量更高的软件，并通过更快的发布周期。然而，IoTQA的易变性和团队面临的独特IoT测试挑战要求团队从头开始设计自动化框架，这当然需要时间和精力。

“物联网自动化测试有助于消除人为错误并增加测试数量，这直接影响产品的质量。但是，自动化不会很快完全取代手动物联网QA。无论测试自动化工具变得多么先进，它们仍然无法100%地模仿一双人眼和一双人手。”

AndriiDumin，TestFort的硬件QA工程师

测试物联网设备可能面临的挑战

IoT设备测试和IoT应用程序测试的好处和重要性无需争论。在过去几年中，物联网测试作为一个整体取得了长足的进步，新工具、方法和最佳实践帮助物联网测试专家做得更好。

同时，与任何软件测试利基市场一样，IoTQA并非没有挑战。以下是大多数团队迟早会遇到的6大物联网测试挑战。

缺乏标准化

许多物联网设备类型已经存在多年，并受某些行业标准的监管。然而，有许多完全独特的物联网解决方案难以归类，标准化行业显然难以跟上物联网行业的步伐。缺乏严格的标准化意味着QA团队没有任何东西可以作为测试策略的基础，也没有可以作为测试画布的蓝图。

用户行为难以预测

除了设置和维护过程之外，一些物联网产品几乎不与人类互动。这些可能包括不同的农业设备、工厂机械和物流设备。然后是每天都在交互的物联网产品，例如医疗设备和可穿戴设备。这意味着团队必须考虑用户与产品交互的大部分可能方式，这需要时间和经验。

变量太多

普通的IoT产品是硬件、软件、云技术和设计功能的组合，这些功能未在任何其他产品中使用，即使它们的功能相似。此外，物联网解决方案可以使用不同的连接协议，以至于一些物联网测试专家认为，甚至不可能知道设备中存在的每个连接，更不用说测试了。产品中太多的变量意味着更长、更劳动密集的测试过程。

硬件相关问题

实际的物联网设备——用户与之交互的硬件——通常在一定程度上是自主的，但仍需要定期维护并为其电池充电。不幸的是，这两件事往往都被证明是具有挑战性的。因此，IoTQA工程师可能会选择轻松进行测试和更新，这反过来会使解决方案更容易受到安全问题的影响，并危及整个相关网络。

快速上市

如今，物联网产品所有者面临着激烈的市场竞争。除了一些绝对独一无二的产品之外，您能想到的每种物联网产品通常都有多种选择。这就是为什么产品所有者感到有压力要比竞争对手更快地发布他们的解决方案。这给QA团队带来了额外的挑战，他们现在必须尝试在更短的时间内完成相同数量的测试。

测试成本增加

测试物联网设备通常比测试常规软件解决方案成本更高的原因有很多。除了QA工程师可能的资历和先前经验要求外，通常还需要建立一个测试实验室，团队可以为彻底测试产品创造所需的条件。在内部进行非常昂贵，并且在与外部供应商合作时还会引发额外成本。

为什么物联网测试如此重要

软件和硬件测试对于确保产品质量以及公司的声誉和收入至关重要，这一事实不容争论。然而，测试物联网解决方案将所有这些提升到一个新的水平，因为物联网产品的错误成本要高得多。

当电子商务网站在黑色星期五销售期间表现不佳时，可能发生的最糟糕的事情是什么？客户无法完成购买，公司因此损失收入。但我们可能不需要解释家庭安全系统因安全测试不足而感染恶意软件、整个智慧城市基础设施因一个组件故障而停止运行或胰岛素泵剂量错误的潜在结果.

这就是为什么关键的QA原则指出几乎不可能进行详尽的测试，这对于物联网测试来说比以往任何时候都更加真实。换句话说，进行的测试越多，解决方案涵盖的方面越多，对每个人都越好，包括物联网产品的所有者和最终用户。

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