物聯網 (IoT)指的是通過互聯網互連的設備網絡，據統計，在2020 年全球物聯網設備已超過97億臺，預計到 2030 年將超過 290 億臺。由于它將物理世界和數字世界結合在一起，物聯網正在改變每個行業(yè)通過提供新的機會可以想象；提升客戶體驗；提高生產力、效率和敏捷性；并做出有見地的決定。

無論是部署無人機勘測農田，使用傳感器和 RFID 標簽通過供應鏈監(jiān)控商品，還是通過連接的用戶設備提供更好的銀行體驗，物聯網的可能性是無窮無盡的。

物聯網的必經之路

然而，企業(yè)需要滿足某些要求才能充分利用物聯網作為業(yè)務轉型的工具。

一方面，物聯網必須嵌入到產品和流程中，就像其他軟件應用程序一樣。

其次，物聯網采用的成功是通過迭代獲得的：由于物聯網有無數的元素，企業(yè)組織需要從設備收集數據，將其轉化為分析，根據洞察力采取行動，并在持續(xù)的反饋循環(huán)中重新做一遍，這就是始終完善、學習和改進各種物聯網組成部分。

這意味著組織必須持續(xù)管理、維護和更新互連的系統、流程和設備。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)范并達到用戶的期望。

以下示例描述了一個典型的物聯網測試場景：

醫(yī)療保健跟蹤系統中的儀器監(jiān)測患者的重要參數并記錄此信息，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或移動設備遠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，應檢查每個設備的可用性（發(fā)送消息、記錄數據、顯示信息等）。所有連接的設備以及它們之間流動的數據都必須是安全的。必須檢查所涉及的各種操作系統、瀏覽器、設備和連接選項的兼容性。整個系統還必須大規(guī)模運行，并符合所有監(jiān)管要求。此外，為物聯網設備提供動力的軟件需要進行徹底測試，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，因此可以肯定的是它們不會同時啟動并運行以進行物理測試。

回到前面的示例，想象一下對患者從他們各自的（不同的）設備遠程訪問的用戶界面進行物理測試的難度。除了設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備端挑戰(zhàn)是高成本。

在企業(yè)場所內物理測試物聯網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——類似于數字孿生的創(chuàng)建——通過為物聯網設備和系統提供抽象層來解決上述挑戰(zhàn)。

虛擬機模擬從設備初始化到設備和云之間雙向通信，再到配置設置操作的一切?？梢蕴摂M地模擬各種負載和網絡相關場景以測試應用的性能。所有類型的設備，無論是原型還是生產階段，都可以通過設備虛擬化進行模擬。

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

虛擬設備在開發(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。

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

最后但同樣重要的是，虛擬設備可以自動化 50% 到 60% 的測試要求。

超前思考的組織已經超越了傳統的測試方法，在測試中廣泛使用虛擬設備和模擬。虛擬仿真和反饋回路是產品開發(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機。在虛擬平臺和共享數據庫上工作，該公司的全球開發(fā)人員網絡幫助大幅減少了裝配時間和工具成本。

改善物聯網解決方案開發(fā)成果

設備虛擬化與物聯網平臺工程相結合，還可以提高物聯網解決方案的質量和交付。功能強大、價格實惠的設備的可用性是物聯網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，物聯網平臺還必須跟上硬件設備的發(fā)展步伐。

問題是硬件在很晚的階段而不是在起點進入物聯網平臺開發(fā)周期，導致更高的成本、更低的質量和更長的交付周期。設備虛擬化有助于在平臺開發(fā)周期的早期引入硬件——在應用程序設計階段本身——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計中的一個常見問題：并行硬件和應用程序開發(fā)，因此在集成測試期間物理設備可能不可用。虛擬設備副本介入，模仿新功能并提供反饋，以加速設備原型制作。

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(guī)性——以及確保物聯網應用程序與各種設備的過去、當前和未來版本兼容。

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

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責人。