Ohne Qualität geht nichts
Neben traditionell schon schwer und recht aufwändig zu testenden Qualitätsmerkmalen nach ISO/IEC 25000, kommen noch IoT -spezifische hinzu. Dazu zählen z.B. die Energieeffizienz, Selbstverwaltung, Langlebigkeit, Aktualisierbarkeit, Diagnostizierbarkeit, Robustheit oder Resilienz. Ebenso ist auch die Einhaltung ethischer Werte sowie die Privatsphäre, informationelle Selbstbestimmung und Sicherheit für den langfristigen Erfolg wichtig. Sicherheit und Datenschutz können hierbei nicht inkrementell geliefert werden. Sie müssen von Anfang an eingehalten werden.
- Sensors Expo & Conference 2016
Sensoren sind das Herz des Internet of Things. Schließlich sammeln sie die Daten, die Wearables und Smart Cities erst möglich machen. In San Jose, Kalifornien versammelte sich Ende Juni 2016 das Who-is-Who der US-amerikanischen Sensoren-Industrie. Wir zeigen Ihnen die Highlights der Sensors Expo & Conference 2016. - Gut, wenn man flexibel ist
Dieser flexible Sensor von SpectraSymbol kann Biegungsbewegungen erkennen und kommt beispielsweise in der Medizin zum Einsatz, wenn es darum geht, den Bewegungsspielraum eines verletzten Gelenks zu bestimmen. Der Hersteller fertigt zahlreiche Sensoren für industrielle, medizinische und Verbraucherzwecke. - Photodioden
Wenn Sie auf das Bild schauen, stellen Sie sich einfach vor, es befände sich eine Nadel in der Mitte und das komplette Ding wäre an dem Flügel eines Flugzeugs montiert. Genau das passiert mit dieser Photodiode, denn sie ist dazu da, Flugzeuge auf dem ersten Testflug zu begleiten. Jede Bewegung der Nadel wird erfasst und kann von Experten auf dem Boden in Echtzeit ausgewertet werden. Aus den Daten lassen sich Erkenntnisse darüber gewinnen, ob der Flügel vor der Auslieferung neu ausgerichtet werden muss. Hersteller ist allerdings kein amerikanisches, sondern ein französisches Unternehmen namens Isorg, die diese Art von Sensoren nächstes Jahr massenhaft verbreiten will. - Fingerabdruck-Scanner Reloaded
Aktuelle iPhones verfügen zwar über einen Sensor, der Fingerabdrücke erkennt, allerdings ist der dafür konzipiert, nur eine einzige Person zu erkennen. Dieser Detektor - ebenfalls aus dem Hause Isorg - arbeitet präzise genug, um zwischen Millionen von Fingerabdrücken unterscheiden zu können. Die Technologie kommt bereits bei Grenzkontrollen zum Einsatz, wo die Behörden versuchen, ganz bestimmte Individuen zu identifizieren. Das System speichert allerdings keine Fingerabdruck-Daten wie man bei Isorg versichter, sondern gleicht lediglich bestimmte Koordinaten in Echtzeit auf einer Analytics-Plattform ab. - Sensoren und die Cloud
Sensoren müssen Daten an Rechner zurücksenden, die entweder in einem Rechenzentrum oder der Cloud "stehen". Dieses Netzwerk-Zubehör sendet diese Daten komplett kabellos - selbst wenn einige Knotenpunkte ausfallen sollten. Zur Anwendung kommt hierbei der beliebte, weil sehr energiesparende, Wireless-Standard IEEE 802-.15.4. Der Hersteller ist B+B Smartworx, ein in Ottawa, Illinois, ansässiges Tochterunternehmen von Advantech. - Wohltuendes fürs Rechenzentrum
Das IoT kann Unternehmen dabei helfen, ihre Data Center für weniger Geld zu betreiben. Zum Beispiel mit der Wzzard node. Das Teil wird in der Mitte eines Serverracks montiert. Auch in diesem Gerät arbeitet Technologie von B+B Smartworx: zwei kleine Sensoren an den Kabeln messen die Temperatur. Die Temperaturdaten geben Unternehmen Aufschluss darüber, wann sie die Klimaanlage im Rechenzentrum herunterfahren können. - Alt trifft Neu
Es gibt viele Wege, um elektronisch Musik zu machen, aber die meisten davon beinhalten weder hölzerne Tasten noch Hämmer. Ein Unternehmenskunde bat beim deutschen Elektronik-Hersteller Hoffman+Krippner um Unterstützung bei der Realisierung eines elektrischen Pianos mit traditionellen Bauteilen. Das Ergebnis ist im Bild zu sehen: Gedruckte Sensoren (die schwarzen Streifen auf der Platine) erfassen, wie stark die Tasten gedrückt werden. Je mehr Druck, desto lauter der Ton. - Extremer Härtefall
Wieviel Kaltverformung verträgt Ihr Auto? Diese Frage interessiert auch die Autobauer, weswegen sie sogenannte Sensor Strips in Prototypen verbauen. Gefertigt werden die Sensorenbänder vom US-Unternehmen Acellent Technologies. - Hammer trifft BMW
Wenn Sie Metall mit einem Hammer bearbeiten, entsteht meistens eine Beule. Die modernen Verbundmaterialien, die im Autobau zum Einsatz kommen, können dagegen beschädigt werden, ohne dass es sofort sichtbar ist. Zu verstehen, wieviel Belastung bestimmte Materalien aushalten, ist aber nicht nur für die Auto- sondern auch die Luft- und Raumfahrt-Industrie essentiell. - Altes Eisen, moderner Kern
Ein Inklinometer misst Neigungen - zum Beispiel den Winkel eines Kranarms oder den Flugwinkel von Flugzeugen. Der in Pennsylvania ansässige Familienbetrieb Rieker stellt diese Geräte bereits seit 1917 her. Auf der Sensors Expo gab es nun erstmals ein elektronisches Modell zu sehen, das Neigungen auf bis zu Einzehntel-Grad genau misst - egal ob es gerade sehr heiß oder kalt ist. Die Ergebnisse sind übrigens laut Rieker zehnmal so genau wie die eines Smartphones.
Nicht erst seit dem VW-Abgasskandal ist bekannt, dass Vertrauen ein hohes Gut ist und das Nichteinhalten bestimmter Standards enorme wirtschaftliche und gesellschaftliche Folgen haben kann. Deswegen ist ein Value Sensitive Design (VSD) und dessen Überprüfung durch geeignete Review- und Auditprozesse zur analytischen Qualitätssicherung und Einhaltung der Governance-Prozesse für IoT-Produkte eminent wichtig.
Gerade bei der großen Zahl der vernetzten Geräte ist es kaum möglich, dass alle zur gleichen Zeit auf demselben Softwarestand sein können. Das kann daran liegen, dass einige Geräte gar nicht oder über längere Zeit nicht erreichbar waren oder sind. Der angebotene Dienst muss also über eine längere Zeit auch mit älteren Nutzern umgehen können. Das bedeutet, dass Änderungen an der Schnittstelle abwärtskompatibel sein müssen und neue Funktionalitäten am Dienst nur sehr gezielt vorgenommen und abgestimmt werden.
Das Thema Interoperabilität und Kompatibilität hat beim Internet der Dinge eine große Bedeutung. Oft müssen über eine längere Zeit mehrere Versionen eines Dienstes angeboten werden., Deshalb werden auch organisatorische Maßnahmen benötigt, um den Testaufwand für die Kombination unterschiedlicher Dienstversionen miteinander in machbaren Grenzen zu halten. Die Schnittstellenflut sollte außerdem über geeignete Design-Muster wie Adapter, Wrapper oder Broker reduziert werden.
Standardimplementierungen auf OpenSource-Basis sollten immer Vorrang haben gegenüber Eigenimplementierungen, da nicht nur die Interoperabilität verbessert wird, sondern auch von der Reife der Implementierung profitiert wird. Eine stetig steigende Nutzeranzahl stößt oft auch schneller auf unterschiedliche Fehlersituationen. Gerade bei Open-Source wird eine große Anzahl an Tests mitausgeliefert, die dabei helfen, eigene darauf basierende Tests zu schreiben.
"Kannst Du mich verstehen?"
Es gilt, nicht nur die von der Schnittstelle zur Verfügung gestellte Funktionalität, sondern auch die von ihr angebotene Dienstgüte zu testen. Das allein ist für den Testaufbau ein großer Aufwand und eine Herausforderung, da die Voraussetzungen für das Testen der verschiedenen Qualitätsszenarien erst geschaffen werden müssen. Allein schon wegen der Menge und der Vielzahl der Varianten geht es nicht ohne Testplanung und eine automatisierten Bereitstellung und Automatisierung.
Hier helfen Konzepte wie sie von der DevOps, Cloud und leichtgewichtigen Containern zur Verfügung gestellt werden. Sie stellen schnell, wiederholbar und effizient unterschiedliche Umgebungen in großer Anzahl zur Verfügung. Neben bisher schon verwendeten Praktiken wie Mock-Objekte, Stubs oder Testtreiber, wird es auch simulierte Schnittstellen und eine Virtualisierung der angebotenen Dienste geben.
Die Test-Virtualisierung muss jedoch mit einer repräsentativen Auswahl von physikalischen Geräten im Feldtest regelmäßig ergänzt werden. Hier kann Crowdtesting zum Einsatz kommen, um möglichst realistische Testergebnisse mit Beta-Nutzern zu erhalten. Auch hierzu gibt es bereits Cloud-Plattformen im Bereich mobile Anwendungen, um solche Testarten, inklusive Tester und deren Ergebnisse zu organisieren. Diese müssten jedoch noch für die IoT-Spezifika erweitert werden.
Es wird nicht mehr reichen, nur die Schnittstellenbeschreibung zur Verfügung zu stellen. Die Nutzer müssen ihre Annahmen an die Schnittstelle als Consumer-Oriented-Tests beschreiben und dem Dienst-Producer zur Verfügung stellen, damit dieser die Tests im Rahmen seiner kontinuierlichen Integrationsprozesse verwenden kann. Schon die alten Römer wussten: Pacta sunt servanda. Einmal vereinbarte Verträge sind auch dauerhaft einzuhalten.
Nur so können frühzeitig Fehler durch Änderungen in der internen Implementierung getestet werden oder auch mit den unterschiedlichen Qualitätstest-Szenarien nachgestellt und simuliert werden. Die Diagnostizierbarkeit bei IoT-Umgebungen ist dafür eine wichtige Voraussetzung., Da die Geräte aber von keinem Administrator betreut werden, muss die Möglichkeit bestehen, aussagekräftige Diagnoseinformationen bei Fehlern über einen definierten Zeitraum vorzuhalten und automatisiert, oder auf Anfrage, zur Verfügung stellen zu können.
Sind diese Daten zudem maschinell les- und auswertbar, können sie als hervorragende Testdaten automatisiert zur Fehlerbehebung in der Entwicklung als Testtreiber eingespielt und im Rahmen der Integration für Regressionstests verwendet werden. Diese Diagnoseinformationen sollten deshalb, neben einer eindeutigen Eingliederung der Identifikation, auch fachlichen Testkategorien zugeordnet werden, um sie für später wiederverwendbar zu machen. Hier kann es sich lohnen, diese als Basis zu nehmen und daraus auch für neue Funktionen zeitgemäße Testdaten zu generieren oder per Mutationstest Varianten davon zu erstellen.