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IoT-Interoperabilität: Kompatibilität von Geräten testen

Unternehmen können nicht einfach IoT-Geräte an ihr Netzwerk anschließen und davon ausgehen, dass alles funktioniert. Sie müssen zuvor die Verbindungen und Funktionsweisen testen.

In jedem Heist Movie ist der einzige Weg, das Verbrechen durchzuziehen, sicherzustellen, dass jede Person eine zugewiesene Aufgabe erfüllt und alle einander genug vertrauen, um zusammenzuarbeiten. Die IoT-Interoperabilität (Internet of Things, Internet der Dinge) erfordert ein ähnliches Setup, das auf die Probe gestellt werden muss, um sicherzustellen, dass in der Produktion alles reibungslos funktioniert.

Entwickler müssen bestätigen, dass mehrere IoT-Geräte, Softwareanwendungen und Netzwerke weiterhin ihre Aufgaben erfüllen und nahtlos zusammenarbeiten oder überhaupt funktionieren. Da laut Norton bis 2025 mehr als 21 Milliarden IoT-Geräte online sein werden, wird die Bedeutung von IoT-Interoperabilitätstests weiter zunehmen.

Mit Interoperabilitätstests lässt sich nicht nur feststellen, ob Geräte zusammenarbeiten können, sondern auch, ob es Leistungs- und Sicherheitsschwachstellen gibt. Security wird ein wachsendes Anliegen für IoT-Geräte bleiben. Von 325 befragten IoT-Entscheidern erwarteten 72 Prozent einen Anstieg der Sicherheitsvorfälle bei IoT-Geräten, so ein Bericht von Cybersecurity Insiders.

Warum IoT-Interoperabilitätstests knifflig sein können

Viele IoT-Geräte verwenden proprietäre Protokolle anstelle von standardmäßigen Windows-, Apple- oder Google-Betriebssystemen, und diese Marktfragmentierung kann die Interoperabilität behindern. Das Fehlen von Industriestandards kann teilweise auf die große Vielfalt an Geräten zurückgeführt werden, die das Internet der Dinge ausmachen, darunter intelligente Energiezähler, Industriegeräte und medizinische Notfallalarmtasten.

Für IoT-Produkte gibt es außerdem keine festen Vorschriften, die sich ausschließlich auf die Interoperabilität konzentrieren. Viele Organisationen innerhalb der IoT-Branche setzen sich für die Entwicklung von Standards ein, aber bisher gibt es keine.

Die Interoperabilität von IoT-Geräten kann auch dadurch behindert werden, dass:

  • Geräte verschiedener Hersteller nicht integriert werden können;
  • eine mangelnde Programmierbarkeit vorliegt;
  • wenig oder kein Sicherheitsschutz besteht;
  • Geräte, die zu unterschiedlichen Zeiten gekauft wurden, möglicherweise nicht zusammenarbeiten;
  • unterschiedliche Konnektoren und Frameworks vorhanden sind;
  • unterschiedliche Standards für Kommunikationsprotokolle bestehen.

IoT-Geräte mit geringem Speicherbedarf verfügen nicht über ausgefeilte Betriebssysteme oder bieten mehrschichtige Sicherheitssysteme. Während der Lebensdauer der Geräte müssen die IoT-Hersteller auch die Interoperabilität von Updates, Upgrades und Security Patches berücksichtigen und planen, diese zu testen.

Wie man IoT-Interoperabilitätstests angeht

Entwickler müssen vor und während des Starts eines IoT-Projekts drei übergreifende Schritte unternehmen, um die Interoperabilität zu überprüfen.

Planen. Bevor ein Testverfahren gestartet wird, müssen Entwickler einen Plan zur Durchführung des Prozesses haben. Bei IoT können die Testbedingungen nicht auf einzelne Geräte oder Anwendungen beschränkt werden. Das Verfahren sollte den Datenfluss durch das gesamte System prüfen, von den Softwareanwendungen bis zum Endgerät. Die Entwickler müssen den bestehenden Prozess bewerten, um Fehlerursachen zu ermitteln und Probleme mit der Qualität, Leistung oder Zuverlässigkeit zu identifizieren.

Abbildung 1: Beispiel-Organigramm für ein IoT-System.
Abbildung 1: Beispiel-Organigramm für ein IoT-System.

Testen. IoT-Implementierungen bestehen aus einer Vielzahl von Komponenten, wie zum Beispiel Anwendungen, Sensoren, Gateways, Netzwerke und Rechenzentren. Zu den typischen Testarten gehören Sicherheits-, Leistungs- und Kompatibilitätsprüfungen. Entwickler verwenden häufig manuelle Tests zu Beginn des Prozesses; sie können jedoch auch eine Mischung aus automatisierten und manuellen Tests durchführen sowie negative Tests zur Ergänzung positiver Bewertungen verwenden. Entwickler können Tests mehrfach durchführen, um Fehler zu korrigieren, die im System verbleiben.

Automatisierte Tests konzentrieren sich auf die Entwicklung simulierter Systeme, die das Layout von Tausenden von drahtlosen Knoten und Geräten in einem virtuellen Raum modellieren. Die Simulation kann eine spezifische IoT-App oder ein Produkt testen. Das Ausführen von Tests auf simulierten Servern erhöht die Sichtbarkeit der Schwachstellen einer bestimmten API und misst die Sicherheit und Zuverlässigkeit im Maßstab. Tests auf simulierten Servern können auch andere Datenlasten, Datenverkehr und Geräte berücksichtigen, ohne das Risiko eines tatsächlichen betrieblichen Datenverlusts.

Prüfen. Die Tester müssen die Ergebnisse überprüfen, alle Probleme, die während der Tests aufgetreten sind, identifizieren und bestätigen, dass die Probleme behoben wurden, bevor ein Unternehmen das System auf breiter Basis einsetzt.

Firmen verfügen möglicherweise nicht über IT-Spezialisten, um umfangreiche IoT-Tests durchzuführen, insbesondere bei einer großen Anzahl von IoT-Geräten und -Anwendungen im Einsatz. Als Alternative können Organisationen IoT-Testanbieter beauftragen, eine umfassende Analyse der Geräte- und Systembereitschaft durchzuführen, bevor eine IoT-Anwendung oder ein Projekt in Betrieb genommen wird.

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