Getty Images/iStockphoto
Warum Sie IoT-Geräte testen sollten
Die Sicherheit und Effektivität von IoT-Implementierungen beginnen damit, dass sichergestellt ist, dass die einzelnen Komponenten wie vorgesehen funktionieren. Das heißt: testen!
IT-Administratoren müssen IoT-Hardware testen und validieren, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß und gemäß ihren Spezifikationen funktioniert. Der Test- und Validierungsprozess bestätigt, dass die Hardware interoperabel ist und in der Umgebung, für die sie entwickelt wurde, effektiv arbeiten kann.
Die Tests umfassen in der Regel eine Verifizierung und eine Validierung. In der Verifizierungsphase wird bestätigt, dass der Hersteller das Gerät gemäß den Entwurfsspezifikationen hergestellt und konfiguriert hat, so Shawn Chandler, Senior-Mitglied des Branchenverbands IEEE und Associate Editor des IEEE Internet of Things Magazine. Die Validierungsphase bestätigt, dass das Gerät die Aufgabe erfüllen kann, für die es entwickelt wurde.
"Nur weil man etwas richtig entworfen hat, heißt das noch lange nicht, dass es auch funktioniert", so Chandler. Die Validierungsphase kann Integrations-, Belastungs-, Kompatibilitäts- und Stresstests umfassen.
IoT-Hardware wird in der Regel auf Folgendes getestet:
- Kompatibilität, um sicherzustellen, dass die Geräte mit anderen Komponenten zusammenarbeiten. IoT-Umgebungen erfordern oft das Zusammenspiel verschiedener Hardware-, Software- und Netzwerkelemente.
- Datenintegrität, um zu bestätigen, dass die Geräte Daten korrekt erfassen und formatieren, so dass sie für andere Systeme, die sie verwenden, zuverlässig und kompatibel sind.
- Leistung, um zu testen, ob die Geräte die erwartete Arbeitslast bewältigen können.
- Zuverlässigkeit, um zu bestätigen, dass die Geräte im Laufe der Zeit und bei Skalierung der Umgebung wie erwartet funktionieren.
- Sicherheit, um sicherzustellen, dass die Geräte Verbindungen validieren und authentifizieren, um Daten zu schützen und unbefugten Zugriff zu verhindern, der den Datenschutz oder die Netzwerkintegrität gefährden könnte.
- Benutzerfreundlichkeit, um sicherzustellen, dass die Geräte wie vorgesehen funktionieren.
IoT-Komponenten
IoT-Hardwarekomponenten verfügen in der Regel über Chipsätze, Kommunikationsschnittstellen, Firmware, Stromversorgung und Interoperabilitätsfunktionen. Wie bei anderen Hardwaregeräten, zum Beispiel Laptops und Servern, sind in IoT-Geräten mehrere Komponenten gekapselt, die zusammenarbeiten:
- Sensoren: Mechanismen zur Bewertung der Umgebung und zum Erkennen oder Aufzeichnen von Ereignissen in dieser Umgebung, wie Temperatur, Bewegung oder das Vorhandensein von Stoffen, etwa Kohlenmonoxid-Sensor.
- Aktuatoren: Komponenten, die Energie in Bewegung umwandeln. In IoT-Umgebungen lösen Aktuatoren auf der Grundlage der von den Sensoren erfassten Daten vorgeschriebene physische Aktionen aus.
- Chips: Elektronik, die die Konnektivität mit drahtlosen Netzwerken ermöglicht und die Übertragung von Daten von den Sensoren ermöglicht. Sie werden manchmal als IoT-Module oder Funkchips bezeichnet.
- Mikrocontroller: Kompakte integrierte Schaltungen, die in der Regel einen Prozessor, Speicher und E/A-Peripheriegeräte auf einem einzigen Chip enthalten. Ein Mikrocontroller, der manchmal auch als Controller oder Mikrocontroller-Einheit bezeichnet wird, steuert eine einzelne Funktion innerhalb des IoT-Geräts.
- Stromquelle: Mechanismus, der das Gerät mit Strom versorgt. Viele Endgeräte verwenden Batterien, aber die Art, Qualität, Lebensdauer und Lieferung der Stromversorgung variiert je nach Verwendungszweck und Umgebung des Geräts.
IoT-Endpunkte, insbesondere Sensoren, haben in der Regel die geringste Anzahl dieser verschiedenen Komponenten. IoT-Gateways stellen einen Verbindungspunkt zwischen den Endgeräten und den Unternehmenssystemen her. In einigen Fällen führen sie auch einige Datenverarbeitungs- und Analysefunktionen aus. Sie enthalten in der Regel sowohl eine größere Anzahl als auch fortschrittlichere Komponenten, einschließlich Mikrocontroller/Prozessoren und Konnektivitätsmodule.
Wie viel und wie oft wird getestet?
Wann und wie oft die IoT-Hardware getestet wird, ist unterschiedlich. Experten zufolge führen OEMs in der Regel einen Großteil der Gerätetests durch. Strenge Tests verursachen jedoch zusätzliche Kosten für das Endprodukt und können die Lieferfrist verlängern. Daher wird IoT-Hardware, die für den Einsatz in risikoarmen Umgebungen konzipiert ist, in der Regel weniger streng getestet als Hardware, die für den Einsatz in Hochrisikobereichen wie dem Gesundheitswesen, kritischen Infrastrukturen und militärischen Bereichen entwickelt wurde.
Geräte für Verbraucher "werden traditionell nicht so streng auf ihre Sicherheit geprüft und getestet wie vielleicht höherwertige Geräte für Unternehmen", so Merritt Maxim, Vizepräsidentin und Forschungsdirektorin beim Technologieforschungsunternehmen Forrester.
IoT-Hardware, die für Anwendungen mit geringem Risiko bestimmt ist, wird in der Regel in Chargen getestet: eine ausgewählte Anzahl von Geräten aus einer Charge wird geprüft, um sicherzustellen, dass sie die Standards erfüllen. Beim Testen von IoT-Hardware, die für sensible und kritischere Anwendungsfälle vorgesehen ist, wird möglicherweise jedes einzelne Gerät kontrolliert.
Josh Heller, Manager of Security Engineering bei Digi International, sagt, er erwarte von den Herstellern von IoT-Geräten, dass sie Tests durchführen, um sicherzustellen, dass die Hardware den Standards entspricht. Aber sein Unternehmen hat trotzdem auch einen eigenen Validierungsprozess, um sicherzustellen, dass die gesamte Hardware den Spezifikationen für Leistung und Betrieb genügt.
Unternehmen können über eigene Testteams verfügen oder unabhängige Drittanbieter mit der Durchführung von IoT-Hardwaretests beauftragen. Die Tests könnten eine zerstörende physische Analyse beinhalten, bei der die IT-Abteilung die Hardware zerlegt und die Komponenten untersucht, um zu prüfen, ob die Qualität der hergestellten Teile den Anforderungen des Unternehmens entspricht.
