软件质量与工业4.0：工业物联网（IIoT）

工业物联网也可解读为工业4.0，是物联网最令人兴奋和最有利可图的方面之一。那么工业4.0有什么奇特之处呢？

物联网或IoT用相当简单的术语来说，将使基于互操作通信技术的物理和虚拟世界相互连接。这实际上意味着每个电子设备都将具有网络连接性，而且每个电子设备制造商也将在软件业务中。

什么是工业物联网/strong>

物联网的更广泛的定义通常涵盖更多的主流应用，包括家庭自动化、智能家电、可穿戴设备、健康和健身应用等。在工业领域也有类似的演变，包括被称为第四次工业革命的“工业4.0”，或更简单地说，工业物联网（IIoT）。

IIoT包括将更复杂的设备和系统与网络传感器和软件集成在一起。工业互联网产业联盟定义的概念如下：“工业互联网是物、机器、计算机和人的互联网，使智能工业运营使用先进的数据分析转型的业务成果。它体现了全球工业生态系统、高级计算与制造、普适传感和无所不在的网络连接的融合。”[1]

IIoT可以利用先进智能技术的力量来显着影响业务运营——重新创建业务流程和生产方法，同时创造新的收入来源。例如，通过利用IIoT技术，制造商正在引入更多的自动化和灵活的生产技术来提高生产力。连接的传感器网络通过监控物流来创造更高效的运营并降低成本。无人驾驶车辆被用来检查恶劣的环境，以保持员工的安全。嵌入式技术能够优化货运班轮航线以降低运输成本，或提醒员工机械故障，从而节省大量资源甚至挽救生命。

所有这些应用程序都由先进的嵌入式软件技术提供支持。

亿万美元的增长机会

近期“以工业物联网取胜（Winning with the Industrial Internet of Things）”报告指出，到2030年，工业物联网有望为全球经济增加14.2万亿美元。报告还指出，IIoT将“加快重塑行业 占世界总产量的近三分之二”，是“未来十年生产力和增长的最大动力”。

但是，行业是否为IIoT做好了准备/strong>

虽然早期的采用者当然意识到了这些好处，但是IIoT的普遍采用似乎受到整体怀疑和缺乏理解的阻碍。根据同一份报告，“首席执行官和高级管理人员表示非常自信（96％），他们组织中的高级领导层至少掌握了IIoT的本质……但是他们的领导人完全理解这一点的人数却少得多（38％ ）”。与世界经济论坛合作开展了一项类似的研究[3]，调查了90多位积极推行IIoT举措的市场领导者。绝大多数（88％）表示，他们仍然不完全了解IIoT的基本商业模式和长期影响。

IIoT行业将有许多新的供应商提供应用程序、中间件和连接设备。这些厂商中的许多厂商对于构建嵌入式软件，构建强大的软件或两者都是新手。此外，消费者和制造商都希望所连接设备的运行无缝可靠，并为用户提供一个积极的体验。

软件质量挑战

如前所述，任何行业向物联网环境的转变都会导致每个电子设备制造商都在一定程度上处于软件业务之中。具有为汽车和工业控制等行业构建关键任务嵌入式软件的供应商应该在向IIoT过渡方面拥有相当大的优势，因为他们已经解决了许多实时嵌入式应用分区挑战、冗余和冗长的时间。另一方面，没有以前的软件经验或具有消费级软件经验的供应商可能会低估与支持IIoT相关的挑战。

无论哪种情况，由于生产环境和关键业务应用程序越来越依赖于软件控制功能的产品，因此这些软件应用程序将需要可靠和不间断的操作，特别是在安全性方面。如果软件发生故障，安全性或生命将面临风险。供应商需要实施能够可靠交付高质量软件的流程。

解决问题

软件开发人员面临的最大挑战是，为了测试完整性，担心会失去“先发优势”，因此测试完整性与上市时间之间需要保持平衡。但是，为产品上市时间牺牲质量是一个危险的选择，可能会对品牌价值产生重大影响。

在软件应用程序的典型产品生命周期中，1.0是最初发布给客户的。在后续版本中，错误被修复，并且从1.0中丢失的功能也会被发布。产品最终达到用户对产品的质量和功能满意的程度。

“质量缺陷”是产品首次发布和市场认为产品质量好的中间时间段。最大限度地减少或消除这种质量缺陷应该是每个企业软件优先级列表中的高位。

解决这个挑战涉及解决开发团队面临的第二个挑战：在需求、设计、编码和测试之间分配开发资源。

许多开发团队最重视编码，而不重视应用程序编程接口（API）和测试用例设计。团队一般分配高级职员代码开发和初级职员进行测试。但是如果这个模型完全颠倒过来，那么最有价值的软件开发产品将会有一个完整和灵活的API，并且测试用例证明了这个API的正确性。

如果一个优秀的API被开发出来，并且对这个API的正确行为进行测试，那么实际的代码编写可以由初级员工来完成，代码可以被自信地重新考虑，并且质量将会大大提高。

解决软件质量问题的最后一个挑战是大多数开发小组维护各种测试类型，而不同的小组“拥有”每种类型的测试。质量保证（QA）部门对其他人员负责，而开发人员通常是创建和维护低级别的测试。

QA测试通常只在开发了几周后才运行，当时有数百个源代码已经被集成到代码库中。这使得发现测试中断的根本原因是耗时和令人沮丧的。解决方案是将测试案例作为企业的宝贵资产，并在整个团队和应用程序生命周期中充分利用它们。

结论

随着行业适应工业物联网，软件质量的作用越来越重要。不调整开发流程以产生更高质量应用程序的企业不仅冒着他们的品牌风险，而且冒着他们的生存危险。适应的企业将会蓬勃发展。

参考

[1] http://www.iiconsortium.org

[2] http://www.accenture.com/us-en/Pages/insight-industrial-internet-of things.aspx=glb_wef2015pr_10000001&n=otc_0115

[3] http://reports.weforum.org/industrial-internet-of-things/

本文原作者：John Paliotta翻译：Elyn

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来源：慧都