Teste de Software para Dispositivos IoT: Principais Desafios e Soluções

'Susan Harris está sozinha em casa quando, de repente, portas travam, janelas batem e o telefone para de funcionar. Susan está presa por um intruso — mas este não é um bandido comum. Em vez disso, o intruso é um computador chamado Proteus, um cérebro artificial que aprendeu a raciocinar. E a aterrorizar…'

O filme de 1977 Demon Seed, uma história sobre uma IA descontrolada pode ter sido um pouco melodramático sobre o perigo que a inteligência artificial representa para o homem, mas teve alguns insights inteligentes sobre automação residencial e suas potenciais falhas.

De saúde e automação residencial a transporte e indústria de petróleo e gás, a Internet das Coisas (IoT) está crescendo rapidamente. Pesquisadores da Garner Inc previram que até 2020, haverá 20,4 bilhões de dispositivos IoT conectados à internet.

Então, enquanto você assiste filmes no seu smartwatch, pede para sua casa aquecer a uma temperatura preferida, e talvez negocia o que constitui queimado com sua torradeira, poupe um pensamento para os testadores. Os homens e mulheres trabalhando a portas fechadas para garantir que esses dispositivos realmente funcionem como pretendido.

Então, quais são os desafios que testadores de software enfrentam ao testar dispositivos IoT?

Primeiro, há o óbvio — é seguro?

Segurança

Uma busca rápida por IoT trará uma infinidade de artigos discutindo preocupações de segurança com IoT. No entanto, em vez de se preocupar que sua chaleira possa estar espionando você, há a preocupação muito real de adicionar dispositivos novos ou vulneráveis às suas redes confiáveis. Com um laptop ou computador, software pode ser instalado para proteger dispositivos, mas para dispositivos IoT o suporte é escasso. Muitos dispositivos também têm nomes de usuário e senhas padrão que o usuário médio nunca muda, tornando-os vulneráveis.

Testadores também devem considerar o efeito mais amplo que dispositivos IoT podem ter na segurança da internet. Basta olhar para o ataque da botnet Mirai que usou itens como câmeras digitais e gravadores de vídeo para causar enorme disrupção a grandes partes da internet da América, derrubando sites como Netflix, Twitter, CNN e Reddit.

Para um testador, então, questões como fluxo de dados entre dispositivos, criptografia de dados e integridade do software de teste (se automatizando) são todas preocupações-chave.

Às vezes, testadores devem simplesmente confiar que usuários protegerão suas redes. No entanto, com roteadores mais baratos frequentemente contendo menos medidas de segurança, existe outro problema para testadores de IoT, o de replicar o ambiente em que o item operará.

Replicando ambientes

Ao testar um site, é fácil para testadores rodar as páginas através do moinho. Abra a página nos navegadores populares, rode em laptops, tablets e smartphones e você praticamente testou como será usado por 90% dos usuários.

No entanto, com dispositivos IoT, replicar o ambiente de um usuário é muito mais difícil. O dispositivo será usado em casa ou no trabalho? A velocidade da internet será rápida ou lenta? Quantos dispositivos desconhecidos também estão conectados a esta rede? O dispositivo precisará sair e entrar novamente na rede?

Esquecendo os aspectos técnicos, que tipo de mobília o dispositivo vai repousar? HomePods da Apple foram documentados deixando anéis brancos em mesas de madeira que foram tratadas ou envernizadas. Embora não seja estritamente um problema para o humilde testador de software, mostra como a ampla variedade de ambientes significa que o trabalho de replicar condições para testadores é desafiador.

Por esta razão, testadores devem garantir que têm uma forte compreensão do produto e tentar abranger o máximo de cenários diferentes em seus testes possível, incluindo como o dispositivo funcionará com outros.

Como funciona com outros dispositivos

Teste de compatibilidade é sempre uma dor de cabeça para testadores, mas no mundo IoT torna-se uma miríade de desafios. Pegue apenas as interações aparentemente infinitas que podem ser criadas em dispositivos que suportam IFTTT — há simplesmente muitos movimentos no tabuleiro de xadrez para analisar e testar cada dispositivo para cada release em cada ambiente.

A única maneira que testadores podem começar a abordar esta tarefa é focar nos sistemas operacionais e métodos de comunicação mais populares (ex: bluetooth), nos dispositivos mais populares, para que os esforços tenham o alcance mais amplo, antes de passar para itens mais de nicho.

Custos

Outro desafio é talvez um dos mais óbvios — o custo. Testar algo mais simples como um site é razoavelmente rápido e barato. Mas testar dispositivos IoT em diferentes ambientes com diferentes integrações pode ser muito caro. Tempo é um grande fator, devido a testadores tendo que cobrir tantas bases, mas outro problema é a possível necessidade de software de teste especializado. Alguns estudos aludiram que a combinação de falta de desenvolvedores falhando em revisar seu código para falhas de segurança, e falta de testes completos de apps IoT significa que testes se tornam muito complexos. E com complexidade, vem custo.

Energia e Backup

Diferente da solução de TI mais comum de desligar e ligar novamente, alguns dispositivos IoT podem lutar se houver uma perda súbita de energia. Testadores precisam garantir que testam como um dispositivo muda após uma perda de energia — particularmente para itens nos setores de saúde ou industrial.

Isso se tornará menos um problema à medida que energia sem fio continua a crescer, mas até então as variáveis precisam ser consideradas. Considere um alarme de intrusão inteligente ou uma câmera de segurança, se o sistema falha devido a um bug ou queda de energia ou conexão, eles são essencialmente inúteis.

Como ou mesmo se um dispositivo faz backup é outra questão, especialmente quando você considera como software novo ou atualizado responderá a dados mais antigos.

Atualizações

Firmware é uma parte integral de muitos dispositivos IoT, e não há nada que desenvolvedores amem mais do que lançar novas atualizações. Mas para o testador, atualizações podem carregar consigo a dor de cabeça monumental de bugs. Se um bug perdido passa para um computador padrão, então o problema geralmente pode ser simplesmente testado e corrigido antes que haja muito dano. Mas se um bug passa para um dispositivo IoT, pode ter ramificações fisiológicas muito maiores.

Pegue o problema do Termostato Nest em janeiro de 2016. Uma atualização de software no dezembro anterior resultou em um bug drenando a vida da bateria de alguns Termostatos, causando a desativação do sistema. Eventualmente, a empresa lançou uma correção de nove passos para usuários, mas testes adequados e completos poderiam ter evitado os calafrios dos usuários e a cara da empresa.

Então, embora não estejamos em perigo de nossas casas se tornarem a IA Demônio Proteus; se Testadores de Software não tomarem as devidas precauções, eles correm o risco de ficarem no frio.