Was modernes Testing in Zeiten von IoT leisten muss

Autor / Redakteur: Jan Wolter * / Sebastian Gerstl

Vernetzte Wearables sind leistungsstark und mobil wie nie zuvor. Doch müssen nicht nur die Geräte, sondern auch die zugrundeliegende Software, den Anforderungen im Feld auch garantiert gewachsen sein.

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Wearables im Einsatz: Noch bevor ein Fitnesstracker oder anders geartetes Smart Device das Labor verlässt muss klar sein, dass das hinsichtlich Gerät Vernetzung, Anwendung, Robustheit und Sicherheit allen Ansprüchen genügt, denen es in der Praxis ausgesetzt sein wird. Dies trifft auf die Hardware wie auch auf die eingebettete Software zu.
Wearables im Einsatz: Noch bevor ein Fitnesstracker oder anders geartetes Smart Device das Labor verlässt muss klar sein, dass das hinsichtlich Gerät Vernetzung, Anwendung, Robustheit und Sicherheit allen Ansprüchen genügt, denen es in der Praxis ausgesetzt sein wird. Dies trifft auf die Hardware wie auch auf die eingebettete Software zu.
(Bild: Clipdealer)

Stück für Stück hält die Digitalisierung nicht nur in der Industrie und der Wirtschaft Einzug, sondern auch in den eigenen vier Wänden. Mit dem Internet of Things, Smart Home, Industrie 4.0 inklusive VR-Anwendungen, Connected Cars und Wearables werden die Geräte der digitalen Welt immer smarter – und stellen Softwareentwickler vor vielfältige Herausforderungen.

In diesem noch jungen Markt gibt es neue Qualitäts- und Usability-Aspekte, die Hersteller digitaler Produkte beachten müssen. Konsistente und fehlerfreie Nutzererfahrungen sind wichtiger denn je, denn mit der zunehmenden Digitalisierung sind auch die Ansprüche der User an Funktionalität und Usability gestiegen. Damit die Qualität digitaler Produkte mit den rasanten Veränderungen Schritt halten kann, bedarf es zeitgemäßer Testmethoden und Technologien.

Herausforderungen für zeitgemäßes Testing

Moderne IoT-Systeme sind komplex. Es gibt zahlreiche unterschiedliche Geräte, Apps und Daten, die alle unterschiedliche Anforderungen aufweisen. Zwar lässt sich vieles aus der bekannten Mobile-Testwelt übertragen. Sich auf einen einzigen Testansatz zu verlassen, hat aber übersehene Bugs und unzureichende Qualität zur Folge.

Gutes Testing erfordert einen umfassenden Ansatz. Doch die Vielzahl an Schnittstellen, die ständige Kommunikation und Erreichbarkeit der Geräte sowie die geforderte Reaktionsschnelligkeit rufen neue Anforderungen auf den Plan und erfordern daher besondere Strategien und neue Tools. Natürlich dürfen die Themen Sicherheit, Datenschutz und Zuverlässigkeit im Zusammenhang mit der Qualitätssicherung nicht außer Acht gelassen werden. Diese Faktoren führen dazu, dass die Bedeutung umfassender Tests von IoT-Produkten auf Funktionalität in Zukunft weiter zunimmt.

Das rasante Wachstum des Wearable-Marktes hat zu einem Anstieg entsprechender Geräte geführt. Fitnesstracker, tragbare Kameras, Smartwatches, Geräte zum GPS-Tracking oder smarte Bekleidung machen die digitale Welt zum Teil des Alltags und den Menschen zu einem Teil des IoT-Ökosystems. Herausfordernd ist zudem, dass die digitalen Produkte in unzuverlässigen Umgebungen eingesetzt werden. Erforderliche Testmethoden müssen diese Bedingungen jedoch möglichst realitätsnah abbilden können.

Daher gilt mehr denn je, dass Anbieter digitaler Produkten ihre Lösungen konsequent aus Nutzersicht entwickeln müssen. Kurze Ladezeiten beim Browsen im Internet stellen aus Nutzersicht in der Regel kein Problem dar. Beim Öffnen und Schließen eines smarten Türschlosses sieht die Sache anders aus: Verzögerungen von wenigen Sekunden empfinden die Anwender bereits als störend. Sie verlangen schnelle Reaktionszeiten bei intuitiver Bedienung – und das von Beginn an.

Raus aus dem Labor, um im Alltag zu bestehen

Wie wird sichergestellt, dass solche Wearables ebenso gut bei extremer Hitze oder Kälte, im Wald wie in der Stadt funktionieren? Werden die Daten jederzeit korrekt zwischen dem Wearable-Gerät und der dazugehörigen App sowie dem Webportal übermittelt? Wie verhält sich das Gerät im Ausland? Um diese Fragen beantworten zu können, müssen IoT-Produkte unter den realen Bedingungen getestet werden. Ein Großteil der Fehler wird oft erst durch die Nutzung des Kunden entdeckt.

Um dem vorzubeugen, sollten die Produkte nicht im Labor getestet werden, sondern von echten Personen, auf echten Geräten und in Alltagssituationen. Hier bietet sich exploratives Testing an, das immer dann eingesetzt wird, wenn nicht klar ist, was getestet werden muss. Im Grunde dient die Methode dem gleichzeitigen Erlernen von Produktfunktionen, der Erstellung von Testfällen und der Testdurchführung.

Die Ergebnisse aus dem explorativen Testing sollten, sofern möglich, durch automatisierte Testfälle ergänzt werden. Durch Testautomatisierung kann der Entwicklungsprozess eines Softwareproduktes drastisch verbessert werden. Automatisierte Tests sind schnell und oft wiederholbar und daher besonders für Regressionstest bei Softwareprodukten mit regelmäßigen Updates kosteneffizient. Vor allem in agilen Entwicklungsprozessen ist es wichtig, eine gute Kombination von automatisierten Tests und explorativen Tests sicherzustellen. Nur so wird sichergestellt, dass die Anwendungen auch in den Händen der User bestehen können.

Die Ergebnisse reflektieren die tatsächliche oder mögliche Nutzererfahrung wesentlich besser, als dies durch Testversuche in-house möglich gewesen wäre. Hinzu kommt, dass es zahlreiche IoT-Geräte und Anwendungen gibt, die nicht vom gleichen Anbieter stammen und es unmöglich ist, diese Vielfalt im Labor nachzustellen.

Je komplizierter die Anwendungen und je mehr Schnittstellen vorhanden sind, desto wichtiger ist das Performance Testing aus Sicht des Nutzers. Analysten spekulieren, dass bis 2024 ca. 89% der Fahrzeuge auf der Straße integrierte internetfähige Systeme haben. Die Nutzer werden erwarten, dass die im Fahrzeug integrierten digitalen Produkte reibungslos und fehlerfrei funktionieren und die Sicherheit aller Insassen gewährleisten.

Was geschieht, wenn das Fahrzeug ohne Empfang oder abseits erfasster Kartenabschnitte unterwegs ist? Hier kann es zu Ausfällen kommen, sodass einzelne Codes nicht kontinuierlich verfügbar sind. Es ist wichtig, dass die grundlegenden Funktionen auch laufen, wenn Teile des Systems offline sind. Umfassendes Performance Testing muss deshalb das Risiko bei Systemausfällen so gering wie möglich halten.

Sicherheitsaspekte: Sicherheit hat immer Vorrang

Ebenso wichtig wie die Funktionalität (z.B. die intuitive Bedienung) ist der Sicherheitsaspekt digitaler Produkte. Die Anforderungen sind bei der Entwicklung von Geräten und Anwendungen für das Internet of Things hoch – geht es doch oft um hochsensible Daten. Kundeninformationen zu sichern und zu schützen hat deshalb auch im Zeitalter des IoT oberste Priorität und wird ein entscheidender Faktor für den Erfolg der neuen Technologie sein. Unternehmen sollten bereits bei der Entwicklung ihrer Geräte an Sicherheitsfunktionen denken und in das Design integrieren.

Leider werden ständig neue Schwachstellen entdeckt. Dies bedeutet im Klartext: Die Sicherheit kann mit dem technischen Fortschritt kaum Schritt halten. Deshalb ist es wichtig, dass regelmäßig erfahrene Sicherheitsexperten Security Assessments für die eigenen Anwendungen durchführen. Die Entwickler-Teams machen die Geräte sicherer und erhöhen gleichzeitig die Akzeptanz für IoT - sowohl im privaten Bereich als auch B2B-Umfeld. Dies gilt besonders in kritischen Branchen wie der Medizintechnik, der Luftfahrt oder dem Verkehrswesen.

Fazit: Den Nutzer in den Mittelpunkt stellen

Um künftig erfolgreiche IoT-Dienste anbieten zu können, müssen Unternehmen nahe am Anwender testen. Nur eine sinnvolle Kombination aus explorativen Tests in realer Umgebung (z. B. durch Crowdtester) und einer flexiblen Automatisierungsstrategie kann die Komplexität dieser Produkte abdecken. Menschlicher Scharfsinn und Kreativität sind nötig, um oberflächliche als auch tiefgehende Fehler zu finden, die vorab nicht im Labor planbar sind. Mit strukturiertem Testdesign müssen die Angebote zudem so funktional wie möglich gemacht werden und so passende Antworten auf die hohen Erwartungen der User liefern.

* Jan Wolter ist Vizepräsident und Geschäftsführer Europa bei Applause EU.

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