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Im Zeitalter des Internet of Things (IoT) ergeben sich für das Testing neue Herausforderungen. Um mit den rasanten Veränderungen Schritt zu halten und die Qualität digitaler Produkte zu gewährleisten, bedarf es zeitgemäßer Testmethoden und Technologien.
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, Connected Cars und Wearables werden die Geräte der digitalen Welt immer smarter – und stellen Softwareentwickler vor vielfältige Herausforderungen. Zudem wird die Liste an Mobile Devices, Desktop-PCs, Betriebssystemen und Browsern, die mit den neuen Produkten interagieren, immer länger. 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. Als Konsequenz ergeben sich für das Testing im Zeitalter des Internet of Things zahlreiche Herausforderungen: Wie lassen sich digitale Produkte testen und welche Methoden stellen sicher, dass die Lösungen auch unter realen Bedingungen so funktionieren, wie die Hersteller es sich wünschen – und die Nutzer es verlangen?
Herausforderungen für IoT-Testing
Das Internet of Things ist ein komplexes System. Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher IoT-Geräte, -Apps und -Daten, die alle unterschiedliche Anforderungen haben. An das Internet angeschlossen werden die digitalen Produkte durch verschiedene Arten von Gateways, die Protokolle und Bus-Systeme in Internetprotokolle übersetzen. Inzwischen verknüpfen komplexe IoT-Lösungen bis zu vier Dimensionen miteinander: Hardware, Access, Service und Analytics.
Es lässt sich zwar vieles aus der bekannten Mobile-Testwelt übertragen. Denn trotz der Umwälzungen und Veränderungen in der digitalen Welt, gibt es einige Konstanten im Bereich der Qualitätssicherung, die Unternehmen jeder Größe zu ihrem Vorteil ausnutzen können und beachten sollten. Sich auf einen einzigen Testansatz zu verlassen, hat übersehene Bugs und unzureichende Qualität zur Folge. Gutes Testing erfordert deshalb einen umfassenden Ansatz. Doch die Vielzahl an Schnittstellen, die ständige Kommunikation und Erreichbarkeit der Geräte sowie die geforderte Reaktionsschnelligkeit rufen neue Anforderungen an das Testing auf den Plan, erfordern besondere Strategien und neue Tools. Natürlich dürfen die Themen Sicherheit, Datenschutz und Zuverlässigkeit im Zusammenhang mit der Qualitätssicherung nicht außer Acht gelassen werden. Diese verschiedenen Faktoren führen dazu, dass die Bedeutung umfassender Tests auf funktionale Eigenschaften von IoT-Produkten in Zukunft weiter zunimmt.
Raus aus dem Labor
IoT-Geräte und -Lösungen werden in unzuverlässigen Umgebungen eingesetzt, sodass Test-Methoden diese realitätsnah abbilden müssen. Im Unterschied zu Produkten wie Smartphones oder Tablets werden vormals analoge Geräte wie Uhren oder Kühlschränke anders genutzt und rufen veränderte Ansprüche seitens der Nutzer auf. Wearables können ihren Usern Feedback über den Körper, Licht oder Ton geben. Denn längst sind Apps nicht mehr auf herkömmliche Devices wie Tablets oder Smartphones beschränkt. Allein durch den Boom des Wearable-Marktes steigt die Anzahl der verschiedenen Geräte konstant. Fitnesstracker, tragbare Kameras, Smartwatches, Geräte zum GPS-Tracking oder smarte Bekleidung haben ihre eigenen Anforderungen und Herausforderungen. Sie machen die digitale Welt zum Teil des Alltags und den Menschen zu einem Teil des IoT-Ökosystems. Daher gilt mehr denn je, dass Anbieter von digitalen Produkten ihre Lösungen konsequent aus Nutzersicht entwickeln müssen. Kurze Ladezeiten sind beim Browsen im Internet kein Problem, die Nutzer sind an sie gewöhnt. 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, denn Alternativen sind nur wenige Klicks, Berührungen und Swipes entfernt.
Bild 1: Damit die Qualität digitaler Produkte mit den rasanten Veränderungen Schritt halten kann bedarf es eitgemäßer Testmethoden und Technologien.
In den seltensten Fällen halten Nutzer ihre Geräte auf dem aktuellsten Stand, oft befinden sie sich in Umgebungen mit schlechtem Empfang. Wie wird beispielsweise sichergestellt, dass eine Smartwatch oder ein Fitnesstracker ebenso gut bei extremer Hitze oder Kälte, im Wald wie in der Stadt funktioniert? Fließen die Daten zu jeder Zeit korrekt zwischen dem Wearable-Gerät und der dazugehörigen App sowie dem Webportal hin und her – wie verhält sich das Device im Ausland? Um diese Fragen beantworten zu können, müssen IoT-Produkte in diesen Umgebungen getestet werden. Ein Großteil der Fehler wird erst durch die Nutzung des Kunden entdeckt. Entsprechend sollten die Produkte nicht in einer Laborumgebung getestet werden, sondern durch echte 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, in automatisierte Testfälle überführt werden. Durch Testautomatisierung kann der Entwicklugnsprozess eines Softwareproduktes drastisch verbessert werden. Automatisierte Tests sind schnell und oft wiederholbar und daher besonders bei Softwareprodukten mit hohem Wartungsaufwand kosteneffizient. Vor allem beim agilen Testen ist es wichtig, auf die stetigen Veränderungen und Anforderungen der Softwaresysteme reagieren zu können. Während des Softwareentwicklungsprozess müssen neben den manuellen auch die automatisierten Tests laufend angepasst werden, um Ressourcen zu sparen und mit der Kombination beider Teststrategien das Beste aus dem Projekt herauszuholen. 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 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.
Kombiniere, kombiniere…
Je komplizierter die Anwendungen und je mehr Schnittstellen, desto wichtiger wird auch das funktionale Testing, um sicherzustellen, dass alles reibungslos funktioniert und alle Komponenten perfekt interagieren. Analysten spekulieren, dass bis 2024 89 Prozent der Fahrzeuge auf der Straße integrierte internetfähige Systeme haben. Dabei werden Nutzer erwarten, dass die im Fahrzeug integrierten digitalen Produkte reibungslos und fehlerfrei funktionieren und die Sicherheit von Fahrer und Mitfahrern 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 daher 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.
Nichts frustriert User mehr, als Informationen, die für sie nicht relevant sind und die sie nicht verstehen. Daher ist es elementar, dass smarte Devices selbsterklärend funktionieren und einfach in der Handhabung sind. Stichwort: Usability Testing. Darüber hinaus ist es essentiell, den Nutzern eine konsistente Digital Experience zu ermöglichen und diese nicht durch Ausfälle oder Umleitungen zu brechen. Das Zusammenspiel verschiedener Komponenten muss wie aus einem Guss erscheinen – plattformübergreifend. Es sollte daher nicht nur ein einzelnes Produkt getestet werden, sondern das Zusammenspiel aller Komponenten des Ökosystems. Dazu gehören Hard- und Software samt entsprechender Updates ebenso wie die Nutzer selbst.
Kundeninformationen zu sichern und zu schützen hat auch im Zeitalter des IoT oberste Priorität. Leider werden ständig neue Schwachstellen entdeckt, was das Schritthalten fast unmöglich macht. Deshalb ist es wichtig, dass regelmäßig erfahrene Sicherheitsexperten Security Assessments für die eigenen Anwendungen durchführen.
Gut gerüstet für das Internet der Dinge
Die digitale Wirtschaft und unsere hypervernetzte Welt haben verändert, wie Nutzer Inhalte konsumieren, Handel betreiben und mit Unternehmen und untereinander in Kontakt treten. Dank Webseiten, App-Stores und Social Media-Plattformen haben Konsumenten großen Einfluss darauf, wer Erfolg hat und wer nicht. Entsprechend wichtiger wird es, dass Unternehmen sich den neuen Anforderungen mit zeitgemäßen Testmethoden 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 der neuen digitalen Produkte abdecken. Menschlicher Scharfsinn und Kreativität sind nötig, um sowohl oberflächliche als auch tiefgehende Fehler zu finden, die vorab nicht im Labor planbar sind. Mit strukturiertem Testdesign müssen die neuen Angebote zudem so funktional wie möglich gemacht werden und Antworten auf die hohen Erwartungen der User liefern.
Jan Wolter ist Vice President und Geschäftsführer Europa bei Applause. Zuvor war er CEO und Mitbegründer von testhub, einem deutschen Software-Testing-Anbieter, der sich im Mai 2014 mit Applause zusammenschloss. Dadurch hat Jan Wolter jahrelange Erfahrung in der Umsetzung und Skalierung von Software-Testing-Lösungen.
