如果您像我一樣，就會不斷想象完全實現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的未來可能性。在家庭環(huán)境中，我想象我的汽車，GPS和Nest可以一起工作，以預測我的到來并對氣候控制進行適當?shù)恼{整。或是冰箱，打蛋器和Amazon Fresh在我什至不知道需要它們之前就毫不費力地互相訂購雞蛋，這是什么未來。

在其他時候，我堅信物聯(lián)網(wǎng)將帶來反烏托邦式的未來（如Wired令人發(fā)指的詳細描述）。

幸運的是，我們處于這種互連水平上的某些方式。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還處于起步階段，物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員必須克服一些關鍵的挑戰(zhàn)。

似乎已經(jīng)達成共識，環(huán)境復雜性是一個重大挑戰(zhàn)，這是一個棘手的挑戰(zhàn)，因為復雜性是物聯(lián)網(wǎng)領域的重點–作為物聯(lián)網(wǎng)設備的開發(fā)者，我可能會與許多下游的第三方API集成，而其他開發(fā)人員可能會使用我公開的API。

在物聯(lián)網(wǎng)需求增加之前，我們可能已經(jīng)通過創(chuàng)建物理測試實驗室在API和設備生態(tài)系統(tǒng)中測試了我們的設備。現(xiàn)在，這是一個過時且昂貴的主張，并且開發(fā)人員通常無法控制來自第三方API或設備的數(shù)據(jù)（這對于邊緣案例測試至關重要）。

這就是為什么服務虛擬化是解決方案的關鍵部分。我們可以模擬下游API并控制設備消耗的數(shù)據(jù)，以驗證集成測試中的異常情況。

今天的例子

在本文中，我將使用Amazon Echo演示這些功能，因為它可以成為家庭IoT生態(tài)系統(tǒng)的中心樞紐（也許您甚至可以像我一樣擁有一個）。

首先，我將指導您完成使用AWS Lambda實施自己的Alexa技能的步驟。通過此電話，您可以詢問Alexa的天氣狀況，以獲取郵政編碼。

然后，我們將在Azure中部署Parasoft虛擬服務，以模擬來自Weather API的響應，以進行邊緣案例測試。 （例如，當有雷雨或外面有101 F時，Alexa會怎么說？）

跟隨自己的先決條件：

• 互聯(lián)網(wǎng)連接（很明顯）

• 您自己的Amazon Echo或Echo Dot可以改善體驗，但您也可以使用模擬器。

• 一個Amazon開發(fā)人員帳戶（//developer.amazon.com/）和Amazon Web服務帳戶（//aws.amazon.com/）。

• 在//openweathermap.org/api上以開發(fā)人員身份注冊，以獲取開放天氣API的API密鑰。

• 一個用于訪問Microsoft Azure的Microsoft帳戶（//signup.live.com）。

• 對REST API和JSON的基本了解。

這將如何運作？

在第1部分中，我們將設置Alexa技能和Lambda函數(shù)。

1. 用戶將對Alexa說話（用戶的輸入稱為“發(fā)言”）。

2. 我們的Alexa技能會將這種“話語”映射為“意圖”

3. 我們的Alexa技能將向我們的AWS Lambda函數(shù)發(fā)送一個JSON請求。 Lambda是Amazon的一項強大功能，可讓您上傳一些代碼并按需在云中執(zhí)行它。您只需要在執(zhí)行時付費即可。在此示例中，Lambda函數(shù)將決定如何處理我們的Intent請求，并具有代表Alexa為用戶創(chuàng)建響應消息的邏輯。

4. 要創(chuàng)建響應，我們的Lambda函數(shù)必須調用開放天氣API來獲取當前的天氣信息。

在第2部分中，我們將在Azure中部署Parasoft虛擬服務器。然后，我們將在Lambda函數(shù)和OpenWeatherMap API之間放置一個Parasoft代理。該代理將使我們能夠控制來自AWS Lambda的天氣請求，將其發(fā)送到真正的OpenWeatherMap API或帶有罐裝響應的虛擬表示。

第1部分：設置我們的Alexa技能和Lambda函數(shù)

1. 首先，我們需要確保我們位于Amazon Web Services控制臺（//console.aws.amazon.com）的“美國東部（弗吉尼亞北部）”地區(qū)。當前，這是Lambda可用的唯一區(qū)域：

2. 首先創(chuàng)建Lambda函數(shù)。登錄（//console.aws.amazon.com/lambda/）并選擇藍色的“創(chuàng)建Lambda函數(shù)”按鈕：

3. 在“選擇藍圖”下，選擇“空白功能”，然后選擇Alexa技能套件作為Lambda功能的觸發(fā)器。如果您在列表中沒有看到“ Alexa Skills Kit”，則可能不在“美國東部（弗吉尼亞北部）”區(qū)域。

這里發(fā)生了什么事？我們必須指定調用Lambda函數(shù)的方式，Alexa Skills Kit將允許Alexa啟動它（一旦它收到正確的話語，我們稍后將對其進行配置）。

4. 給該函數(shù)命名為“ virtualWeather”，然后選擇“ Node.js 4.3”作為運行時。就本文而言，我們將使用我已經(jīng)在此處構建的技能，因此請立即下載。如果您想查看底層的源代碼，可以在這里找到。

5. 在“代碼輸入類型”下拉列表中，選擇“上傳.ZIP文件”，然后選擇在步驟4中下載的virtual-weather.zip。

6. 并添加兩個環(huán)境變量-host和api_key：

目前，“主機”應等于//api.openweathermap.org。 “ api_key”是當您注冊為開發(fā)人員時將從OpenWeatherMap收到的32位字母數(shù)字鍵（有關執(zhí)行此操作的信息，請參見上面的前提條件列表）。

7. 在“ Lambda函數(shù)處理程序和角色”下，在“角色”下拉菜單下選擇“創(chuàng)建自定義角色”。在出現(xiàn)的新窗口中，將所有內容保留為默認值，然后選擇“允許”。

8. 返回“配置功能”頁面，您可以為其他所有設置保留默認選項，然后單擊“下一步”。如果一切正常，在“查看”頁面上，選擇“創(chuàng)建功能”。

9. 創(chuàng)建函數(shù)后，請確保復制頁面右上角的ARN ID。我們稍后將需要它：

10. 現(xiàn)在我們的Lambda函數(shù)就位了，我們必須定義一個Alexa Skill。 登錄到Amazon Developer門戶（//developer.amazon.com）并選擇Alexa選項卡。 選擇“ Alexa技能套件入門：

11. 點擊“添加新技能”。 為其指定名稱和“天氣”的調用名稱

12. 在“交互模型”下的“意圖模式”下發(fā)布以下內容：

{

"intents": [

{

"slots": [

{

"name": "Zip",

"type": "AMAZON.Number"

}

],

"intent": "GetWeatherForZipIntent"

}

]

}

13. 在示例話語下發(fā)布以下內容：

GetWeatherForZipIntent what’s the weather for zip code {Zip}

GetWeatherForZipIntent what’s the weather for {Zip}

GetWeatherForZipIntent what’s the weather in {Zip}

最后兩個步驟準確地指定了我們的用戶如何與我們的技能進行交互。我們的示例話語將用戶的語音輸入映射到Intents.Intent類型（在這種情況下為GetWeatherForZipIntent）和用戶指定的郵政編碼將在請求中發(fā)送給我們的Lambda函數(shù)。

14. 在配置下，選擇AWS Lambda ARN（Amazon資源名稱），然后輸入您先前復制的函數(shù)ARN：

我們已經(jīng)準備好進行測試！在“文字”標簽下，輸入示例“話語”，例如“ 91016的天氣如何”，然后點擊“詢問天氣”。您應該看到發(fā)送到Lambda函數(shù)的JSON請求及其響應：

如果您的Echo已連接到該帳戶，并且已啟用此技能以對其帳戶進行測試（可以在“測試”頁面上進行此操作），則也可以與Alexa交談以進行測試。說出類似“ Alexa，詢問天氣，91016的天氣如何”之類的內容。

這就是Alexa設置！還不錯吧？

但是，本文開頭提出的復雜性和外部依存關系面臨的主要挑戰(zhàn)是什么？

我們的Lambda函數(shù)依賴于提供實時，真實數(shù)據(jù)的外部API。作為物聯(lián)網(wǎng)設備的開發(fā)人員或測試人員，我們如何確保我們接收到需要測試不同條件的下游數(shù)據(jù)？

例如，讓我們看一下我們的Alexa技能weather.js的一部分：

我們這里有一些簡單的邏輯，可以根據(jù)我們的天氣描述添加適合天氣的短語。例如，“撐一把雨傘！” JSON響應的描述字段中提到下雨時，我們對Alexa響應的響應。

那么我們將如何測試呢？除非您準備好進行可靠的雨舞，或者碰巧住在西雅圖，否則這將不容易。將測試自動化（為此我們需要來自OpenWeather API的一致，可重復的數(shù)據(jù)，這不太可能）添加到組合中，我們遇到了一個非常棘手的問題。

顯而易見，簡單的答案是服務虛擬化。這將使我們能夠模擬Weather API并測試不同的情況。 Parasoft擁有免費的服務虛擬化平臺（連續(xù)測試平臺），可在Azure中進行30天的免費試用。

第2部分：使用服務虛擬化對Alexa技能進行邊緣案例測試

1. 登錄到您的Azure門戶，然后選擇“新建”以訪問市場：

2. 在市場中，搜索“ Parasoft”，然后選擇“按需服務虛擬化”。如果您先前已從Parasoft處獲得了特殊許可，則可以選擇“ BYOL”選項。單擊創(chuàng)建。

3. 提供虛擬機的名稱，然后輸入用戶名和密碼。您可以選擇為VM創(chuàng)建新的資源組，也可以將其添加到現(xiàn)有VM。所有其他選項可以保留為默認值。單擊確定。

4. 選擇虛擬機大小（建議為DS2_V2或更好）。單擊確定。

5. 如果需要，您可以在“設置”下更改其他配置。建議不要更改默認配置，除非有特殊原因。單擊確定。

6. 單擊“摘要”視圖上的“確定”。

7. 在購買視圖上，單擊購買。免費試用期結束后（前30天），我們將向您收費。 VM創(chuàng)建過程將需要幾分鐘才能完成。

8. VM的狀態(tài)為“正在運行”后，選擇VM并復制其公共IP地址。

9. 在瀏覽器中轉到http：// <VM_IP_Address>。連續(xù)測試平臺主菜單將出現(xiàn)。一旦“在線百分比”窗口小部件顯示為“ 100％”，虛擬機將被完全配置并初始化：

10. 在頂部附近，單擊“添加系統(tǒng)”：

11. 選擇“從文件導入系統(tǒng)”，然后瀏覽到AlexaWeatherSystem.zip（在此處下載）。選擇“AzureVirtServer”作為目標服務器，然后單擊“導入”：我們現(xiàn)在已經(jīng)導入了AlexaWeatherSkill系統(tǒng)，虛擬服務和相關數(shù)據(jù)。

12. 最后，將代理端點放置在Lambda函數(shù)和OpenWeatherMap API之間。代理部署在http：// <VM_IP_Address>：9080 / proxy

進入AWS Lambda（//console.aws.amazon.com/lambda/）中的virtualWeather函數(shù)，并將我們創(chuàng)建的環(huán)境變量更改為代理端點：

13. 在我們的環(huán)境（http：// <VM_IP_Address> / em / ui / environments / 1）中，我們現(xiàn)在可以控制返回到Lambda函數(shù)的數(shù)據(jù)以測試不同的條件。這將改變我們Alexa的按需行為！從OpenWeatherMap API組件下的下拉菜單中選擇T-Storm，然后選擇“設置”按鈕：

現(xiàn)在，流量已定向到我們的虛擬“ T暴風”服務，并且正在返回響應（指示下雨和雷暴）。說出類似“ Alexa，詢問virtualWeather 91016中的天氣”之類的內容，您會聽到“拿一把雨傘！蒙羅維亞有雷暴和大雨。”

現(xiàn)在，我們可以控制天氣了！

下一步：

那么，從這里去哪里呢？以下是一些可能的后續(xù)步驟：

• 如果您想修改現(xiàn)有的虛擬響應（或創(chuàng)建自己的虛擬響應），請訪問：http：// <VM_IP_Address> / em / virtualassets / manage
• 當前，虛擬響應將報告“ Test City”中的天氣，而不是與您指定的郵政編碼關聯(lián)的城市名稱。您可能會增強虛擬服務，以通過郵政編碼進行查找，以在虛擬響應中提供正確的城市名稱。
• 您可以修改我的Lambda函數(shù)代碼并將其構建/部署到AWS Lambda上。也許您可以修改Alexa響應以包含API返回的更多天氣數(shù)據(jù)。您可以在以下位置找到該存儲庫：//github.com/sdebrosse/virtualize-weather
• 將其克隆到Linux計算機上后（只能在Linux環(huán)境上構建它），需要配置AWS CLI并安裝npm / nodejs。在repo文件夾中，您可以執(zhí)行“ npm run deploy”以將更改部署到Lambda。

我也強烈推薦Brian Donohue在這里撰寫有關創(chuàng)建您的第一個Alexa技能的文章。我也推薦Ryan Ray在這里的文章。我已經(jīng)針對他們在本文中使用的Lambda函數(shù)改編了他們兩個教程中的代碼。