一种林业物联网监控系统可靠性测试方法

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一种林业物联网监控系统可靠性测试方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于物联网监控系统技术领域，涉及物联网监控系统的自动化测试方法，尤其涉及一种林业物联网监控系统可靠性测试方法。\n背景技术\n[0002] 林业物联网监控系统由物联网技术中典型的应用层、网络层和感知延伸层三个层次组成，它是一个多层级、多设备的网络监控系统，并被视为一个整体为人们提供产品应用服务。这种产品特点决定了产品的复杂性，但如何保障产品的稳定、可靠性运行，是一个新的挑战。目前各个厂家大多采用人工的方式，效率低下，容易出错，自动化测试程度较低，对可靠性不能量化统计。自动化测试凭借可重复性，测试效率高等特点得到了快速发展，对林业物联网监控系统可靠性测试评估来说，自动化测试占有越来越重要的角色。然而仅少部分厂家采用的自动化测试，是针对特定应用开发软件或硬件设备进行单独测试，但无法测试验证整个产品系统运行的可靠性。\n发明内容\n[0003] 为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种林业物联网监控系统可靠性测试方法，实现测试序列的自动化。\n[0004] 为实现林业物联网监控系统可靠性测试，设计了一种林业物联网监控系统可靠性测试系统该测试系统包括PC端和测试信号仿真仪。所述的测试信号仿真仪接收PC端发送过来的指令，从输出端口输出响应模拟或者数字信号激励传感器设备，从输入端口采集模拟或者数字信号，转换后发送给MCU。\n[0005] 所述的测试信号仿真仪包括微处理器MCU及分别与微处理器MCU连接的以太网口电路、输入端口、输出端口、LED状态指示灯和电源模块。所述的微处理器MCU为数据处理核心单元，将探测到的信号上传至PC端，将PC端下发指令解析后，产生相应的输出信号。所述的以太网口电路，通过以太网与PC端进行通信。所述的LED状态指示灯，显示测试系统的工作状态、信号状态。所述的输入端，包括AD采样电路和输入电平转换电路，所述的AD采样电路，处理执行设备模拟信号输入，将其转为数字信号给MCU处理，所述的输入电平转换电路，将执行设备的数字信号转换为电平信号，发送给MCU处理。所述的输出端，包括DA转换电路和输出电平转换电路，所述的DA转换电路，产生被测系统传感器所需的模拟触发信号，替代实际的物理感知信号，所述的输出电平转换电路，用于产生对传感器进行激励的电平输出。\n[0006] 一种林业物联网监控系统可靠性测试方法，针对林业物联网监控系统的应用功能，在感知延伸层通过模拟电信号的方法把各个传感设备接入到测试系统，模拟实际传感器的感知信号，产生各种传感设备的报警信息；同时，在应用层通过人机交互的移动多功能智能终端把APP应用信息、短信信息、电话信息等接入到测试系统，模拟人操作行为，读取各种报警信息，并以自动化的方式判别系统信息的准确性和可靠性，实现林业物联网监控系统的测试闭环，完成用户到设备和设备到用户的双向自动化测试操作，进一步通过脚本的方式编写不同测试用例，完成覆盖所有应用功能的可靠性测试。\n[0007] 首先设置自动化测试系统ATS PC端和测试信号仿真仪，测试信号仿真仪通过以太网通信接口与PC端进行通信，将探测到的信号上传至PC端，将PC端下发指令解析后，产生相应的信号输出，其测试方法步骤如下。\n[0008] a．针对林业物联网监控系统的应用功能，通过物理连接方式，把被测的传感器设备的感知电路信号接口接入到测试信号仿真仪中，在感知延伸层通过模拟电信号的方法，模拟实际传感器的感知信号，产生传感器设备的报警信息；\n[0009] 上行信号激励上行：在PC机上运行ATS，ATS通过测试序列向测试信号仿真仪发送激励信息，测试信号仿真仪产生模拟传感设备的感知电信号，激励被测传感器设备；\n[0010] 信号采集下行： 在PC机上运行ATS，ATS通过测试信号仿真仪采集传感器设备的电信号，获取被测传感器设备的功能响应、报警信息。\n[0011] b．在应用层通过人机交互的移动智能终端把APP应用信息、短信信息、电话信息等接入到测试系统，模拟人操作行为；移动智能终端通过USB线与PC相连，然后在手机中嵌入一个上测试代理Agent文件；\n[0012] 测试命令激励下行：在PC机上运行ATS，ATS通过测试序列向移动智能终端上的APP或短信发送测试命令，激励被测系统的功能实现；\n[0013] 测试结果采集上行：在PC机上运行ATS，ATS通过监测移动智能终端的APP或短信或电话信息，获取被测移动智能终端的功能响应、报警信息。\n[0014] c．读取报警信息，传感器报警信号经过自身的网络传输，经云平台，然后把该报警信息推送给移动智能终端，ATS通过监测移动智能终端的APP推送或短信提示或电话提示信息，获取被测移动智能终端的报警功能响应。\n[0015] d．判别系统信息的准确性和可靠性，在ATS中，对已经接收到的APP推送或短信提示或电话提示信息与预置的APP推送或短信提示或电话提示信息的报警信息是否一致，通过模式识别的方式进行自动化判定；不断开展被测传感器的信号激励，验证移动智能终端是否执行相应的动作；同时，对该系统功能进行长时间N*24小时持续测试，获取该系统报警功能的可靠性数据指标，实现林业物联网监控系统的测试闭环，完成用户到设备和设备到用户的双向自动化测试操作。\n[0016] e．进一步通过脚本的方式编写不同测试用例，完成覆盖所有应用功能的可靠性测试。\n[0017] 本发明采用了自动化测试方法，能够实现对林业物联网监控系统开展连续稳定性测试，通过解决林业物联网监控系统“应用端-传感端”的端到端可控编程执行，实现测试序列的自动化。该测试方法中把真实的设备抽象为不同应用接口服务，实现了透明仿真模拟，能够很好的发现产品的不足以及稳定性，使用灵活度高，提高了测试效率，降低了开发成本。\n附图说明\n[0018] 图1为测试信号仿真仪结构示意图。\n[0019] 图2为测试场景结构示意图。\n[0020] 图3为测试集成开发环境的功能框图。\n[0021] 图4为森林防火功能测试场景结构示意图。\n具体实施方式\n[0022] 下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。\n[0023] 实施例： 一种林业物联网监控系统可靠性测试系统由PC端和测试信号仿真仪构成。PC端和测试信号仿真仪构成测试系统的硬件设备，测试信号仿真仪接收PC端发送过来的指令，从输出端口输出响应模拟或者数字信号激励传感器设备，从输入端口采集模拟或者数字信号，转换后发送给MCU。\n[0024] 如图1所示，测试信号仿真仪，包括微处理器MCU及分别与微处理器MCU连接的以太网口电路、AD采样电路、输入电平转换电路、DA转换电路、输出电平转换电路、LED状态指示灯和电源模块。\n[0025] 微处理器MCU：数据处理核心单元，将探测到的信号上传至PC端，将PC端下发指令解析后，产生相应的输出。\n[0026] 以太网口电路：通过以太网跟PC端进行通信。\n[0027] AD采样电路：处理执行设备模拟信号输入，将其转为数字信号给MCU处理。\n[0028] 输入电平转换电路：将执行设备的数字信号转换为合适电平，发送给MCU处理。\n[0029] LED状态指示灯：将测试仪器工作状态、信号状态表现出来。\n[0030] DA转换电路：产生被测系统传感器所需的模拟触发信号，替代实际的物理感知信号。\n[0031] 输出电平转换电路：若测试仪器产生的模拟信号无法满足传感器设备的激励要求，则跳过传感器模数转换电路部分，直接产生相应的信号进行激励。\n[0032] 电源单元：提供各个电路部分的电源需求。\n[0033] 针对林业物联网监控系统的应用功能，在感知延伸层通过模拟电信号的方法把各个传感设备接入到测试系统，模拟实际传感器的感知信号，产生各种传感设备的报警信息；\n同时，在应用层通过人机交互的移动多功能智能终端把APP应用信息、短信信息、电话信息等接入到测试系统，模拟人操作行为，读取各种报警信息，并以自动化的方式判别系统信息的准确性和可靠性，实现林业物联网监控系统的测试闭环，完成用户到设备和设备到用户的双向自动化测试操作，进一步通过脚本的方式编写不同测试用例，完成覆盖所有应用功能的可靠性测试。\n[0034] 测试系统（ATS，Automatic Test System）主要由PC端和测试信号仿真仪构成，测试系统ATS安装在PC端，被测系统（SUT，System Under Test）是一套典型的林业物联网监控系统。测试系统和被测系统构成的测试场景结构如图2所示。其测试步骤如下。\n[0035] a．针对林业物联网监控系统的应用功能，通过物理连接方式，把被测的传感器设备的感知电路信号接口接入到测试信号仿真仪中，在感知延伸层通过模拟电信号的方法，模拟实际传感器的感知信号，产生传感器设备的报警信息。\n[0036] 信号激励（上行）：在PC机上运行ATS，ATS通过测试序列向测试信号仿真仪发送激励信息，测试信号仿真仪产生模拟传感设备的感知电信号，激励被测传感器设备。\n[0037] 信号采集（下行）： 在PC机上运行ATS，ATS通过测试信号仿真仪采集传感器设备的电信号，获取被测传感器设备的功能响应、报警信息。\n[0038] b．在应用层通过人机交互的移动智能终端把APP应用信息、短信信息、电话信息等接入到测试系统，模拟人操作行为；移动智能终端通过USB线与PC相连，然后在手机中嵌入一个上测试代理Agent文件。\n[0039] 测试命令激励（下行）：在PC机上运行ATS，ATS通过测试序列向移动智能终端上的APP或短信发送测试命令，激励被测系统的功能实现。\n[0040] 测试结果采集（上行）：在PC机上运行ATS，ATS通过监测移动智能终端的APP或短信或电话信息，获取被测移动智能终端的功能响应、报警信息。\n[0041] c．读取报警信息，传感器报警信号经过自身的网络传输，经云平台，然后把该报警信息推送给移动智能终端，ATS通过监测移动智能终端的APP推送或短信提示或电话提示信息，获取被测移动智能终端的报警功能响应。\n[0042] d．判别系统信息的准确性和可靠性，在ATS中，对已经接收到的APP推送或短信提示或电话提示信息与预置的APP推送或短信提示或电话提示信息的报警信息是否一致，通过模式识别的方式进行自动化判定；不断开展被测传感器的信号激励，验证移动智能终端是否执行相应的动作；同时，对该系统功能进行长时间N*24小时持续测试，获取该系统报警功能的可靠性数据指标，实现林业物联网监控系统的测试闭环，完成用户到设备和设备到用户的双向自动化测试操作。\n[0043] PC端执行基于脚本语言开发的各种测试用例，将命令发送给测试信号仿真测试仪，产生激励信号模拟触发被测系统的传感器工作命令，同时通过测试信号仿真仪收集产生激励后，应用层和执行器的反馈； 处理被测系统移动多功能智能终端输出的信息，跟预期结果进行自动化对比，判断测试结果，并生成日志记录，输出报告。PC端的功能框图如图3所示。\n[0044] 以测试林业物联网监控系统中的森林防火功能为例，如图4所示构建测试场景结构，其测试步骤如下。\n[0045] （1）.在SUT中，按照林业物联网监控系统搭建一个可用的森林传感报警系统；\n[0046] （2）.在ATS中，PC端通过有线或无线的方式连接移动多功能智能终端，测试信号仿真测试仪物理连接火焰传感器感知信号的采集电路；\n[0047] （3）.在ATS中的测试集成开发环境中，编写执行火焰传感报警功能的测试序列；\n[0048] （4）.在测试信号仿真仪中，接收测试序列命令，通过测试信号仿真仪模拟产生火焰传感器的报警信号；\n[0049] （5）.在测试序列中，不断检测智能手机及APP是否有短信或电话或APP推送报警消息，验证林业物联网监控系统中的森林传感报警功能是否正常；\n[0050] 通过上述（1）（5）已经搭建并编程实现的森林传感报警功能的自动化测试序列，~\n不断开展火焰传感器的激励，验证智能手机及APP端是否执行相应的动作。对该系统功能进行长时间N*24小时持续测试，获取火焰传感器报警功能的可靠性数据指标。\n[0051] 因此，本发明采用了自动化测试方法，能够实现对林业物联网监控系统开展N*24小时连续稳定性测试，通过解决林业物联网监控系统“应用端-传感端”的端到端可控编程执行，实现测试序列的自动化，发现在被测产品长时间持续运行下在系统需求、设计、编码等方面存在的各种缺陷，提供可靠性数据。对测试人员来说，提高了测试效率和测试数据的准确性。\n[0052] 综上所述是本发明较佳的实施例，凡依本发明技术方案所做的改变，所生产的功能作用未超出本发明技术方案的范围时均属于本发明的保护范围。