CN112653578A - 一种通信总线的数据模拟方法和系统 - Google Patents

一种通信总线的数据模拟方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通信总线的数据模拟方法，包括如下步骤：步骤1：在用户的应用现场的通信总线上挂载监听设备，监听通信总线上的物联网设备和环境设备之间的通信数据；步骤2：建立模拟环境，所述模拟环境中的通信总线上挂载与步骤1相同的物联网设备以及重放设备；所述重放设备用于将步骤1的通信数据复制多份并释放到通信总线上，以测试物联网设备的运行情况；步骤3：根据运行情况获取运行结果，该方法能够批量化模拟工厂应用环境，能够得到准确的测试结果，具有现实意义，同时本发明还公开了一种模拟系统，属于物联网技术领域。

Description

一种通信总线的数据模拟方法和系统
技术领域
本发明属于物联网技术领域，更具体而言，涉及一种通信总线的数据模拟方法。
背景技术
CN201310612594.7公开了一种总线压力测试系统及其方法，通过快捷外设互联标准(PCI Express,PCI-E)装置根据测试模型初始化中央处理器、PCI-E接口及内存，并且建立对应测试模型的数据传输路径，接着由PCI-E装置生成压力数据流，以及使压力数据流在数据传输路径上传输以进行压力测试，用以达成提高压力测试的可用性的技术功效。
该方法通过PCI-E总线生成压力数据流仅仅考虑的是数据流的大小，对于物联网系统中总线上数据的处理的复杂程度并未完全考虑到，不能模拟物联网系统中的实际情况。
在实际的物联网系统中，环境设备各种各样，通信数据各有不同，很多时候在实验室中模拟了工厂应用环境，但是到实际部署过程中却产生各种各样的问题。
物联网产品通常会经历研发、测试、试运行、批量部署等阶段。试运行阶段是将设备小批量部署在客户的实际使用环境中。
在实际的使用案例中，有些问题出现的概率较低，在设备数量较少时难以出现，只有在批量部署时才会出现，但此时对问题的修复就会受到成本、是否影响客户业务、客户满意度等多方面因素的影响。
本方案的目的是在试运行阶段，在保持客户现场设备数量不变的情况下，能够在工厂进行更大规模的模拟测试，提升问题出现的概率。
所以本申请要解决的技术问题是：如何提高模拟测试的准确性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种通信总线的数据模拟方法，该方法能够在工厂批量化模拟应用环境，能够得到准确的测试结果，具有现实意义，同时本发明还公开了一种模拟系统。
根据本发明的第一方面，提供了一种通信总线的数据模拟方法，包括如下步骤：
步骤1：在用户的应用现场的通信总线上挂载监听设备，监听通信总线上的物联网设备和环境设备之间的通信数据；
步骤2：建立模拟环境，所述模拟环境中的通信总线上挂载与步骤1相同的物联网设备以及重放设备；所述重放设备用于将步骤1的通信数据复制多份并释放到通信总线上，以测试物联网设备的运行情况；
步骤3：根据运行情况获取运行结果。
在上述的通信总线的数据模拟方法中，所述通信总线为CAN和/或RS485总线。
在上述的通信总线的数据模拟方法中，所述步骤1的通信数据发送到云服务器，所述模拟环境建立在被测的物联网设备厂家；所述环境设备为传感器、扫描设备、仪表、数控阀门、车载设备等中的一种或多种。
在上述的通信总线的数据模拟方法中，所述模拟环境为2个或多个，每一个模拟环境都按照步骤2所述方法进行测试。
在上述的通信总线的数据模拟方法中，在步骤2中，所述通信数据包括环境数据、第一交互数据、第二交互数据，所述环境数据是总线上环境设备之间的交互数据；第一交互数据由物联网设备发起的交互数据，此类数据由物联网设备发起请求，环境设备应答；第二交互数据是由环境设备发起的交互数据，此类数据由环境设备发起请求，物联网设备应答；
重放设备释放多份通信数据的方法为：
(1)环境数据，此类数据的发送不受控制；
(2)第一交互数据，在重放设备中，分析该类数据，并过滤掉重放数据中由物联网设备发出的请求数据，仅在收到被测的物联网设备发送相同的请求数据后，将重放数据中相应的应答包发送出去；
(3)第二交互数据，在重放设备中，仅发送该请求，过滤掉被测的物联网设备的应答数据。
本发明的另外一个目的是：一种通信总线的数据模拟系统，包括服务器、监听设备、模拟环境；
所述监听设备用于监听用户的应用现场的通信总线上的物联网设备和环境设备之间的通信数据并发送给服务器；
所述服务器用于将通信数据发送给模拟环境中的重放设备，由重放设备将通信数据复制多份后释放到通信总线上；
所述模拟环境上挂载有物联网设备和重放设备；通过收集物联网设备的运行情况获取运行结果。
在上述的通信总线的数据模拟系统中，所述通信总线为CAN和/或RS485总线，所述环境设备为传感器、扫描设备、仪表、数控阀门、车载设备等中的一种或多种。
在上述的通信总线的数据模拟系统中，所述模拟环境为2个或多个，所述模拟环境建立在被测的物联网设备厂家。
在上述的通信总线的数据模拟系统中，所述通信数据包括环境数据、第一交互数据、第二交互数据，所述环境数据是总线上环境设备之间的交互数据；第一交互数据由物联网设备发起的交互数据，此类数据由物联网设备发起请求，环境设备应答；第二交互数据是由环境设备发起的交互数据，此类数据由环境设备发起请求，物联网设备应答；
所述重放设备用于将环境数据、第一交互数据中环境设备的应答数据、第二交互数据中环境设备发送的请求释放到总线中
在上述的通信总线的数据模拟系统中，所述服务器为云服务器。
本发明上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
物联网设备通常是部署在无人值守的地方，且客户现场CAN、RS485总线上的设备的数量、类型多种多样，本发明的目的是在客户小批量部署测试阶段，能够进行更大范围的测试。从而可以提升产品质量，降低维护成本，提升客户满意度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1是本发明实施例1的流程框图；
图2是本发明实施例2的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同方案。
实施例1
参照图1和图2所示，本发明一个实施例中，一种通信总线的数据模拟方法，包括如下步骤：
步骤1：在用户的应用现场的通信总线上挂载监听设备，监听通信总线上的物联网设备和环境设备之间的通信数据；
在步骤1中，应用现场挂载的环境设备可以为多种，比如传感器、扫描设备、仪表、数控阀门、车载设备等，这些环境设备的数据都需要通过物联网设备进行数据的采集和上传，物联网设备通过硬件接口在总线上采集数据，并通过软件根据相应的协议对数据进行处理。因此既需要测试硬件的稳定性，又需要测试软件的健壮性。因此传统方法中，仅仅进行数据流的测试难以保障测试的覆盖率。
本实施例中的物联网设备一般是指具有数据交换功能的设备，比如工业路由器。
监听设备在整个监听过程中是不发出数据的，其仅仅是对总线上的数据进行收集，并不需要区分该数据的发送者与接受者。
这些数据可完整的展现工业化应用过程中小规模部署时候的数据情况。本步骤中的应用现场就是工业化应用时的真实现场，例如车载系统，小批量试运行时只运行在1-2台车上，但是批量部署时就是在成千上万台车上部署。但小批量的这1-2台车的运行环境是要求与批量部署的成千上万台车的运行环境是一致的。
步骤2：建立模拟环境，所述模拟环境中的通信总线上挂载与步骤1相同的物联网设备以及重放设备；所述重放设备用于将步骤1的通信数据复制多份并释放到通信总线上，以测试物联网设备的运行情况；
模拟环境可在物联网设备厂家进行，也可以在其他任何地方进行，基于实际多数的应用情况，在被测的物联网厂家进行。
因此优选地步骤1中的通信数据发送到云服务器中，在搭建模拟环境后，从云服务器下载这些通信数据，然后将这些通信数据复制多份在单位时间内释放到通信总线上。
上文记载“通信数据包括了物联网设备发出的数据和环境设备发出的数据”，在数据释放包含3中情况，具体来说：
数据包括3种类型：
(1)环境数据，此类数据是总线上其他设备之间的交互数据，与物联网设备无关，此类数据的发送不受控制；
(2)由物联网设备发起的交互数据，此类数据由物联网设备发起请求，环境设备应答。在重放设备中，分析该类数据，并过滤掉重放数据中由物联网设备发出的请求数据，仅在收到被测设备发送相同的数据后，将重放数据中相应的应答包发送出去；
(3)由环境设备发起的交互数据，此类数据由其他设备发起请求，物联网设备应答。在重放设备中，仅发送该请求，过滤掉应答数据。
步骤3：根据运行情况获取运行结果。
步骤3中的运行情况主要是采集物联网设备的运行日志、数据等，以测试物联网设备是否对各环节设备的数据予以了准确的、及时的反馈，达到测试物联网设备高负荷时的应用情况。
在本发明中，所述通信总线为CAN和/或RS485总线。
在实际的应用场景中，所述模拟环境为2个或多个，每一个模拟环境都按照步骤2所述方法进行测试。
一般来说，如果是两条完全一致的且各自独立的生产线，则只需要建立一个模拟环境，但是在实际生产中，有的设备有多个接口，例如支持两个RS485，可以接入到两条总线中，每条总线的业务类型可以不一致，在这种情况下，就需要建立2个模拟环境或者随着交叉的总线数量的增加，会模拟更多的模拟环境。在这种情况下，就需要在每条总线上都需要监听并建立模拟环境。
物联网设备通常是部署在无人值守的地方，且客户现场CAN、RS485总线上的设备的数量、类型多种多样，通过上述方法，在客户小批量部署测试阶段，能够进行更大范围的测试。从而可以提升产品质量，降低维护成本，提升客户满意度。
实施例2
参考图2，一种通信总线的数据模拟系统，包括服务器1、监听设备2、模拟环境；
所述监听设备用于监听用户的应用现场的通信总线A上的物联网设备3和环境设备5之间的通信数据并发送给服务器；
所述服务器用于将通信数据发送给模拟环境中的重放设备，由重放设备将通信数据复制多份后释放到通信总线A上；
所述模拟环境的通信总线A上挂载有物联网设备3和重放设备4；通过收集物联网设备的运行情况获取运行结果。
其中，所述通信总线为CAN和/或RS485总线，所述环境设备为传感器、扫描设备、仪表、数控阀门、车载设备等中的一种或多种，所述模拟环境为2个，所述服务器为云服务器；模拟环境建立在被测的物联网设备的生产厂家。
综合来说，本系统是由物联网设备的生产厂家建立，其优选通过部署云服务器、远程的监听设备，在本地建立模拟环境，可充分还原实际扩大化的工业化应用场景，可发现环境设备大批量部署时物联网设备的承压性能、硬件的可靠性、软件稳定性，即时发现问题，并解决。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种通信总线的数据模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在用户的应用现场的通信总线上挂载监听设备，监听通信总线上的物联网设备和环境设备之间的通信数据；
步骤2：建立模拟环境，所述模拟环境中的通信总线上挂载与步骤1相同的物联网设备以及重放设备；所述重放设备用于将步骤1的通信数据复制多份并释放到通信总线上，以测试物联网设备的运行情况；
步骤3：根据运行情况获取运行结果。
2.根据权利要求1所述的通信总线的数据模拟方法，其特征在于，所述通信总线为CAN和/或RS485总线。
3.根据权利要求1所述的通信总线的数据模拟方法，其特征在于，所述步骤1的通信数据发送到云服务器，所述模拟环境建立在被测的物联网设备厂家；所述环境设备为传感器、扫描设备、仪表、数控阀门、车载设备等的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的通信总线的数据模拟方法，其特征在于，所述模拟环境为2个或多个，每一个模拟环境都按照步骤2所述方法进行测试。
5.根据权利要求1-4任一所述的通信总线的数据模拟方法，其特征在于，在步骤2中，所述通信数据包括环境数据、第一交互数据、第二交互数据，所述环境数据是总线上环境设备之间的交互数据；第一交互数据由物联网设备发起的交互数据，此类数据由物联网设备发起请求，环境设备应答；第二交互数据是由环境设备发起的交互数据，此类数据由环境设备发起请求，物联网设备应答；
重放设备释放多份通信数据的方法为：
(1)环境数据，此类数据的发送不受控制；
(2)第一交互数据，在重放设备中，分析该类数据，并过滤掉重放数据中由物联网设备发出的请求数据，仅在收到被测的物联网设备发送相同的请求数据后，将重放数据中相应的应答包发送出去；
(3)第二交互数据，在重放设备中，仅发送该请求，过滤掉被测的物联网设备的应答数据。
6.一种通信总线的数据模拟系统，其特征在于，包括服务器、监听设备、模拟环境；
所述监听设备用于监听用户的应用现场的通信总线上的物联网设备和环境设备之间的通信数据并发送给服务器；
所述服务器用于将通信数据发送给模拟环境中的重放设备，由重放设备将通信数据复制多份后释放到模拟环境的通信总线上；
所述模拟环境的通信总线上挂载有物联网设备和重放设备；
通过收集物联网设备的运行情况获取运行结果。
7.根据权利要求6所述的通信总线的数据模拟系统，其特征在于，所述通信总线为CAN和/或RS485总线，所述环境设备为传感器、扫描设备、仪表、数控阀门、车载设备的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的通信总线的数据模拟系统，其特征在于，所述模拟环境为2个或多个，所述模拟环境建立在被测的物联网设备厂家。
9.根据权利要求7所述的通信总线的数据模拟系统，其特征在于，所述通信数据包括环境数据、第一交互数据、第二交互数据，所述环境数据是总线上环境设备之间的交互数据；第一交互数据由物联网设备发起的交互数据，此类数据由物联网设备发起请求，环境设备应答；第二交互数据是由环境设备发起的交互数据，此类数据由环境设备发起请求，物联网设备应答；
所述重放设备用于将环境数据、第一交互数据中环境设备的应答数据、第二交互数据中环境设备发送的请求释放到总线中。
10.根据权利要求7所述的通信总线的数据模拟系统，其特征在于，所述服务器为云服务器。
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Address after: 511356 Room 501, building 2, No. 63, Yong'an Avenue, Huangpu District, Guangzhou, Guangdong

Applicant after: Guangzhou lubangtong Internet of things Technology Co.,Ltd.

Address before: 510653 room F315, 95 daguanzhong Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant before: GUANGZHOU ROBUSTEL TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
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