CN114461337A - 一种云仿真系统、方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种云仿真系统、方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及一种云仿真系统、方法、电子设备及存储介质，其中系统包括：云仿真服务端和至少一台云仿真客户端，所述云仿真服务端和云仿真客户端采用浏览器/服务器B/S架构；其中，所述云仿真服务端包括仿真服务器、服务端仿真目标机、数据库服务器，其中仿真服务器和数据库服务器分别与服务端仿真目标机进行通讯，服务端仿真目标机通过I/O及总线信号与被测件相连；所述云仿真客户端包括客户端设备和客户端仿真目标机，其中客户端仿真目标机通过I/O及总线信号与被测件相连。本发明实施例能够实现异地仿真、多人仿真、数据上传网络存储，解决现有半实物仿真长久以来的局限性。

Description

一种云仿真系统、方法、电子设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及仿真技术领域，特别涉及一种云仿真系统、方法、电子设备及存储介质。
背景技术
仿真种类主要包括三种：动态模拟仿真、全数字实时仿真、硬件在环仿真(HIL，hardware in the loop)，其中应用最广的是硬件在环仿真。硬件在环仿真综合了数字仿真和物理仿真优势，不仅能够进行实时数字仿真，也可对复杂物理设备进行快速、精确模拟，用于仿真被测硬件。
云仿真是基于云计算的背景下产生的新型仿真技术，其中云计算就是将硬件和软件当做资源并以服务的方式提供，用户通过网络按需使用这些服务，即无需在本地安装和配置仿真环境，通过网络在远程仿真平台上进行仿真的一种仿真方案，其可以多设备联网管理已设计的仿真模型，简化了仿真的难易上手程度。但是目前的云仿真平台主要应用于工艺生产，而且局限于特定时间特定地点的半实物仿真的运行。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种云仿真方法、系统、电子设备及存储介质，可应用于多领域仿真的实现，改变现有云仿真采用半实物仿真的局限性。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明的实施方式提供了一种云仿真系统，包括：云仿真服务端和至少一台云仿真客户端，所述云仿真服务端和云仿真客户端通过网络连接，采用浏览器/服务器B/S架构，所述B/S架构支持多台云仿真客户端在异地远程进行仿真测试；其中，所述云仿真服务端包括仿真服务器、服务端仿真目标机、数据库服务器，其中仿真服务器和数据库服务器分别与服务端仿真目标机进行通讯，服务端仿真目标机通过I/O及总线信号与被测件相连，其中通过添加I/O及服务端仿真目标机进行多个被测件的分布式并行仿真测试；所述云仿真客户端包括客户端设备和客户端仿真目标机，其中客户端仿真目标机通过I/O及总线信号与被测件相连，其中通过添加I/O及客户端仿真目标机进行多个被测件的分布式并行仿真测试。
第二方面，本发明实施例提供了一种云仿真方法，应用于如前所述的云仿真系统，所述方法包括：确定云仿真客户端和被测件的位置；根据确定的所述云仿真客户端和被测件的位置，云仿真服务端获取所述被测件试验项目的仿真用例，并根据所述仿真用例配置仿真目标机，所述仿真目标机对所述被测件进行仿真测试；所述云仿真服务端和所述云仿真客户端监测仿真测试的数据，且所述云仿真服务端在仿真测试完成后存储仿真数据和仿真结果。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如本发明第一方面实施例所述云仿真方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面实施例所述云仿真方法的步骤。
本发明实施方式相对于现有技术而言，基于云仿真服务端和至少一台云仿真客户端的架构且云仿真服务端和云仿真客户端采用B/S架构，从而能够支持多台云仿真客户端在异地远程远程对被测件进行仿真用例、仿真配置信息的编写等，进行仿真测试；在云仿真服务端和云仿真客户端都可以通过添加I/O及服务端仿真目标机进行进行扩展，从而能够实现多个被测件的分布式并行仿真测试，扩大仿真规模，具有设备级的扩展能力；通过多个服务端仿真目标机和客户端仿真目标机，被测件可以同时进行不同的试验项目的仿真测试，从而实现多系统的联合仿真测试。
另外，所述确定云仿真客户端和被测件的位置，具体为：云仿真客户端和被测件均在云仿真服务端，或者，被测件在云仿真服务端而云仿真客户端在异地，或者，云仿真客户端和被测件均在异地；如果所述云仿真客户端和所述被测件均在云仿真服务端，则在所述云仿真服务端的仿真服务器建立所述被测件的仿真用例并输入仿真请求，所述仿真请求中包括所述被测件的试验项目；所述仿真服务器将所述仿真用例的仿真脚本下载到服务端仿真目标机，所述服务端仿真目标机根据所述被测件的试验项目对所述被测件进行仿真测试；如果所述被测件在云仿真服务端而所述云仿真客户端在异地，则通过所述云仿真客户端的客户端设备编写仿真用例所述被测件试验项目的仿真用例，通过网络向所述云仿真服务端发送仿真请求和所述仿真用例，所述仿真请求中包括所述被测件的试验项目；当仿真服务器获取到所述仿真用例时，将所述仿真用例的仿真脚本下载到服务端仿真目标机，所述服务端仿真目标机根据所述被测件的试验项目对所述被测件进行仿真测试；如果所述云仿真客户端和所述被测件均在异地，则通过所述云仿真客户端的客户端设备编写仿真用例所述被测件试验项目的仿真用例，通过网络向所述云仿真服务端发送仿真请求和所述仿真用例，所述仿真请求中包括所述被测件的试验项目；当仿真服务器获取到所述仿真用例时，将所述仿真用例的仿真脚本下载到客户端仿真目标机，所述客户端仿真木机根据所述被测件的试验项目对所述被测件进行仿真测试；所述云仿真服务端和所述云仿真客户端监测仿真测试的数据，仿真测试完成后，仿真服务器根据仿真测试的数据生成仿真结果和仿真报告，所述仿真测试的数据、仿真结果和仿真报告存储在数据库服务器中；所述云仿真客户端可以向云仿真服务端发送请求，从所述数据库服务器中获取仿真测试的结果和/或仿真报告。如此，根据云仿真客户端和被测件的位置提出了不同的仿真测试方式，从而解决了现有技术中半实物仿真长久以来的局限性，可以实现异地仿真、多人仿真、数据上传网络存储且随时可以下载数据的功能。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明第一实施例的一种云仿真系统的结构框图；
图2是根据本发明第一实施例的一种云仿真系统的功能框图；
图3是根据本发明第二实施例的一种云仿真方法的流程示意图；
图4是根据本发明第三实施例的一种服务器的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本申请实施例中的术语“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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
针对目前云仿真基于半实物仿真，发明人在实现本发明时，发现至少有以下缺点：
对于大多数嵌入式软件的仿真缺乏动态仿真环境，常采用手工仿真，对于系统的动态实时响应、各种极限条件下的性能和容错能力无法验证，部分性能只有通过外场试验进行验证，所有这些问题都极大地影响了研制周期，并使研制费用也大大提高。
缺少通用的嵌入式软件仿真平台，通常某种仿真设备只针对某一种或几种软件，不能满足大多数嵌入式软件仿真的需要，通用性差。仿真设备的可扩展性、可维护性不高。
仿真人员只有将被测件拿到仿真系统现场进行仿真，被测件在异地无法进行仿真，仿真成本较高，仿真效率低下。
仿真系统规模较小，无法做到系统级的分布式、并行仿真。
因此，本发明采用云仿真技术，仿真人员在本地客户端能够编写仿真用例，远程将仿真用例上传至云端仿真服务器。云端服务器即可根据仿真用例远程配置客户端仿真目标机，运行仿真代码，对被测嵌入式软件开展实时、闭环、非侵入式的黑盒自动化仿真。仿真过程中的所有数据以及仿真报告都能保存在云端的数据库当中。客户端能够对仿真数据进行监测，仿真完成后客户端计算机能够下载仿真结果及仿真报告。
本发明的第一实施方式涉及一种云仿真系统，具体如图1中所示，所述云仿真系统包括：云仿真服务端和云仿真客户端，其中云仿真服务端和云仿真客户端与服务端通过互联网或局域网连接，采用B/S(Browser/Server，浏览器/服务器)架构，该B/S架构相对于传统的C/S(Custom/Server，客户端/服务器)架构来说，分布性强、维护方便、开发简单并且共享性强、总体拥有费用低。
所述的云仿真服务端包括仿真服务器、服务端仿真目标机、数据库服务器，其中仿真服务器和数据库服务器通过TCP/IP与服务端仿真目标机进行通讯，服务端仿真目标机通过I/O及总线信号与被测件相连。
所述的云仿真客户端包括客户端设备和客户端仿真目标机，其中客户端仿真目标机通过I/O及总线信号与被测件相连，客户端设备可以是计算机或手机或平板电脑。
如图2所示，所述云仿真系统还包括云服务模块和自动测试管理模块，其中所述云服务模块具体用于用户管理、权限管理、云通讯管理、报告上传下载；所述自动测试管理模块具体用于测试需求管理、测试执行、数据库管理、测试开发管理、图形监控界面、测试模型建立、通讯接口组件、测试结果分析、实时仿真、数据字典、日志管理、脚本自动生成和测试报告自动生成。
值得一提的是，在本实施例的云仿真系统中，支持同时有多个云仿真客户端通过网络与云仿真服务端进行数据的相互传输与指令的传达。云仿真客户端具有用户及权限管理功能，在云仿真客户端进行仿真时，云仿真服务端会给云仿真客户端的仿真人员分配用户账号与密码，以便仿真人员能够通过任意一台连接互联网的计算机通过网页输入用户名及密码登录，编写仿真用例展开仿真；此外，仿真人员还可通过客户端设备下载客户端APP，在登录APP后便可编写仿真用例并开展仿真工作。
此外，本实施例的云仿真系统还具有以下特征：
高扩展性：可扩展多个云仿真服务端与云仿真客户端进行系统级的分布式并行仿真，通过添加I/O板卡及仿真目标机的方式得到更多的I/O、总线接口通道和更大的计算能力，具有设备级的扩展能力；而且通过多个服务端仿真目标机和客户端仿真目标机，被测件可以同时进行不同的试验项目的仿真测试；
互联性：云仿真客户端与云仿真服务端通过互联网连接，使用B/S架构，可以使用多台云仿真客户端在异地远程对被测件进行仿真用例、仿真配置信息的编写等的工作；
通用性：通过开发不同的应用模型和测试任务可满足多个型号或者多个系统的测试，例如系统除了支持Matlab/Simulink模型工具外，也支持其他模型工具如Demola、ANSYS、GT-Power、AMEsim、CarSim/TruckSim等，可实现通过扩展多个云仿真服务端与云仿真客户端实现多系统的联合仿真测试；
实时性：服务端仿真目标机和客户端仿真目标机采用Linux/Redhat实时操作系统保证系统的实时测试。
本发明第二方面实施例提供了一种云仿真方法，基于上述实施例中的云仿真系统，所述方法包括：
步骤S1、确定云仿真客户端和被测件的位置；
步骤S2、根据确定的所述云仿真客户端和被测件的位置，云仿真服务端获取所述被测件试验项目的仿真用例，并根据所述仿真用例配置仿真目标机，所述仿真目标机对所述被测件进行仿真测试；
步骤S3、所述云仿真服务端和所述云仿真客户端监测仿真测试的数据，且所述云仿真服务端在仿真测试完成后存储仿真测试的结果。
本实施例的步骤S1确定云仿真客户端和被测件的位置，具体为：云仿真客户端和被测件均在云仿真服务端，或者，被测件在云仿真服务端而云仿真客户端在异地(即被测件在云仿真服务端而云仿真客户端不在云仿真服务端)，或者，云仿真客户端和被测件均在异地(即云仿真客户端和被测件都不在云仿真服务端)。
本实施例的步骤S2根据确定的所述云仿真客户端和被测件的位置，云仿真服务端获取所述被测件试验项目的仿真用例，并根据所述仿真用例配置仿真目标机，所述仿真目标机对所述被测件进行仿真测试，具体为：
如果所述云仿真客户端和所述被测件均在云仿真服务端，则仿真人员在所述云仿真服务端的仿真服务器建立所述被测件的仿真用例并输入仿真请求，所述仿真请求中包括所述被测件的试验项目；所述仿真服务器将所述仿真用例的仿真脚本下载到服务端仿真目标机，所述服务端仿真目标机根据所述被测件的试验项目对所述被测件进行仿真测试；
如果所述被测件在云仿真服务端而所述云仿真客户端在异地，则仿真人员通过所述云仿真客户端的客户端设备编写仿真用例所述被测件试验项目的仿真用例，通过网络向所述云仿真服务端发送仿真请求和所述仿真用例，所述仿真请求中包括所述被测件的试验项目；当仿真服务器获取到所述仿真用例时，将所述仿真用例的仿真脚本下载到服务端仿真目标机，所述服务端仿真目标机根据所述被测件的试验项目对所述被测件进行仿真测试；
如果所述云仿真客户端和所述被测件均在异地，则仿真人员通过所述云仿真客户端的客户端设备编写仿真用例所述被测件试验项目的仿真用例，通过网络向所述云仿真服务端发送仿真请求和所述仿真用例，所述仿真请求中包括所述被测件的试验项目；当仿真服务器获取到所述仿真用例时，将所述仿真用例的仿真脚本下载到客户端仿真目标机，所述客户端仿真木机根据所述被测件的试验项目对所述被测件进行仿真测试。
本实施例的步骤S3所述云仿真服务端和所述云仿真客户端监测仿真测试的数据，且所述云仿真服务端在仿真测试完成后存储仿真测试的结果，具体为：
在仿真测试过程中，仿真测试的数据均能在云仿真服务端和云仿真客户端进行监测，仿真测试完成后，仿真服务器根据仿真测试的数据生成仿真结果和仿真报告，所述仿真测试的数据、仿真结果和仿真报告存储在数据库服务器中；云仿真客户端可以向云仿真服务端发送请求，从所述数据库服务器中获取仿真测试的结果和/或仿真报告。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第三实施方式涉及一种服务器，如图4所示，包括处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行如上述各实施例所述云仿真方法的步骤。
其中，存储器和处理器采用通信总线方式连接，通信总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，通信总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在通信总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。
处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
本发明第四实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现如上述各实施例所述云仿真方法的步骤。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种云仿真系统，其特征在于，包括：
云仿真服务端和至少一台云仿真客户端，所述云仿真服务端和云仿真客户端通过网络连接，采用浏览器/服务器架构，所述浏览器/服务器架构支持多台云仿真客户端在异地远程进行仿真测试；其中，
所述云仿真服务端包括仿真服务器、服务端仿真目标机、数据库服务器，其中仿真服务器和数据库服务器分别与服务端仿真目标机进行通讯，服务端仿真目标机通过I/O及总线信号与被测件相连，其中通过添加I/O及服务端仿真目标机进行多个被测件的分布式并行仿真测试；
所述云仿真客户端包括客户端设备和客户端仿真目标机，其中客户端仿真目标机通过I/O及总线信号与被测件相连，其中通过添加I/O及客户端仿真目标机进行多个被测件的分布式并行仿真测试。
2.根据权利要求1所述的云仿真系统，其特征在于，所述云仿真系统还包括：云服务模块和自动测试管理模块，其中，
所述云服务模块具体用于：用户管理、权限管理、云通讯管理、报告上传下载；
所述自动测试管理模块具体用于：测试需求管理、测试执行、数据库管理、测试开发管理、图形监控界面、测试模型建立、通讯接口组件、测试结果分析、实时仿真、数据字典、日志管理、脚本自动生成和测试报告自动生成。
3.一种云仿真方法，其特征在于，应用于权利要求1-2中任一项所述的云仿真系统，所述方法包括：
确定云仿真客户端和被测件的位置；
根据确定的所述云仿真客户端和被测件的位置，云仿真服务端获取所述被测件试验项目的仿真用例，并根据所述仿真用例配置仿真目标机，所述仿真目标机对所述被测件进行仿真测试；
所述云仿真服务端和所述云仿真客户端监测仿真测试的数据，且所述云仿真服务端在仿真测试完成后存储仿真数据和仿真结果。
4.根据权利要求3所述的云仿真方法，其特征在于，所述确定云仿真客户端和被测件的位置，具体为：云仿真客户端和被测件均在云仿真服务端，或者，被测件在云仿真服务端而云仿真客户端在异地，或者，云仿真客户端和被测件均在异地。
5.根据权利要求4所述的云仿真方法，其特征在于，根据确定的所述云仿真客户端和被测件的位置，云仿真服务端获取所述被测件试验项目的仿真用例，并根据所述仿真用例配置仿真目标机，所述仿真目标机对所述被测件进行仿真测试，具体为：
如果所述云仿真客户端和所述被测件均在云仿真服务端，则在所述云仿真服务端的仿真服务器建立所述被测件的仿真用例并输入仿真请求，所述仿真请求中包括所述被测件的试验项目；所述仿真服务器将所述仿真用例的仿真脚本下载到服务端仿真目标机，所述服务端仿真目标机根据所述被测件的试验项目对所述被测件进行仿真测试。
6.根据权利要求4所述的云仿真方法，其特征在于，根据确定的所述云仿真客户端和被测件的位置，云仿真服务端获取所述被测件试验项目的仿真用例，并根据所述仿真用例配置仿真目标机，所述仿真目标机对所述被测件进行仿真测试，具体为：
如果所述被测件在云仿真服务端而所述云仿真客户端在异地，则通过所述云仿真客户端的客户端设备编写仿真用例所述被测件试验项目的仿真用例，通过网络向所述云仿真服务端发送仿真请求和所述仿真用例，所述仿真请求中包括所述被测件的试验项目；当仿真服务器获取到所述仿真用例时，将所述仿真用例的仿真脚本下载到服务端仿真目标机，所述服务端仿真目标机根据所述被测件的试验项目对所述被测件进行仿真测试。
7.根据权利要求4所述的云仿真方法，其特征在于，根据确定的所述云仿真客户端和被测件的位置，云仿真服务端获取所述被测件试验项目的仿真用例，并根据所述仿真用例配置仿真目标机，所述仿真目标机对所述被测件进行仿真测试，具体为：
如果所述云仿真客户端和所述被测件均在异地，则通过所述云仿真客户端的客户端设备编写仿真用例所述被测件试验项目的仿真用例，通过网络向所述云仿真服务端发送仿真请求和所述仿真用例，所述仿真请求中包括所述被测件的试验项目；当仿真服务器获取到所述仿真用例时，将所述仿真用例的仿真脚本下载到客户端仿真目标机，所述客户端仿真木机根据所述被测件的试验项目对所述被测件进行仿真测试。
8.根据权利要求3所述的云仿真方法，其特征在于，所述云仿真服务端和所述云仿真客户端监测仿真测试的数据，且所述云仿真服务端在仿真测试完成后存储仿真数据和仿真结果，具体为：
所述云仿真服务端和所述云仿真客户端监测仿真测试的数据，仿真测试完成后，仿真服务器根据仿真测试的数据生成仿真结果和仿真报告，所述仿真测试的数据、仿真结果和仿真报告存储在数据库服务器中；
所述云仿真客户端可以向云仿真服务端发送请求，从所述数据库服务器中获取仿真测试的结果和/或仿真报告。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求3至8任一项所述云仿真方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至8任一项所述云仿真方法的步骤。
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