基於Web的傳感網信號接口的一致性測試係統設計
學術研究
作者：胡俊鋒
摘 要：為了驗證傳感網信號接口與信號接口標準的一致性，設計了基於Web的傳感網信號接口一致性測試係統，能夠測試傳感器節點上麵的電壓接口、電流接口、電阻接口、頻率接口等。通過搭建傳感網信號接口一致性測試平台，以電壓信號接口為例說明信號接口測試過程和結果分析，表明所設計的測試係統能夠實現傳感網信號接口一致性測試。
關鍵詞：傳感網；信號接口；一致性；Web
中圖分類號：TP391.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）04-00-03
0引言
物聯網從技術的角度又稱為傳感網，其涵蓋了感知層、網絡層到應用層在內的各種產品、係統和行業應用方案，所以相應的測試範疇很廣。根據各層特點和產品特性，傳感器網絡涉及到的測試包括了通用性能測試，標準一致性測試和典型行業應用測試。而傳感網信號接口一致性測試就屬於其中的標準一致性測試[1-4]。
全國性技術組織傳感器網絡標準工作組（WGSN）於2008年12月成立了接口項目組，對傳感器網絡節點輸入輸出接口的連接約束等做出規範，製定統一的接口標準《傳感器網絡接口信號接口規範》[5]。由於大多數標準實現者並不參與到信號接口標準的製定過程中，所以信號接口標準實現者對於同一信號接口標準的不同理解以及實現過程中的主觀因素，都將導致相同標準的不同實現。所以，需要對信號接口標準實現進行相關測試，確保基於傳感網信號接口標準的產品符合標準規範。因此，執行傳感網信號接口一致性測試成為了傳感器網絡應用發展的重要環節和必要步驟。
1信號接口測試係統總體架構設計
針對傳感網信號接口標準和給出的接口測試方法，本文設計了一個基於Web的傳感網信號接口一致性測試係統[6-10]。該係統能夠測試和檢驗傳感網信號接口與信號接口標準規範的一致性，測試傳感器節點能否實現傳感器互換和即插即用功能，完成各種類型傳感器以統一的信號接口標準接入網絡。
整個測試平台的硬件設備包括測試服務器、測試路由器、測試信號源、被測傳感器節點（可外接傳感器/信號源）。除了測試服務器以外，其餘設備均采用TI公司的CC2530射頻芯片實現數據的無線收發模塊，CC2530是一款符合IEEE802.15.4協議標準，可工作在ISM頻段為2.4GHz的射頻係統芯片可滿足工作要求。測試路由器主控芯片為LM3S9862，具有高性能的Cortex-M3內核和10/100M以太網接口。測試信號源為常用的波形發生器、直流電壓源、直流電流源。
2信號接口測試軟件設計
基於上述測試架構的軟件結構，測試軟件中接口文件驗證模塊對被測設備提交的信號接口表述文件進行驗證後，如果符合信號接口標準要求，測試軟件則調用XML解析器對表述文件進行解析，得到被測節點所支持的傳感器類型以及所涉及的相關電氣參數。然後將測試信號源按照表述信息接入傳感節點。
3信號接口測試係統實現
測試係統的軟件實現主要是測試界麵的設計，測試頁麵是測試者與測試係統的信息交換窗口，本係統提供一個友好的圖形操作界麵。
在執行信號接口測試案例之前，需要先對被測節點提供的基於XML格式的信號表述文件進行驗證，查看各類型的信號接口文件的格式和內容是否符合標準規範。如若符合，頁麵上將顯示解析後的節點所支持的信號類型和電氣參數等信息，然後將標準的傳感器按照指定接入方式接入到傳感節點上。通過在測試案例信息區域選擇所要進行的測試案例，點擊啟動測試，開始依次執行選中的測試案例。當前測試案例信息中顯示了每個測試案例的案例名稱、測試案例描述、起止時間、測試狀態和測試判決。頁麵下方區域則顯示了每個測試案例的具體執行過程。