网络化测试技术综述

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计算机测量与控制
第 $$ 卷
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"X%网络化Fra bibliotek试技术以太网技术 分布式实时控制及其确定性实现是网络化测试任务 的重要指标，也是一种网络技术。以太网在工控和仪表 领域的应用给网络化测试带来了新的希望，它传输信息 的性能、速度、质量是其它现场总线系统、 G1A 系统无 法比拟的。 -1. Y 3. 协议通用性好，1A:/ Y 1G（兼听多 路访问 Y 冲突检查）机制有效地减少了网络拥塞和传输 冲突，网桥、集线器的应用使网络结构可以任意拓展， 同时把网络分割成独立的冲突域，改进了网络的质量， 进一步提高了性能，近年来出现的千兆以太网、光纤以
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引言
把测试触角伸入现场节点，进行分布式测试，充分 掌握现场信息，让异地或远程客户共享信息是测试发展 的方向，也是测试网络化进程的原始推动力。以以太网 技术、网络化仪器和传感器技术、 0.1 技术、分布式计 算技术、网络数据库技术为代表的各种新技术在测试领 域得到了广泛的应用，加速了网络化测试的发展。文章 以当前测试网络化进程为依托，对这一领域应用的新技 术进行了论述，对未来网络化测试发展具有指导意义。
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综
述
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网络化测试技术综述
刘金宁% ，孟
（% ! 军械工程学院，河北 石家庄
晨% ，杨锁昌% ，陈德祥"
#’###$；" ! 南京军区导弹站，江苏 南京 "%##"&）
摘要：对网络化测试进行了研究，分析了当前应用于网络化测试领域的几项关键技术，论述了各项技术的特点、实 现方法和要解决的问题，列举了应用部分技术提出的解决方案，对未来网络化测试的发展具有指导意义。 关键词：网络化；测试；以太网；仪器；分布式计算； 0.1；数据库
收稿日期： "##$ ) %% ) %"。 作者简介： 刘金宁 （%*+* ) ） ， 男， 河北省衡水县人， 硕士， 主 要从事装备自动检测与故障诊断方面的研究。 孟晨 （%*($ ) ） ， 男， 河南省郑州市人， 教授， 主要从事装备 自动检测与故障诊断方面的研究。
太网采用全双工通信、优先级控制等机制有效地缓解了 1A:/ Y 1G（兼听多路访问 Y 冲突检查）带来的碰撞以至 出现的通信不确定性问题，最大限度地利用网络带宽， 满足了实时性要求。 随着 ;O>?I7?O 的发展完善，为构建网络化测试系统 框架提供了完美的解决方案。 " X " 网络化仪器和传感器技术 仪器的发展遵循跟着通用计算机，跟着通用软件， 跟着标准化网络走的指导思想，开发 在网络 上即插 即 用，具有一定独立处理能力的智能化单元是当前各大仪 器生产厂家努力的方向。这些独立单元具有自学习、自 适应、自联想、自寻优的智能化特点，可以对测试数据 进行理解、判断、推理和分析得出初步的诊断性结果。 通过把这些分布在不同地点的功能单元进行不同的组态 来满足不同的测试需求，于是出现了“网络化仪器”的 概念，它被定义成服务于客户的在任意时间、任意地点 获得测试数据，实现设备资源和数据资源共享的一系列 软、硬件集合。 嵌入式微处理器技术早在 &# 年代就在仪器领域得 到了推广，二者结合使计算机与仪器的界限逐渐模糊， 当前测试网络化的进程又迫使国内外仪器厂商争相研制 网络化智能芯片，产品开始提供网络化接口，仪器的网 络化、智能化程度不断提高。它把某一类型的仪器封装 成独立的功能模块，通过 .13 ) =.3Z 卡、 .13 ) %$*, 卡 等连接主控计算机，再经网卡与 上层通 信服务 网络 相 连，组成网络化虚拟仪器测试系统，底层仪器模块的功 能通过编程实现，对外利用网络发布数据，使测试系统
彻底突破了时空的限制，完全实现了分散控制，充分保 证了信息的异地共享。如最近 %& 公司推出的 ’()*+,-(./ 模块化分布式 & 0 1 中的最新产品—工业 ’, 2 34 2 $56 应变模块，用户可以利用 789:&;<、7--=1>/、 789?(.@ +-?A0 B:& 或任何其它用于 过程控制 的 17; （如 1,B） 客户端软件对 ’, 2 34 2 $56 进行接口编程，在很短的 时间内，迅速定义并建立起适合自己的灵活的网络化测 控应用方案。 测试网络底层数据的提取是传感器完成的不可替代 的任务。传统传感器是一种数值测量传感器，它以数值 形式描述被测对象的状态，功能简单。网络化传感器是 一种智能化传感器，具有 自检测、自修 正、自 保 护 功 能，它带有模糊处理单元，具有人的某些功能，可以仿 照人的行为对测试对象进行自学习和自处理，对测试结 果进行判断和制定决策，通过软件控制做出多种决定。 网络化传感器为网络仪器提供底层预处理信号，通过嵌 入 CB, 0 &, 协议到程序 D1E 中，使处在测试节点上的 它们可以把测试参数信息发布到网络上，为网络仪器提 供底层数据支持。 仪器和传感器是实现网络节点功能的主体，它们的 发展完善为建立功能强大的网络节点提供了技术支持。 # F G 1,B 技术 基于微软组件对象模型（ B1E ）的 1,B 技术是测 试仪器之间通信、交换数据、进行互操作和客户实现远 程操作仪器的新一代技术规范。传统的现场总线技术模 型不统一，通信协议互不兼容，仪器之间、网段之间的 互操作性很差。当前测试网络不断向大型化、复杂化发 展，开发者不可避免地 要连结不同网 络 拓 扑结 构 的 网 段、采用不同厂家遵循不同协议的设备，这样就形成了 大大小小的“信息孤岛” ，限制了系统的无缝集成，另 外当设备故障需更换或更新换代需升级时，由于前后仪 器的驱动程序不统一，又不得不大面积更改或更换系统 软件，系统的维护工作非常艰巨，软件的重用性、可移 植性很差。 1,B 技术的出现有效缓解了这一现状， 1,B 服务 器对外提供的接口有定制接口和自动化接口两种，其中 定制接口是必须的，定制接口为用 B 0 B H H 语言编写的 客户程序提供灵活高效的调用手段，自动化接口为 :I 等组件化高级语言客户程序提供方便。为了最大限度地 实现互用， 1,B 基金 会制订 了一系 列规 范，为了 实 现 这些规范， 1,B 服务器提供商基于 B1E 开发了一系列 对象和接口，如 1,B 服务器对象及接口、 1,B 组对象 及接口、 1,B 项对象及接口共同实现 1,B 服务器对现 场设备的数据存取规范。 当前很多仪器生产厂家开始针对自己的产 品 提 供 1,B 服务器，如 %& 公司在发布自己的 ’()*+,-(./ 模块 化分布式 & 0 1 时就提供了 1,B 服务器驱动，使这些模 块可方便地挂接 在现 有网络 化测试 系统 上，通过 操纵 1,B 服务器就实现对仪器实现灵活多样的控制，而不 用考虑网络连接和网络兼容问题。 1,B 技术大大增强了不同厂家、不同类型仪 器之 间的互换性和互操作性，测试软件可以高效、稳定地对 硬件设备进行数据存取操作，应用软件之间也可以实现 便捷的信息共享，彻底消除了“信息孤岛”问题。 # F 5 分布式计算技术 网络化测试的本质是把测试任务分散化，测试功能 本地化，从另一种意义上讲是一种分布式计算模型。随 着技术的进步和实际需求的增长，测试规模越来越大， 测试项目和测试节点非常分散，空间跨度很大，有些甚 至是移动的，这给分布式计算在网络化测试领域找到了 用武之地， E(JK-A-L/ 的 MB1E 和 1E4 的 B1DIN 是当前 应用最广泛、最重要、也是最健壮的两种分布式计算平 台，它们都支持面向对象模型，都具有分布式对象计算 系统的优点；都支持多平台无关， B1DIN 和 MB1E 在 网络化测试领域的应用给测试带来了崭新的发展空间。 功能本地化是网络化测试的客观要求，但本地化有 一个很必要的前提是功能模块之间的通信和互操作性。 E(JK-A-L/ 的 MB1E 是在 B1E 的基础上增强网络支持功 能而发展起来的，它是一种标准的二进制规范，对软件 实体的功能实现进行了彻底的隐藏，对外提供语言无关、 进程无关、机器边界无关的功能调用接口，使软件模块 之间的互操作性和重用性大大增强，这给测试数据共享 和系统拓展带来了几乎完美的解决方案，工程开发人员 只要按照 MB1E 标准开发系统的不同功能模块，发布到 网络上就能实现方便集成，大大简化了系统开发。 组播和移动代理技术代表着分布式计算的一个发展 方向，移动代理是自治的软件体，能在网上传播，代表 用户执行任务，它代表一种极具希望的软件概念：通过 让发送器先移动到接收器的地址空间，在那里作本地请 求、计算，然后带着结果返回源地址空间，从而实现了 &./)K.)/ 通信，并使通信量最小。移动计算允许数据和 代码在网上移动，能让客户配置好的方法移动到远程主 机上，并在上面执行操作。它自身作为一种测试方法模 拟设计者的行为在目的地操作现场仪器设备进行测试。 组播网络能力为移动计算提供服务，普通地址空间和组 地址空间被定义成可提供远程测试数据的测试站点或远 程控制节点，监控节点只要加入到组播地址空间就可以 实现监控功能。组播和移动代理技术在宏观上表现为测 试方法的构建，在微观上表现为基于 O8P8 编程的实现， 客户的配 置和 执 行 单 元 为 O8P8 NQQ*)/ 片，这 些 NQQ*)/ 片通过网络在服务器和客户机之间流动完成客户设定的 任务。组 播 和 移 动 代 理 技 术 基 于 O8P8 开 发，是 平 台、 语言、系统无关的。该技术促进了模块化、开放性、互 操作、可动态重构的网络化测试技术的实现。