基于B/S架構的網絡化可配置綜合測試平臺實現與應用

儲婷婷

(中國電子科技集團公司第二十九研究所，成都 610036)

基于B/S架構的網絡化可配置綜合測試平臺實現與應用

儲婷婷

(中國電子科技集團公司第二十九研究所，成都 610036)

為解決電子裝備在研制生產過程中普遍存在的測試設備通用性差、測試過程管理缺失等共性問題，改變當前單機測試孤立的測試作業模式，在進行測試標準庫建設的基礎上，參照物聯網設計思維，網絡化可配置綜合測試平臺基于B/S架構實現，將測試對象、測試儀器作為物聯網中的傳感節點來進行采集控制，結合可配置共性測試技術與信息集成技術，在網頁上統一實現了測試任務管理、測試文件配置、測試用例執行、測試結果評估，實現了電子裝備的各個測試階段的聯網檢測與集成管理;測試平臺形成了基于測試知識積累的高效測試產出能力，可縮短測試開發周期，提高測試效率與儀器利用率，提高測試數據利用維度，加強計劃與質量管理，為電子裝備的全生命周期管理提供重要支撐。

自動通用測試; 網絡化測試XML技術B/S架構; 物聯網

0 引言

測試是檢驗測試對象的功能、性能是否滿足使用要求并及時發現問題的重要而有效手段，由于目前電子裝備的組成越來越復雜，集成化程度越來越高，在研制生產過程中必將是集成、測試驗證交叉進行，需要對同一個產品進行多階段測試，需要對多個測試過程進行測試監控，需要將計劃、質量、資源管理與測試過程管理緊密結合，以便于進行測試數據的追溯和質量控制。

在互聯網+的時代，通過物聯網思維重新進行測試系統的網絡化信息化構建，才能滿足現今測試過程的管理需求，才可以對分布式的測試工位、測試階段進行統一管理。采用B/S架構構建網絡化可配置綜合測試平臺，可以解決電子裝備在研制、生產、使用過程中普遍存在的測試設備通用性差、品種龐雜、維護困難等共性問題，實現共性參數測試和測試系統的通用化，實現電子裝備的過程測試、系統檢測及環境試驗驗證等各個環節的聯網檢測，可以實現測試工序、測試數據與生產信息、質量信息的集成管理，可以實現測試數據在不同平臺中的共享和利用，是實現電子裝備全流程管理的重要環節。

B/S結構的網絡化可配置綜合測試平臺以下簡稱測試平臺。

1 測試平臺建設目標

測試平臺的建設目標是測試人員在網頁上可以直接根據測試任務進行測試用例的關聯調用、測試執行和反饋，實現網絡化分布式測試與遠程測試，從而構建集測試任務、測試用例配置、測試資源、測試執行、測試評估為一體的測試運行環境，實現測試過程的信息化管控，將傳統的基于測試軟件的測試用例執行轉變為基于業務流程的測試用例執行，實現自動測試系統與測試信息管理平臺的無縫集成，可滿足用戶對電子裝備的相關測試內容進行全生命周期管理的需求，同時為了適應測試需求的多樣性，通過可配置的測試手段實現通用測試。

圖1 測試平臺網絡集成示意圖

2 測試平臺的實現方案

測試平臺的獨創性在于采用B/S的架構，在網頁上實現了儀器驅動和測試方法的在線添加、測試程序集的在線配置、測試過程的在線測試，測試數據的在線存儲與檢驗，并結合測試任務的信息接口管理，測試平臺除了完成測試任務的功能外，同時還是一個能與產品研發數據、生產數據、質量數據、維修數據等過程數據進行集成的信息化管理系統。

為實現測試能力的快速實現，方便測試過程的構建和測試結果的管理，有利于測試平臺和研制、生產、質量管理等平臺的信息交互，需從測試平臺的硬件與軟件構成這兩部分進行設計，具體實現方案如下所述。

3 硬件及網絡方案

測試平臺的硬件主要由局域網、測控機、測試儀器、服務器、應用PC機組成。測控機主要通過GPIB、網口、串口等總線與測試儀器或測試對象連接，利用VISA總線的硬件接口無關性，將GPIB、PXI 、LXI、USB、 LAN、RS232 、RS485等接口的測試儀器，統一采用虛擬儀器軟件結構VISA的通用接口或專用接口進行控制，實現測試平臺的測試儀器可互換性。

測試平臺包括若干個測試節點，測試節點由測控計算機組成，測控計算機通過GPIB、串口、網絡等總線采集控制儀器與被測單元連接，測試人員直接通過測控機訪問服務器上的網頁，在網頁上根據測試任務加載測試配置文件，并在網頁上啟動并完成測試，完成測試數據記錄、被測單元合格判別與測試任務狀態標識。測試平臺的硬件組成與網絡架構如圖2所示。

4 軟件方案

綜合考慮平臺需適應的硬件設計原則，本平臺軟件重點需解決基于網頁WEB應用與底層的硬件驅動層之間的數據傳輸，屬于物聯網技術的典型應用，按照物聯網的層次架構并結合實際應用，本平臺軟件根據物聯網的感知層、網絡層、應用層分為3個層次：采集控制、數據傳輸、應用層。

4.1 采集控制

測試對象與測試儀器是測試平臺中的傳感節點，測控機通過GPIB、串口、網口、1553B接口等和測試對象與測試儀器進行連接，通過測試協議下發程控命令給儀器，并采集儀器的測試數據，常規情況下，采集控制軟件運行于測控機上，本測試平臺通過自主開發的ActiveX測試插件，將采集控制軟件運行于網頁上。

ActiveX技術是微軟推出的解決桌面程序與Web程序交互應用的程序組件技術，ActiveX插件是以小程序下載裝入網頁，然后可在計算機本地進行應用的服務容器，測試插件采用ActiveX技術實現了網頁對測控機本地的GPIB等控制接口的采集控制。

在網頁上運行測試插件后，測試插件工作于服務端模式，用WINSOCT進行多線程偵聽，等待測控機連接并保持連接，接收測控機轉發的數據包，根據不同的總線協議，對硬件進行初始化、控制、讀取操作，并將讀取到的測試數據通過插件傳遞給網頁，網頁將收到的采集數據打包后上傳回服務器，如圖3所示。

圖3 基于測試插件的采集控制

Socket連接一旦建立，在通信雙方中的任何一方主動關閉連接之前，TCP 連接都將被一直保持下去，通信雙方即可開始相互發送數據內容，直到雙方連接斷開。為保證連接一直有效，測控機網頁和插件可以定時發送數據使該連接一直處于活躍狀態，一個測控機只運行一個測試插件進行硬件的采集控制。

4.2 數據傳輸

數據傳輸層分為上層、底層這兩層，上層是服務器和測控機網頁間的數據傳輸，這部分遵守通用的HTTP協議與SOAP協議，底層是測控機以TCP/IP作傳輸協議層將數據包在網頁與測試插件間的雙向傳遞，將控制方法、控制命令等封裝成數據包進行傳送，并將采集數據的打包回傳。上層與底層這兩層數據傳輸層協同運作，完成服務器對測試節點的采集控制與數據的雙向傳遞。

4.3 應用層

解決信息處理與人機界面的問題，通過傳輸層而來的數據在這里進行顯示與處理，并通過傳輸層對底層的硬件設備進行采集控制，為各類業務提供信息資源支撐，并負責與平臺內部與其它業務系統之間的信息接口設計，構成各種應用，測試平臺的各類軟件功能在應用層實現。

5 測試平臺的具體實現

軟件是網絡化可配置綜合測試平臺的靈魂，該軟件系統采用自主研發的基于XML技術的通用測試軟件框架，利用該軟件框架實現測試平臺的可配置測試功能，克服了傳統測試軟件的局限性，具有良好的通用性和可擴展性，同時由于在網頁上就能執行測試任務的特點，可以通過軟件功能方便地進行測試任務的管理和測試信息的集成，圍繞平臺的建設目標，平臺的功能劃分為系統管理、儀器管理、測試任務、測試開發、測試運行、測試評估共六個功能模塊，如圖4所示。

圖4 平臺軟件功能框圖

圍繞平臺軟件功能實現，平臺具體實施的關鍵技術和方法如下所述。

5.1 系統管理

根據現場實際情況，平臺可提供不同應用節點，根據系統用戶角色的不同，提供不同的軟件功能，計劃人員可進行測試任務的導入及管理，質量人員可對產品數據進行在線檢測，管理人員可對任務態勢及成品率進行統計分析，其中技術人員可根據測試任務，根據測試方法、測試指標、測試參數的具體要求，提前進行測試文件的配置。

除了用戶與權限的管理外，系統管理很重要的一個功能在于對儀器基礎數據的管理，在這些儀器基礎數據的建設基礎上，才能進行測試用例的配置。

儀器基礎數據管理重點是對儀器進行分類信息管理，同時對該類儀器能提供的功能方法進行管理，例如微波信號源這類儀器，雖然儀器廠家及型號眾多，但都具備頻率、功率設置這些同樣的功能，這些相同的功能可以派生出基本的測試方法、參數屬性，同時可以根據不同的型號進行不同儀器驅動的映射，據此進行基礎的測試儀器驅動庫、測試方法庫的建設，并生成XML文件。

5.2 測試任務管理

在導入測試任務后，計劃人員須進行測試工序的詳細分解，測試開發人員須根據課題代號、產品圖號、測試工序的測試需求進行測試文件的配置，并在數據庫中進行關聯管理，測試任務按照測試工序分配給相應的任務承擔人員，由此實現任務信息與測試信息的融合和共享，測試人員可以根據測試任務直接進行測試用例文件的調用與執行，同時生成的測試數據也集成了測試任務信息。

5.3 測試開發

測試平臺采用可配置共性測試技術進行測試用例的開發，由于測試方法是按照儀器的功能來管理，實現了與儀器型號的無關性，在測試用例配置過程中，根據具體的測試項目，通過XML文件來描述對測試方法的引用，配置具體的測試參數與合格判據，并按照測試流程對測試方法進行測試順序的組織，一個測試配置文件由一個或多個測試項目組成，測試配置文件和產品測試工序的對應關系通過數據庫來管理。

5.4 測試運行

測試人員在網頁上根據測試任務啟動測試用例前，需先在網頁上運行測試插件并建立ServerSocket的監聽端口，然后根據測試工位的儀器型號進行儀器的初始化。

在執行測試任務時，測試任務執行界面工作在ClientSocket模式，根據課題號、產品圖號和測試工序加載測試用例配置文件，按照預先定義好的標記，進行測試配置文件的解析，根據已初始化的儀器型號進行測試指令的解析與打包，并通過TCP/IP協議發送給正在監聽的測試插件，同時測試插件也將采集到的測量數據返回給ClientSocket的連接端口供ClientSocket讀取，從而完成基于網頁的測試過程執行。

由于ServerSocket與ClientSocket可以在本機或同一網段內的任意兩臺計算機間建立連接，所以測試執行網頁即可以程控本機的測試工位，也可以遙控遠程的測試工位，在實現測試用例配置與基于網頁的測試執行的同時，實現了遠程測試，實現了分布式測試工位的網絡化集成管理，這也是基于B/S架構的網絡測控技術的先進之處。

5.5 測試評估

測試平臺包含測試數據的在線質量檢驗、查詢與統計分析等測試數據的評估功能，

測試平臺能夠方便地實現測試數據的多維度利用，是在于建立了測試數據的存儲模型，測試數據不僅僅包含測試結果信息，更集成了任務、人員、計劃、質量、過程狀態等信息，同時使用XML技術進行測試數據模型的存儲，利用XML文件結構化與可交換性的特點，實現測試數據的集中管理、分析和運用，使得測試數據可以進行追蹤和挖掘。

6 測試平臺的應用與分析

測試平臺適用于各型號電子裝備的研制生產保障任務，有效實現數字、模擬、射頻電性能技術指標的共性參數測試和測試系統的通用化，適用于研制生產準備期間的測試任務管理及分解、測試過程中的現場測試任務啟動和執行、測試數據提交和檢驗、生產全程監控的人員工作統計及資源管理等各個業務過程。

測試平臺根據測試任務啟動測試執行頁面及在線質量檢驗頁面分別如圖5、圖6所示。

圖5 測試執行頁面

圖6 在線檢驗頁面

目前測試平臺首期可選擇的可程控測試儀器如表1所示。

表1 可程控儀器列表

基于目前測試平臺可程控切換的測試儀器種類與底層驅動，測試平臺提供的部分基本測試方法如表2所示。

表2 可程控儀器列表

基于這些基本的測試方法，測試平臺可進行測試方法的組合與派生，并可根據電子裝備的測試流程按照測試步驟進行測試文件的配置。

某型裝備采用測試平臺進行了等效輻射功率、靈敏度、脈寬適應性、頻率精度、用電測試共5個測試項目的配置，并進行了網頁執行測試與原單機軟件的測試時間對比如表3 所示。

表3 測試時間對比表

從表3可以看出，網頁測試比單機測試的速度慢，這是由于每條測試指令都需要由經過網頁下發并與測試插件通信，并通過測試插件完成對底層測試設備的控制采集，從表3還可以看出，由于不同的測試項目包含的測試指令條數是不一樣的，所以引起的測試延時也是不一樣的。網絡傳輸引起的測試延時時間是平臺不能避免的，但是可以通過優化測試方法，將單機測試中原本需要在測試步驟間預留的延時取消，直接利用網絡傳輸延時來代替，從而將測試速度控制在合理的范圍內。

測試平臺基于測試方法進行配置開發，會隨著測試項目的不斷實施，儀器驅動的擴展，測試方法的積累，使得測試平臺的測試覆蓋率越來越廣泛。使得測試軟件開發效率越來越高，測試平臺只是一個軟件框架，需要在實際的應用中逐步完善。

7 結論

基于B/S架構的網絡化可配置綜合測試平臺突破了以往測試軟件只能運行在計算機客戶端的局限性，除了了必要的硬件驅動與測試插件外，不需在測控計算機上安裝測試軟件，網頁軟件在后臺統一管理更新，同時保證了測試程序集版本的唯一性。

平臺的先進性還體現在平臺的可擴展性，可在軟件平臺的框架上，直接進行儀器驅動、測試方法等基礎數據的補充，結合被測對象的個性要求進行測試流程的配置，在實現針對不同被測對象的測試過程中，能夠逐漸完善、積累大量的功能模塊庫，使測試能力的建設效率越來越高。

基于B/S架構的網絡化可配置綜合測試平臺即減少了自動測試系統的低水平重復建設，采用信息化管理技術與網絡化自動化技術的融合，實現了電子裝備的過程測試、系統檢測及環境試驗驗證等各個研制生產環節的聯網檢測，可以實現測試工序、測試數據與研制生產信息、質量信息等的集成管理，是實現電子裝備全流程管理的重要環節，是實現電子裝備全生命周期測試、維護、維修保障管理的行之有效的全新的技術手段，是進行電子裝備測試能力的發展和整體提高的有力途徑。

[1] 黃考利,等.裝備仿真測試技術[M].北京：兵器工業出版社,2008.

[2] Aitken P G.微軟XML技術指南[M].北京：中國電力出版社,2003.

[3] 徐勇軍,等.物聯網關鍵技術[M].北京：電子工業出版社,2012.

[4] 余來文,等.互聯網思維[M].北京：經濟管理出版社,2014.

Realization and Application of Network Configurable Integrated Test Platform Based on B/S Architecture

Chu Tingting

(Southwest China Research Institute of Electronic Equipment,Chengdu 610036,China)

In order to solve the common problems in the development and production of electronic equipment, such as the poor universality and the lack of test process management, change the current single isolated testing operation mode, based on the construction of test standard library, reference IOT design thinking, the network configurable integrated test platform based on the B/S architecture is proposed, the test object, test instruments as sensor nodes in IOT to collection control, combined with the technology of universal testing and information integration，unified management on Web page for test task , test development, test execution and test evaluation, realize online detection and distributed integrated management of each test stage of the electronic equipment. The test platform forms an efficient test output capability based on knowledge accumulation, can shorten the development period, improve the testing efficiency and utilization efficiency of the instruments and the test data, strengthen the plan and quality management, to provide important support for the whole life cycle management for electronic equipment.

automatic generic test; networked test; XML technology; B/S architecture; Internet of things

2016-12-18；

2017-02-13。

儲婷婷(1970-)，女，江蘇海安人，高工，主要從事自動測試技術及信息化技術方向的研究。

1671-4598(2017)07-0032-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.07.008

TP3

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