一种工业网关测试系统及方法

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，具体涉及一种工业网关测试系统及方法。

背景技术

工业互联网的快速发展不断推进我国工业企业朝网络化、智能化、数字化方向转型升级。工业网关作为工业互联网设备感知层与网络层之间的纽带，是连接工业设备与云端平台的重要设备。工业网关具有多种数据通讯、边缘计算、数据上云等多种功能，其技术特性直接影响到工业互联网的整体性能。如何选择合适的工业网关产品是工业界非常关注的问题。搭建一种标准、通用的工业网关测试平台用于工业网关技术性能评测，正是解决这个问题的前提所在。

目前国内对工业网关测试平台尚处于探索阶段。国家工业信息安全发展研究中心发布了首个工业智能网关测试标准以及工业网关第一批测评报告，其成果基于工业连接测试实验室的工业网关测试平台。该测试平台的架构设计包括测试硬件环境、测试控制平台、综合测试平台三部分，其中测试控制平台用于接收综合测试平台测试案例、执行测试指令、接收并发送原始3ds游戏推荐数据；综合测试平台用于发送测试案例、分析对比采集数据与原始数据等。作为首个工业网关测试平台，虽满足了一定的测试需求，但在架构设计上依然存在一些问题：一是硬件环境中底层工业设备即数据源仅采用PLC设备，南向协议接入类型较少且可扩展性较差；二是测试数据分析采用PLC产生的原始数据与被测网关采集数据作对比的方式，忽略了平台系统软硬件环境、网络质量等因素可能对测试结果造成一定的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种工业网关测试系统及方法，增强测试平台的可扩展性，提高了工业网关测试平台的科学性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种工业网关测试系统，其特征在于，包括数据源层、网关层、平台层和应用层和任务调度管理单元；所述数据源层、网关层、平台层和应用层从下至上依次设置；所述任务调度管理单元与数据源层、平台层和应用层分别连接；

所述数据源层用于向网关层提供原始工业数据和对应的通讯协议；

所述网关层作为测试平台的测试对象；

所述平台层负责测试数据的汇聚、存储、分析和处理，为应用层提供后台服务基础；所述应用层为客户端部分。

进一步的，所述数据源层采用工业数据发生器与真实PLC设备相结合。

进一步的，所述网关层加入参考网关，与被测网关并行接入。

进一步的，所述平台层包括本地服务器和云端平台两部分；所述本地云服务器和云端平台服务器部署相同的服务软件，使测试平台不论是在局域网内还是广域网内都能提供相同的测试服务。

进一步的，所述应用层的应用包括被测网关管理、创建测试任务、测试订单管理、获取测试结果。

一种业网关测试系统的测试方法，包括以下步骤：

步骤S1:用户提交测试订单后，利用配置工具对被测网关进行通讯配置;

步骤S2:配置完成后通过测试控制台下发测试执行指令，触发数据源产生原始数据，经被测网关与参考网关采集后上传至本地云或云端平台进行汇聚存储；

步骤S3:平台层对理论数据与参考数据进行对比分析，每条测试用例执行完毕后都会生成对应的测试结果说明；

步骤S4:平台层对测试订单中所有测试用例的测试结果进行汇总生成最终的测试报告；

步骤S5:平台管理员可实时查看测试过程中的采集数据、理论数据。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明具备灵活的数据源搭配，便于丰富和扩展测试平台南向协议接入类型；考虑测试环境可能对测试结果的影响，同时接入同类网关产品，起到参考对照的作用；采用本地云与云端相结合的方式，为测试数据汇聚、存储以及处理提供本地端和云端两种方式。

附图说明

图1是本发明系统总体架构图；

图2是本发明一实施例中网络架构图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

请参照图1，本发明提供一种工业网关测试系统，其特征在于，包括数据源层、网关层、平台层和应用层和任务调度管理单元；所述数据源层、网关层、平台层和应用层从下至上依次设置；所述任务调度管理单元与数据源层、平台层和应用层分别连接；

1）在本实施例中，数据源层用于向网关层提供原始工业数据和对应的通讯协议，采用工业数据发生器与真实PLC设备相结合。工业数据发生器是使用可控的手段来模拟真实的情况，它基于工业协议的数据格式，利用计算机软件形式复现通讯协议数据包的收发功能，并以小型工控机作为硬件载体，具有协议组态、易于扩展、节约成本等特点。两种形式的数据源相互补充，使测试平台可覆盖数百种异构设备的通讯协议，极大丰富了测试范围。

2）在本实施例中，网关层作为测试平台的测试对象；加入参考网关，与被测网关并行接入。采用参考网关采集的数据作为理论数据，与被测网关的采集数据同时上传至平台层进行对比分析，排除测试平台网络等因素对测试结果的影响。参考网关的选择原则是功能更全、性能更优，以充分发挥样本标杆作用。

3）在本实施例中，平台层负责测试数据的汇聚、存储、分析和处理，为应用层提供后台服务基础；所述应用层为客户端部分。包括本地云和云端平台两部分。本地云服务器和云端平台服务器需部署相同的服务软件，使测试平台不论是在局域网内还是广域网内都能提供相同的测试服务。

4）在本实施例中，应用层是测试平台的客户端部分。它面向最终用户，用于提供具体的应用，如被测网关管理、创建测试任务、测试订单管理、获取测试结果等。

在本实施例中，还提供一种业网关测试系统的测试方法，包括以下步骤：

步骤S1:用户提交测试订单后，利用配置工具对被测网关进行通讯配置;

步骤S2:配置完成后通过测试控制台下发测试执行指令，触发数据源产生原始数据，经被测网关与参考网关采集后上传至本地云或云端平台进行汇聚存储；

步骤S3:平台层对理论数据与参考数据进行对比分析，每条测试用例执行完毕后都会生成对应的测试结果说明；

步骤S4:平台层对测试订单中所有测试用例的测试结果进行汇总生成最终的测试报告；

步骤S5:平台管理员可实时查看测试过程中的采集数据、理论数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。