[发明专利]一种面向工业无线网络的在线调试方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线设备的有线调试技术，具体地说是一种面向工业无线网络的在线调试方法与系统。

背景技术

随着无线技术的不断提高，工业无线网络已在冶金、石化等领域的监测系统进行了初步应用，使用户以较低的投资和使用成本实现对整个工业流程的泛在感知，获取传统由于成本原因无法在线监测的重要工业过程数据，并以此为基础实施优化控制，达到提高产品质量和节能降耗的目标。随着工业无线网络技术的提高，其应用领域也不断扩大，逐步应用到工业自动化控制系统中。因此对工业无线网络的开发和调试将成为工业无线网络技术提高的关键。

开发工业无线网络，对其进行调试和分析是必不可少的。与有线网络相比，无线网络的调试和分析具有一定的局限性，无线设备之间的交互给系统调试带来很大不便。如果使用下载器对无线设备进行在线调试，一台计算机某一时刻只能在线调试一个无线设备，无法了解无线设备间的交互情况；如果使用多台计算机同时在线调试多个无线设备，又存在计算机之间的高精度时间同步问题和无线设备信息的汇总问题；而且在线调试的方法，需间断节点运行，才能获取节点的内部信息，影响了整个网络的运行。

因此，迫切需要一种不间断系统正常运行，能实时监测节点内部状态和异常事件的发生，进而发现协议栈系统漏洞，及时完善和修改。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明的目的在于为工业无线网络提供一种基于UDP（user datagram protocol，用户数据报协议）的在线调试手段，即一种面向工业无线网络的在线调试方法与系统，采用本发明可在同一进程实时获取多个无线设备的内部状态信息、无线设备间的交互信息等调试信息，更好的优化网络性能。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种面向工业无线网络的在线调试方法，包括以下步骤：

获取调试信息：调试系统中的无线模块和网关获取自身的调试信息；

传输调试信息：无线模块通过RS232/以太网转换模块以有线方式将获取到的调试信息发送给上位机；网关以有线方式将获取到的调试信息发送给上位机；

处理调试信息：上位机记录收到的调试信息中的异常信息，并判断信息收发的一致性判断。

所述调试信息分布在工业无线网络协议栈的代码行中，包括协议栈内信息和协议栈间信息：

协议栈内信息：包括异常信息和统计信息；所述异常信息为协议栈内每一个不希望发生的事件，当发生一个异常事件时，就会产生一条异常信息，发送到上位机；所述统计信息为协议栈的每一层成功处理正常事件的统计变量，用于层间统计信息收发的一致性的对比，当协议栈的每一层成功处理一个正常事件时，将相应的统计变量加1；

协议栈间信息：涉及协议栈间的调试信息，即为一个时隙内任务完成是否正常的情况。

所述调试信息的传输包括：

发送调试信息：调试信息通过无线模块或网关中的发送任务以最低优先级发送出去；

协议转换：无线模块通过RS232/以太网转换模块将调试信息的串口报文转换为TCP/IP报文；

接收调试信息：上位机通过内部的接收进程接收经过协议转换后得到TCP/IP报文。

所述最低优先级的实现方式为：发送任务有一个先进先出的发送队列，当协议栈系统处于“忙”状态时，调试信息在发送队列中缓存；一旦协议栈系统处于“空闲”状态，发送任务将依次发送缓存中的调试信息，并且每发完一个调试信息，进行一次任务切换。

所述发送任务对外提供2种发送接口：异常信息的发送接口和协议栈间信息的发送接口；对内创建一个定时器，周期发送统计信息。

所述协议转换前需配置RS232接口的通信参数和以太网的通信参数；所述RS232接口的通信参数包括：波特率、数据位、停止位和校验位，这些参数取决于无线节点发送端的参数值；所述以太网的通信参数包括：传输协议、自身IP、目的IP、目的端口，这些参数取决于上位机软件选用的参数。

所述接收进程运行于Linux操作系统，独立于调试信息处理模块，接收到报文后，不做任何处理，直接投递到接收缓存。

所述处理调试信息包括以下步骤：

Linux系统下的处理进程不断从接收缓存中读取调试信息，并根据信息来源的设备地址，创建基于不同无线模块或网关、不同调试信息类型的二维数据库表；

根据调试信息类型，做信息收发的一致性判断；

处理进程将出现的异常统一存入到异常数据库表中，以便统一查找。

一种面向工业无线网络的在线调试系统，包括：