专利名称：无线网络智能巡检测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线网络测试仪，主要是一种无线网络智能巡检测试仪。
背景技术：
当前作为测试无线网络质量可以有多种手段测试，但大部分测试项目要用各种不同的设备进行测试，如测试GSM网络参数，需用专用测试手机，且价格昂贵；有些测试需要两部测试手机对打来测试CQT等，这样测试既不方便，成本又高；巡检靠人的自觉性，不容易管理；且不宜联网，数据整理繁琐，人为因数较大。嵌入式Linux是以Linux为基础的嵌入式作业系统，它被广泛应用在移动电话、个人数字助理(PDA)、媒体播放器、消费性电子产品以及航空航天等领域中。嵌入式Iinux是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改，使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。无线局域网络(Wireless Local Area Networks ；WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency ；RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial) 所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。无线局域网拓扑结构概述基于IEEE 802. 11标准的无线局域网允许在局域网络环境中使用未授权的2. 4或5. 3GHz射频波段进行无线连接。蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般IOm内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网 Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的 2. 4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。RFID (Radio Frequency Identification 的)，即射频识别。RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和多种应答器(或标签)组成。
实用新型内容本实用新型的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种无线网络智能巡检测试仪，解决上述公知测试方法的缺陷，无线网络智能巡检仪集多种测试于一体，带WLAN或蓝牙的手机和电脑，能通过普通的浏览器就能对无线网络智能巡检仪进行访问和读写操作，直观的显示了当前的测试状态和测试数据；仪器内部的RFID读写器记录移动通信测试人员巡检的地址信息，更能精确的监测到某地无线网络的质量状况；仪器内部装有两套GSM无线模块，通过相互拨打测试，支持的测试项目包括CQT、MOS、FTP、彩信、WAP等；测试的数据可有选择性的上报到服务器端进行整理统计。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案这种无线网络智能巡检测试仪，包括锂电池、电源管理单元、微处理器单元、存储单元、实时时钟单元、双路移动通信模块单元、WLAN单元、蓝牙单元、RFID射频读写单元、USB扩展接口单元和本地串口单元；其中，锂电池的作用是给仪器供电；充电管理单元的作用是给锂电池充电，起到过流、过压、过放保护作用；电源管理单元的作用是通过DC-DC和LDO把电池的电压转换成各个单元所需要的 5V、3. 3V、1.8V等电压；微处理器单元和存储单元的作用是用来运行操作系统和应用程序的载体和存储数据；实时时钟单元的作用是提供精确的时钟给仪器，测试时保存的数据和时间关联；双路移动通信模块的作用是作为无线网络的测试终端，与服务器平台通信、测试无线网络质量的主要部件；WLAN单元的作用是作为与手机、PDA、笔记本无线连接的桥梁； 蓝牙单元的作用也是与手机、PDA、笔记本无线连接的桥梁；RFID射频读写单元的作用是通过射频信号自动识别目标对象并获取巡检地点信息和相关数据；USB扩展接口单元包括 USB接口 HUB芯片，作用的扩展USB接口数量，一路扩展为四路；串口单元的作用有本地调试、本地的一些配置等功能。微处理器单元通过USB扩展接口单元和本地串口单元，分别与 RFID射频读写单元、双路移动通信模块、蓝牙单元、WLAN单元相连接，WLAN单元通过WLAN 网络与手机、PDA、笔记本无线连接；蓝牙单元通过蓝牙网络与手机、PDA、笔记本无线连接。该装置的软件体系结构包括引导加载程序模块层、嵌入式Linux操作系统内核模块层、驱动程序模块层、应用程序模块层。所述的嵌入式Linux系统，控制两个无线网络模块，自动检测当前指定的网络；对网络做数据测试业务；记录测试结果。控制WLAN单元， 管理手机、PDA和PC用户对无线智能巡检测试仪的无线接入服务。控制蓝牙单元，管理手机、PDA和PC用户对无线智能巡检测试仪的无线接入服务。控制RFID射频读写单元，管理其对电子标签读写操作；记录读写结果。控制电源管理单元，管理其对电池的充放电；判断无线智能巡检测试仪的工作状态，提供相应的供电模式。作为优选，双路移动通信模块单元由两个无线模块组成。这两个无线模块可以是支持移动的两个GSM网络模块或者两个TD-SCDMA网络模块；也可以是支持电信的两个 CDMA IX网络模块或者EVDO模块；还可以是支持联通的两个GSM网络模块或者两个WCDMA 网络模块。在模块电路上实现了多网络的兼容。所述的WLAN单元，符合IEEE 802. 1 Ibgn协议标准，采用USB标准接口。可以和支持IEEE 802. Ilbgn标准的手机、PDA或者PC组成无线局域网；并且手机、PDA或者PC可以通过普通浏览器对无线网络智能巡检仪的数据进行访问。所述的蓝牙单元，符合蓝牙2. 0 标准，采用USB标准接口。可以和支持蓝牙1. X，2. 0标准的手机、PDA或者PC组成无线局域网；并且手机、PDA或者PC可以通过普通浏览器对无线网络智能巡检仪的数据进行访问。 所述的RFID射频读写单元，其频率可分别支持13. 56MHz和860 960MHz ；可以对短距离和远距离的电子标签进行读写。本实用新型所述的无线网络智能巡检测试仪的测试方法，步骤如下(1)无线网络智能巡检测试分为四种状态空闲态、工作态、关机保护态和异常态；(2)在处于空闲态时，电源管理单元会在省电模式运行；移动通信模块会每隔1秒扫描当前的无线网络。若出现异常则记录一次异常值。以两分钟为一个周期，当在这个周期内的异常次数大于40%时，则视为当前网络异常，产生一个告警。当处于告警时，在接下去的两个周期内若异常值小于10%，则视为正常，发起一个告警恢复，处于该状态下的一个进程监护程序会自动监测当前的任务状态和任务等级，及时提供从空闲状态向其它状态的平滑转变；(3)在处于关机保护态时是当电源管理单元检测到电池电压过低，或者人为按下关机键后所处于的一种状态，该状态下强制结束掉未完成的测试或上报任务，保存一切未保存的测试数据，切断所有外部接口电源，最后关闭系统电源；(4)在处于异常态时异常态是指系统处于非正常状态下的一种状态，该状态下， 系统会启用一种自我恢复机制，自我恢复成功后，系统会自动重启；(5)在处于工作态时系统按照预设目标或者人工指定的目标进行测试任务，升级任务，或者用户在使用手机或PDA或PC，通过WLAN或蓝牙访问系统时的一种状态；(6)系统的巡检任务进程贯穿于空闲态，工作态和关机保护态，当系统通过RFID 射频读写单元读取到电子标签ID后，系统将标签ID和该ID所在地区关联后，将该数据存储，并通告用户。本实用新型有益的效果是无线网络智能巡检测试仪是集多种测试于一体，带 WLAN或蓝牙的手机和电脑，能通过普通的浏览器就能对无线网络智能巡检仪进行访问和读写操作，直观的显示了当前的测试状态和测试数据；仪器内部的RFID读写器记录移动通信测试人员巡检的地址信息，更能精确的监测到某地无线网络的质量状况；本监测仪体积小、功耗低，人机界面直观和操作方便；本实用新型用于移动通信网络覆盖和无线网络质量巡检测试，对其它通信系统不会产生任何有害的干扰。
附图1是本实用新型的无线网络智能巡检仪的应用示意图；附图2是本实用新型的整体原理框图；附图3是本实用新型的电池和电源管理单元；附图4是本实用新型的微处理单元；附图5是本实用新型的存储单元；附图6是本实用新型的实时时钟单元；附图7是本实用新型的第一路移动通信模块单元；附图8是本实用新型的第二路移动通信模块单元；附图9是本实用新型的USB扩展接口单元、WLAN单元和蓝牙单元；附图10是本实用新型的RFID读写单元和本地串口单元。附图11是本实用新型的应用软件系统状态结构图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明图1是本实用新型的的无线网络智能巡检仪的应用示意图，该仪包括电池和电源管理单元、微处理器单元、存储单元、两路移动通信模块单元、RFID射频读写单元、WLAN及
5蓝牙单元；手机或PC通过浏览器就能对无线网络智能巡检仪进行访问和读写操作，RFID射频读写单元作为巡检测试，记录某地测试数据的重要依据。图2是本仪器的整体原理框图。图3是本实用新型的电池和电源管理单元，通过DC-DC (U3)和LD0(U1、U2)的电压转换，变成5V、3. 3V、1. 8V，5V供给无线模块、USB接口、充电电路等，3. 3V供给微处理器、存储器、实时时钟等单元，1. 8V供给微处理器内核；电池充电管理部分包括充电管理IC(U6)、 电池保护IC(Ull)及外围元件；本单元还包括升压电路(U27)，输电流达2A，当电池供电时， 它为两路的移动通信模块、WLAN、蓝牙、RFID模块等提供强劲的持续电流。图4是本实用新型的微处理单元，微处理单元主要由U14(ARM9)、Yl主晶振 18. 432MHz、Y2时钟晶振32. 768KHz、U16复位和看门狗IC组成。图5是本实用新型的存储单元，U21是nandf lash，仪器中安装的支持256MB容量的flash，U22是dataflash，用来保存Iinux系统的引导程序和Iinux内核；U23是EEPR0M， 用来保存关键性的数据；J13是SD卡接口，支持扩展仪器存储空间。图6是本实用新型的实时时钟单元，包括实时时钟IC(UlS)及外围电路，用来给仪器提供实时时钟。图7是本实用新型的第一路移动通信模块单元，移动通信模块J4通过USB、UART 口和PCM 口与ARM9连接进行通信，实现Modeml功能。图8是本实用新型的第二路移动通信模块单元，移动通信模块J7通过USB、UART 口和PCM 口与ARM9连接进行通信，实现Modem2功能。图9是本实用新型的USB扩展接口单元、WLAN单元和蓝牙单元，包括USB扩展芯片U7，实现USB接口一扩四，而且是高速USB-HUB，速度满足无线通信模块的要求，WLAN模块和蓝牙模块连接到扩展好的USB接口，较容易的实现了 WLAN和蓝牙通信。图10本实用新型的RFID读写模块接口单元和本地串口单元，单元中J22是UART 口，连接到支持UART 口的RFID射频读写模块；J16是RS232接口，连接到支持RS232 口的 RFID射频读写模块，使得上述两种RFID射频读写模块都能兼容；J14是DEBUG调试接口，又兼容作为本地串口使用，作为本地调试生产时使用。下面是说明无线网络智能巡检仪的程序主要流程及巡检方法①.无线网络智能巡检测试仪的软件系统主要分为四种状态空闲态、工作态、关机保护态和异常态。②.在处于空闲态时，电源管理单元会在省电模式运行；移动通信模块会每隔1秒扫描当前的无线网络。若出现异常则记录一次异常值。以两分钟为一个周期，当在这个周期内的异常次数大于40%时，则视为当前网络异常，产生一个告警。当处于告警时，在接下去的两个周期内若异常值小于10%，则视为正常，发起一个告警恢复。处于该状态下的一个进程监护程序会自动监测当前的任务状态和任务等级，及时提供从空闲状态向其它状态的平滑转变。③.关机保护态是指当电源管理单元检测到电池电压过低，或者人为按下关机键后所处于的一种状态。该状态下主要是强制结束掉未完成的测试或上报任务，保存一切未保存的测试数据，切断所有外部接口电源，最后关闭系统电源。④.异常态是指系统处于非正常状态下的一种状态。该状态下，系统会启用一种自我恢复机制。自我恢复成功后，系统会自动重启。但是测试的时候若处于该状态，则数据可能会丢失。应该研究一种更为有效的自我修复机制。⑤.工作态是系统按照预设目标或者人工指定的目标进行测试任务，升级任务， 或者用户在使用手机或PDA或PC，通过WLAN或蓝牙访问系统时的一种状态。⑥.系统的巡检任务进程贯穿于空闲态，工作态和关机保护态。当系统通过RFID 读取到电子标签ID后，系统会自动的将标签ID和该ID所在地区关联后，将该数据存储；并通告用户。⑦.软件的所有数据都可以存储在图5所示的flash中，并且保存一周。用户可以根据需求通过手机或PDA或PC，对数据进行本地查询(通过图9所示的WLAN单元和蓝牙单元)；还可以将数据通过TCP/IP方式(通过图7，图8所示的两路单元中的任何一路) 上报至图1所示的网管中心。凡采用等同替换或等效变换形成的数字域补偿系统带内波动的方法，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种无线网络智能巡检测试仪，其特征是包括锂电池、电源管理单元、微处理器单元、存储单元、实时时钟单元、双路移动通信模块单元、WLAN单元、蓝牙单元、RFID射频读写单元、USB扩展接口单元和本地串口单元；其中，锂电池用来给仪器供电；电源管理单元用来把电池的电压转换成各个单元所需要的5V、3. 3V、1. 8V电压； 微处理器单元和存储单元，用来运行操作系统和应用程序的载体和存储数据； 实时时钟单元，用来提供精确的时钟给仪器，测试时保存的数据和时间关联； 双路移动通信模块，用来作为无线网络的测试终端，与服务器平台通信、测试无线网络质量；RFID射频读写单元，通过射频信号自动识别目标对象并获取巡检地点信息和相关数据；微处理器单元通过USB扩展接口单元和本地串口单元，分别与RFID射频读写单元、双路移动通信模块、蓝牙单元、WLAN单元相连接，WLAN单元通过WLAN网络与手机、PDA、笔记本无线连接；蓝牙单元通过蓝牙网络与手机、PDA、笔记本无线连接。
2.根据权利要求1所述的无线网络智能巡检测试仪，其特征在于双路移动通信模块单元由两个无线模块组成，这两个无线模块是支持移动的两个GSM网络模块或者两个 TD-SCDMA网络模块；或是支持电信的两个CDMA IX网络模块或者EVDO模块；或是支持联通的两个GSM网络模块或者两个WCDMA网络模块。
专利摘要本实用新型公开了一种无线网络智能巡检测试仪，包括锂电池、电源管理单元、微处理器单元、存储单元、实时时钟单元、双路移动通信模块单元、WLAN单元、蓝牙单元、RFID射频读写单元、USB扩展接口单元和本地串口单元。本实用新型有益的效果是无线网络智能巡检测试仪是集多种测试于一体，带WLAN或蓝牙的手机和电脑，能通过普通的浏览器就能对无线网络智能巡检仪进行访问和读写操作，直观的显示了当前的测试状态和测试数据；仪器内部的RFID读写器记录移动通信测试人员巡检的地址信息，更能精确的监测到某地无线网络的质量状况；本监测仪体积小、功耗低，人机界面直观和操作方便；本实用新型用于移动通信网络覆盖和无线网络质量巡检测试，对其它通信系统不会产生任何有害的干扰。
文档编号H04W24/08GK201947447SQ20102059918
公开日2011年8月24日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者周志强, 梁金岭, 洪攀峰, 蔡沈卓, 钱国良 申请人:三维通信股份有限公司