一種無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)分析系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)分析系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)關(guān)注的兩個(gè)詞是微功率和智能組網(wǎng)；具有這樣特征的無線網(wǎng)絡(luò)往往具有短距，多跳，自組織，Mesh網(wǎng)絡(luò)，低功率，低速率，可自動(dòng)休眠等特點(diǎn)。所有這一類復(fù)雜無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的部署有明顯的區(qū)別:有線網(wǎng)絡(luò)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的連結(jié)性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，部署時(shí)只需要將一定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來，就完成了大部分的部署工作；在部署后期以及在運(yùn)營中，只需要在機(jī)房里進(jìn)行統(tǒng)一的管理即可。
[0003]復(fù)雜無線網(wǎng)絡(luò)不但關(guān)注連結(jié)性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，還關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。無線網(wǎng)絡(luò)可自動(dòng)休眠的特點(diǎn)非常有助于降低網(wǎng)絡(luò)能耗，但是也打破了通信節(jié)點(diǎn)的連結(jié)性，除了連通，不連通之外還存在一種狀態(tài):休眠，這樣定位網(wǎng)絡(luò)連通問題也更為復(fù)雜。無線網(wǎng)絡(luò)的自組織，Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)使得無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)根據(jù)環(huán)境的不同而處于不同的狀態(tài)，甚至無法確定某個(gè)時(shí)刻的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。無線網(wǎng)絡(luò)微功率的特點(diǎn)使得通信節(jié)點(diǎn)擺脫了電力線的束縛，可以采用電池供電。所以通信節(jié)點(diǎn)的安裝位置非常隨意，同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信節(jié)點(diǎn)都可能分布在室內(nèi)或室外，可視或者不可視的位置上。無線網(wǎng)絡(luò)短距的特點(diǎn)使得通信受現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境的影響較大，現(xiàn)實(shí)中，電磁污染，無線電干擾均有可以能對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生較大影響。
[0004]在技術(shù)上，尚且沒有一種通用技術(shù)或者系統(tǒng)能診斷或者解決無線網(wǎng)絡(luò)的各種實(shí)際問題:最優(yōu)設(shè)計(jì)，性能瓶頸，能耗瓶頸定位，各種傳輸故障定位:包括響應(yīng)延遲，速率降低，能耗變高，丟包率增高，形成信息孤島等等。通用的方法是使用網(wǎng)絡(luò)分析儀，頻譜分析儀，手持機(jī)等來檢測(cè)無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)的各種環(huán)境參數(shù)，無線數(shù)據(jù)等等，再輔之以人工的分析和診斷，最終得出最終的解決方案。
[0005]但是普通的無線網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)，如所述的網(wǎng)絡(luò)分析儀，頻譜分析儀，手持機(jī)大多數(shù)是顯示，控制，采集一體的獨(dú)立設(shè)備，成本高，體積大，不適合現(xiàn)場(chǎng)使用。普通的無線網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)常是嵌入式系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大量的關(guān)于環(huán)境的原始數(shù)據(jù)無法進(jìn)行知識(shí)加工，難以進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)同診斷，因此要求使用者具有較高的專業(yè)知識(shí)。上述的這些問題使得現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的工作效率低而成本高，使得無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)分析工作成為一項(xiàng)耗時(shí)費(fèi)力而高成本的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)分析系統(tǒng)及方法。如圖1所示，所述現(xiàn)場(chǎng)分析系統(tǒng)采用分離式的設(shè)計(jì):將感知，通信部分獨(dú)立出來放在一個(gè)嵌入式設(shè)備中，該設(shè)備能方便地放置到需要檢測(cè)的位置；系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)運(yùn)算等功能則由市場(chǎng)上常見的Android智能終端來實(shí)現(xiàn)。采用標(biāo)準(zhǔn)Android智能終端一個(gè)方面可以利用Android智能終端的豐富的硬件資源，同時(shí)成本較低，比較嵌入式的一體機(jī)，顯示，計(jì)算等功能均可以用更高級(jí)的開發(fā)語言進(jìn)行，這樣同時(shí)降低了軟硬件的開發(fā)成本，降低了開發(fā)難度?，F(xiàn)場(chǎng)工作所需的分析和診斷功能則由Android智能終端上的應(yīng)用程序和云服務(wù)來共同實(shí)現(xiàn)。云服務(wù)的引入是必要的，一個(gè)方面云服務(wù)能承擔(dān)部分原來由終端實(shí)現(xiàn)的功能，進(jìn)一步降低了對(duì)終端的硬件的要求，部分軟件功能的開發(fā)也從嵌入式開發(fā)轉(zhuǎn)變成App和云服務(wù)的開發(fā)，可以提供更友好的用戶體驗(yàn)；另外一個(gè)方面，有助于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)助和多人協(xié)作地工作，這滿足了無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)分析工作高知識(shí)需求和多人協(xié)作需求，使得現(xiàn)場(chǎng)的問題能夠同步地在實(shí)驗(yàn)室就得到診斷，極大地提高了問題定位和問題解決的速度。
[0007]本發(fā)明提出一種無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)分析的系統(tǒng)，包括無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置，Android智能終端，現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用軟件和現(xiàn)場(chǎng)分析云服務(wù)四個(gè)部分。
[0008]所述無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置是一個(gè)可獨(dú)立運(yùn)行的嵌入式設(shè)備，如圖2所示，包括至少一個(gè)無線探測(cè)器和一個(gè)W1-Fi通信模塊。其中，所述無線探測(cè)器是實(shí)現(xiàn)通信和感知功能的模塊，是ZigBee模塊，藍(lán)牙4.0模塊或者其他具有組網(wǎng)功能的無線通信模塊。
[0009]所述Android智能終端是標(biāo)準(zhǔn)的Android設(shè)備，是Android手機(jī)或者Android平板，該設(shè)備中包括W1-Fi模塊和至少一個(gè)公網(wǎng)通信模塊。所述公網(wǎng)通信模塊是用來連接到互聯(lián)網(wǎng)的通信模塊，可能是GPRS，3G或者4G模塊。
[0010]所述現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用軟件是運(yùn)行在Android智能終端里的Android應(yīng)用程序，包含了連接管理模塊，顯示，運(yùn)算和解析模塊。
[0011]所述云服務(wù)是部署在云平臺(tái)上的信息系統(tǒng)，為所述現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用軟件提供了擴(kuò)展功能。如圖3所示，所述云服務(wù)至少包含了程序升級(jí)，用戶管理，數(shù)據(jù)備份，數(shù)據(jù)分享，輔助數(shù)據(jù)提供和遠(yuǎn)程診斷模塊。
[0012]本發(fā)明提出一種外設(shè)連接方法，用來解決獨(dú)立運(yùn)行的無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置和Android智能終端之間的通信問題。如圖4所示，所述外設(shè)連接方法包括以下步驟:首先，和常見Android智能終端的W1-Fi模塊使用方法不同，現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用軟件用它生成一個(gè)W1-Fi熱點(diǎn)。其次，在W1-Fi熱點(diǎn)信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)，啟動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置；無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置將自動(dòng)啟動(dòng)W1-Fi通信模塊，連接到所述W1-Fi熱點(diǎn)。無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置和Android智能終端組成了一個(gè)無線局域網(wǎng)，相互之間可以進(jìn)行通信了。
[0013]本發(fā)明提出的外設(shè)連接方法，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]在所述連接方法中，使用W1-Fi無線連接，利用W1-Fi組成的網(wǎng)絡(luò)可以直接使用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信，使用更為方便。
[0015]用軟件改變Android智能終端中的W1-Fi模塊為W1-Fi熱點(diǎn)的方法，無需對(duì)Android智能終端硬件做額外定制，簡(jiǎn)化了連接方法。
[0016]在所述方法中，多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置可以同時(shí)連接到Android智能終端，這是傳統(tǒng)的一體機(jī)無法做到的，可以同時(shí)勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)興趣點(diǎn)，可以勘測(cè)同一個(gè)興趣點(diǎn)的多個(gè)信道，提高了工作效率。
[0017]本發(fā)明提出一種無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)分析方法，能快速地，協(xié)同地對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行診斷和分析。如圖4所示，所述的無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)分析方法包括工作準(zhǔn)備和現(xiàn)場(chǎng)工作兩個(gè)階段。
[0018]在所述工作準(zhǔn)備階段，有如下三個(gè)步驟:
[0019]步驟1.外設(shè)連接:使用本發(fā)明所述的外設(shè)連接方法連接所有現(xiàn)場(chǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置。
[0020]步驟2.云服務(wù)連接:使用Android智能終端中的公網(wǎng)通信模塊連接到公網(wǎng)，在登錄到云服務(wù)。所述的連接方式，是2G，3G，4G或其他非W1-Fi的方式連接。
[0021]步驟3.下載和應(yīng)用數(shù)據(jù):首先，從云服務(wù)下載現(xiàn)場(chǎng)工作所需的輔助數(shù)據(jù)。所述輔助數(shù)據(jù)包括了用戶相關(guān)的，無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置相關(guān)的以及現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用程序相關(guān)的參數(shù)與數(shù)據(jù)，還包括了無線網(wǎng)絡(luò)勘測(cè)方法所需要的數(shù)據(jù)。
[0022]在所述現(xiàn)場(chǎng)工作階段，可以進(jìn)行如下類型的工作中的任意一項(xiàng):
[0023]工作1.網(wǎng)絡(luò)解析。所述網(wǎng)絡(luò)解析工作的方法是:無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置勘測(cè)無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，傳輸采集到的數(shù)據(jù)到現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用軟件。所述采集到的數(shù)據(jù)包括場(chǎng)強(qiáng)，或其他現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相關(guān)參數(shù)；所述采集到的數(shù)據(jù)包括無線數(shù)據(jù)包，或其他無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)數(shù)據(jù)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用軟件對(duì)采集到數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，解析和顯示等操作。
[0024]工作2.現(xiàn)場(chǎng)操作。所述現(xiàn)場(chǎng)操作工作的方法是:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的需要，現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用軟件發(fā)起一個(gè)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)或者其節(jié)點(diǎn)的一個(gè)操作命令；傳輸所述命令到無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置；無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)裝置發(fā)出無線信號(hào)并檢測(cè)返回操作的答復(fù)。所述的現(xiàn)場(chǎng)工作包括但不限于:對(duì)單個(gè)無線節(jié)點(diǎn)點(diǎn)名，升級(jí)單個(gè)無線節(jié)點(diǎn)，查詢網(wǎng)絡(luò)路由。
[0025]工作3.數(shù)據(jù)處理。所述數(shù)據(jù)處理工作的方法是:現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用軟件處理現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，包括存儲(chǔ)成離線數(shù)據(jù)包，備份到云服務(wù)上，或者通過云服務(wù)共享到其他用戶。所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)包括了工作I中所述的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，也包括了經(jīng)過解析后的解析數(shù)據(jù)。
[0026]工作4.遠(yuǎn)程協(xié)助。所述遠(yuǎn)程協(xié)助工作的方法是:現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通過云服務(wù)共享到其他工作人員，其他工作人員通過查看共享數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用軟件，以及通過云服務(wù)和現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行交互的方法，以便快速定位和解決現(xiàn)場(chǎng)問題。
[0027]本發(fā)明所述的一種無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)分析方法，有如下優(yōu)點(diǎn):
[0028]在所述云服務(wù)連接方法中，利用Android智能終端的公網(wǎng)模塊連接云服務(wù)，不增加額外的硬件成本。
[0029]在所述的數(shù)據(jù)處理方法中，數(shù)據(jù)可以保存在云服務(wù)上，降低了對(duì)Android智能終端的硬件存儲(chǔ)要求。
[0030]在所述的遠(yuǎn)程協(xié)助方法中，遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程共享的方法使得現(xiàn)場(chǎng)的問題能夠同步地在遠(yuǎn)程就得到診斷，特別有助于這類涉及多知識(shí)領(lǐng)域，對(duì)人員技術(shù)要求高的工作；提高了定位問題，解決問題的速度，降低了現(xiàn)場(chǎng)工作成本。
【附圖說明】
[0031]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0032]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)與傳統(tǒng)一體機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)比示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用云服務(wù)功能模塊示意圖；
[0035]圖4為本發(fā)明一種無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)分析方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0037]實(shí)施例
[0038]如圖1所示，本發(fā)明最重要的部分是:整個(gè)系統(tǒng)采用分離式的設(shè)計(jì)，來獲得靈活性和便攜性。所