教你如何鉴别工业级 GPRS DTU 的稳定性 由于 GPRS DTU 大多用于遥远的监测现场，因此 GPRS DTU 的稳定性就变得非常重要。 2003 年，市场上出现 GPRS DTU 产品，但并不成熟，导致用户普遍损失较大，给 GPRS DTU 形成不良口碑，也制约了其市场发展。2006 年，市场上出现真正成熟稳定的 GPRS DTU 产品， 情况有所好转，GPRS 行业应用市场开始稳步发展。2008 年，GPRS 核心模块普遍内嵌 TCP/IP 协议，降低了技术门槛，然而也有很多厂家利用这种便利，在对 GPRS 通信技术并未深入了 解的情况下推出的 GPRS DTU，其产品存在各种性能隐患。 很多用户选用 GPRS DTU，仅在前期做了一些简单测试就结束选型工作，实际上是很不 充分的。如果选用了不稳定的 GPRS DTU 并大量应用, 无异于给自己的监测系统埋下了一颗 定时炸弹！ 如何能够在一开始，就能全面而快速的测试 GPRS DTU 稳定性？ 这已经成为一个重要 课题！ 遗憾的是，大多 GPRS DTU 厂家都只是宣扬自己产品稳定性好，而对于具体的稳定性测 试方法，则闭口不谈！ 这里，是经过验证的 GPRS DTU 稳定性测试流程，希望帮助用户掌握一套全面的，可操 作的 GPRS DTU 鉴别方法，这套测试方法，可以让很多质量低劣的 GPRS DTU 显出原形！ 一）在线空闲测试 测试原因：测试 GPRS DTU 自己维持已建链路的能力，当没有数据时，GPRS DTU 通过心 跳保持自己的连接，GPRS DTU 应至少能维持平均 1 小时以上的链路持续时间，不发生断线 重连。 测试方法：让 GPRS DTU 连上数据中心后不发任何数据，观察它能维持链路多久，时间 越长越好。本项测试临近结束时，应向数据中心和 DTU 各发几个数据包，来验证该 DTU 保 持的 空闲链路是真实可用的，如果 DTU 或数据中心任何一方无法收到对方的数据包，则为 不合格。 二）数据中心关闭后恢复测试 测试原因：数据中心在以后运行和维护过程中，肯定会出现临时停止暂停服务的情况， 因此需要测试 GPRS DTU 在数据中心恢复后的快速恢复能力。 测试方法： 1）让数据中心关闭短时间，如 1 分钟，然后恢复数据中心，看 DTU 是否能快速连接上 来，恢复时间应该在 5 分钟内，越快越好，重复多次该项测试，DTU 必须能 100％恢复连接， 只要出现一次 DTU 始终无法恢复连接的现象，即为不合格。 2）让数据中心关闭长时间，如 60 分钟，然后恢复数据中心，看 DTU 是否能快速连接 上来，恢复时间应该在 5 分钟内，越快越好，重复多次该项测试，DTU 必须能 100％恢复连 接，只要出现一次 DTU 始终无法恢复连接的现象，即为不合格。 三）频繁双向小数据量测试 测试原因：测试 GPRS DTU 频繁收发小数据包的能力，因为日常运行中主要是小数据包 的频繁双向收发。 测试方法：在数据中心和 DTU 端，每 10 秒向对方发送一个 100 字节左右的数据包，持 续 30 分钟，并进行统计，是否出现网络断线的情况，以及双方是否出现数据包丢失的情况， 最好的结果是：没有发生断线重连，也没有丢失任何数据包，如果出现 DTU 断线后再也不 上线，或上线后无法继续双向收发数据，即为不合格。 小技巧：可以将 DTU 的串口 2，3 短接起来形成环路测试，这样只需要在数据中心发送 就可以进行双向测试。 四）双向大数据压力测试 测试原因：某些应用需要临时传输大数据量，因此该项测试也是非常必要的。 测试方法：在数据中心和 DTU 端，每 2 秒都向对方发送一个 1000 字节左右的数据包， 持续 30 分钟，并进行统计，是否出现网络断线的情况，以及双方是否出现数据包丢失的情 况，一般来说，压力测试下，GPRS DTU 可能会出现断线重连，也会丢失数据包。但断线重 连的次数不应超过 10 次，而且次数越小越好。如果出现 DTU 断线后再也不能上线，或上线 后无法继续双向收发数据，即为不合格。 五）去天线测试 测试原因：某些现场，因先现场某些原因，可能出现 GPRS/GSM 信号临时中断或变弱， 信号恢复正常后，GPRS DTU 应能自动恢复连接，并续传数据到数据中心。 测试方法： 1）短时间去天线：当 GPRS DTU 在线时，去掉 GPRS DTU 的天线 1 分钟，然后重新装上 天线，并且在去掉 GPRS DTU 天线的时候下，依次向 GPRS DTU 提交 3 个 100 字节左右的数 据包，当插上天线后，GPRS DTU 必须能自动快速恢复连接，速度越快越好，并能续传期间 的数据到数据中心，3 个数据包全部丢失的为不合格，数据全部上传的为最佳。 2）长时间去天线：当 GPRS DTU 在线时，去掉 GPRS DTU 的天线 30 分钟，然后重新装 上天线，当插上天线后，GPRS DTU 必须能自动恢复连接，恢复时间应小于 10 分钟，超出 30 分钟或更长间未恢复连接的，为不合格。 六）重复上电测试 测试原因：某些时候，现场会出现临时断电然后恢复的情况，GPRS DTU 应能保证可靠 的登录数据中心。 测试方法：将 GPRS DTU 上电，然后等待 GPRS DTU 连接上数据中心，每次 DTU 都能在 2 分钟内登录到数据中心，重复进行 20 次测试，一旦发现有一次 DTU 始终无法连接到数据 中心，则为不合格，如有条件可以增大测试次数。 七）拨号及短信干扰测试 测试原因：在 DTU 登录或在线运行过程中，可能会收到一些不明短信或电话呼叫, GPRS DTU 应能保证这些情况不影响其正常工作。 测试方法：将 DTU 上电，然后等待 10 秒左右，开始向 DTU 发送 2 条短信，以及 2 次呼 叫，DTU 应能正确的连接上数据中心。 在连接数据中心成功后，再向 DTU 发送 2 条短信， 以及 2 次呼叫，观察 5 分钟，看 DTU 是否能维持链路，然后双向发送 10 个数据包，看是否 能正常收发。 八）看门狗测试（选测） 测试原因： 如果一个 GPRS DTU，即使前面的测试项都通过了，但是如果它的内部看门 狗没做好，那也是有隐患的，在现场长时间连续运行，很可能还会出问题。 测试方法：看门狗的测试方法有多种，一般在内部 CPU 的数据总线或地址总线上，瞬 间短路几个管脚，让其程序跑飞，或者 RAM 数据错乱，也可利用外部强干扰源进行干扰， 在这种情况下，有良好看门狗机制的产品，其 CPU 能够在 20 秒内复位，如果不能复位则不 合格，重复多次测试该项，DTU 必须能 100％复位。 这项功能要求测试人员对 DTU 主板比较熟悉，而且不一定方便操作，所以设为选测项。 但如有测试操作条件的，建议进行该项测试。 九）去卡测试（选测） 测试原因：如果 GPRS DTU 应用现场恶劣，如振动或有腐蚀性气体，则可能造成 SIM 卡 短时接触不良，GPRS DTU 应能自动恢复,我们用临时取卡来模拟这种情况。 测试方法：在 GPRS DTU 连接数据中心时，去掉卡 3 秒钟左右再插上，看 GPRS DTU 是 否会掉线及正常收发数据，去掉卡 60 秒钟左右再插上，看 GPRS DTU 是否会掉线。如果临 时取卡再上卡后，DTU 再也无法自动连接中心的，建议不应用这类 DTU 到现场有振动或有 腐蚀性气体的环境。 十）电源波动测试（选测） 测试原因：如果 GPRS DTU 应用现场采用电池或太阳能供电，有可能出现较大范围的电 源波动，GPRS DTU 应能适应这种电源波动。 测试方法：以 12V 电池为例，电压波动范围可能在 5 伏到 14 伏之间波动，所以我们在 GPRS DTU 连接数据中心时，将外部电源从 3 伏到 16 伏进行缓慢的升降，模拟电池的充放电 情形，这项测试 GPRS DTU 出现复位是正常的，我们主要看 GPRS DTU 是否会出现再也无法 连接数据中心的情况。如果经过供电电源波动后，DTU 再也无法自动连接中心的，建议不应 用这类 DTU 到现场为电池供电的环境。 十一）欠费测试（选测） 测试原因：在 GPRS DTU 常年运行过程中，很可能会出现因 SIM 卡欠费，导致无法使用 GPRS 业务，从而通信连接中断的情况，在进行充值后，GPRS DTU 应自动恢复与中心的连接。 测试方法：找一张欠费的 SIM 卡插入 GPRS DTU，等待 10 分钟，由于欠费，DTU 是无法 登录数据中心的，这时用手机拨打该号码，提示为已停机或已限制呼入，这时给 SIM 卡充 值，然后用手机拨打该号码，提示为对方振铃或彩铃，就表示该卡已经充值成功，GSM 业 务已经恢复，等待 10 分钟左右，看 DTU 是否能自动连接到数据中心，如果 DTU 始终无法自 行连接数据中心，并且必须要人工复位一次才能恢复连接到数据中心，则视为不合格。 补充一条，如果该 DTU 支持电话呼叫或发短信来进行复位，并经过测试方法有效，则 应视为合格。 十二）域名解析测试（选测） 测试原因：有的应用系统，使用了域名来代替固定 IP 地址，这会增加一个域名解析的 环节，由于域名解析服务存在临时失效的情况，因此在使用域名解析时，需要加测这个项目。 测试方法： 1）域名失效模拟，将动态域名失效，或者静态域名设置指向为一个无效地址，将 DTU 设置为通过域名寻找数据中心，上电后 DTU 将无法连接到数据中心，这时，恢复域名的指 向，然后观察 DTU 是否能自动连接到数据中心，恢复时间越短越好，如果 DTU 始终无法自 动连接数据中心，则为不合格。 2）将设置好域名的 GPRS DTU,在连接数据中心成功后，进行去天线测试（参见第五项）， 看是否通过测试，未通过测试的为该项不合格。 3）将设置好域名的 GPRS DTU,在连接数据中心成功后，进行数据中心关闭后恢复测试 （参见第二项），看是否通过测试，未通过测试的为该项不合格。 如果域名解析测试不合格，建议不应用这类 DTU 到使用域名解析数据中心 IP 地址的系 统中。 其他测试项： 1）高低温测试，请参考电子产品通用测试方法。 2）冲击振动测试，请参考电子产品通用测试方法。