嚴(yán)關(guān)武，黎宏劍，黃廣文

（中國移動通信集團廣東有限公司中山分公司，廣東 中山 528403）

1 引言

隨著科技、通信網(wǎng)絡(luò)、移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，移動終端和應(yīng)用的數(shù)量呈現(xiàn)爆炸式增長。移動終端品牌、機型繁多，同一應(yīng)用在不同移動終端上可能存在不同的運行狀態(tài)。為保證應(yīng)用在移動終端上功能的正確性、性能的穩(wěn)定性以及良好的用戶體驗，終端廠商、移動應(yīng)用開發(fā)商和移動運營商需對移動終端上的應(yīng)用進行大量撥測。目前的撥測以人工方式為主，撥測人員通過裝載有SIM卡的移動終端訪問應(yīng)用并記錄撥測結(jié)果。龐大的撥測量、眾多撥測人員的參與，使得人工撥測方式不僅耗費人力和撥測資源，而且存在撥測資源使用率不高、易丟失、撥測效率低、撥測結(jié)果統(tǒng)計不準(zhǔn)確等問題。

為改變該弊端，針對人工撥測的不足，本文提出基于B/S的終端應(yīng)用自動撥測系統(tǒng)，通過對撥測終端、撥測SIM卡等撥測資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度，提高了撥測資源的利用效率；同時通過對撥測任務(wù)的自動化執(zhí)行，自動輸出撥測結(jié)果并形成撥測指標(biāo)報表，提高撥測工作的質(zhì)量和效率，有效地節(jié)省了時間和人力，最終節(jié)約了撥測成本。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

2.1 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，用戶無需接觸真實的撥測資源，所有撥測資源在后臺統(tǒng)一集中管理、調(diào)配，用戶只需利用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，通過前端瀏覽器訪問系統(tǒng)。通過FLASH和圖像技術(shù)，用戶在前端虛擬移動設(shè)備的操作映射到后端真實移動終端的按鍵和觸屏，進行撥測腳本編輯、指標(biāo)設(shè)定和任務(wù)執(zhí)行。系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)包括硬件層、通信層、業(yè)務(wù)層、采集層和應(yīng)用層。

圖1 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

硬件層：包括SIM卡池、終端設(shè)備池，負(fù)責(zé)實現(xiàn)終端應(yīng)用撥測的響應(yīng)、執(zhí)行。

通信層：通過模擬映射實現(xiàn)屏幕、按鍵等操作的傳輸，采用協(xié)議驅(qū)動實現(xiàn)應(yīng)用撥測。

業(yè)務(wù)層：實現(xiàn)各類終端應(yīng)用、SP業(yè)務(wù)的執(zhí)行撥測。

采集層：負(fù)責(zé)進行撥測數(shù)據(jù)的采集分析、統(tǒng)計。

應(yīng)用層：負(fù)責(zé)實現(xiàn)用戶界面的接入呈現(xiàn)、業(yè)務(wù)控制、任務(wù)制定等人機交互接口以及其他系統(tǒng)接口。

2.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/h3>

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示：

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

用戶通過PC上的瀏覽器基于局域網(wǎng)訪問后臺服務(wù)器，系統(tǒng)程序部署在應(yīng)用服務(wù)器。SIM卡池模塊通過SIM卡槽延長線與終端電路板相連，負(fù)責(zé)SIM卡的集中管理，供終端池模塊隨機調(diào)用。終端池和服務(wù)器模塊通過TCP/IP協(xié)議進行組網(wǎng)連接，負(fù)責(zé)撥測終端的集中管理和分配。終端池模塊與SIM卡池模塊之間支持靈活調(diào)度和配置。

2.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)包括基礎(chǔ)管理、腳本管理、任務(wù)管理、統(tǒng)計報表和系統(tǒng)管理五大模塊，具體如圖3所示。

（1）基礎(chǔ)管理模塊

包括參數(shù)設(shè)置、設(shè)備管理、SIM卡管理、SIM卡綁定、消息模板等子功能。參數(shù)設(shè)置提供對終端FLASH圖片中區(qū)域標(biāo)識的按鍵設(shè)置功能。設(shè)備管理提供設(shè)置終端池中手機終端基礎(chǔ)信息的功能，包括手機終端ID、設(shè)備名稱、OS版本、IP地址、位置、占用情況等信息。SIM卡管理提供編輯SIM卡池中的SIM卡信息的功能，包括卡池編號、號碼、品牌、套餐描述等信息。SIM卡綁定提供設(shè)置SIM卡與手機終端綁定狀態(tài)的功能。消息模板包括告警模板和通知模板，設(shè)置自動撥測任務(wù)正常執(zhí)行或者異常執(zhí)行時的信息通知格式和內(nèi)容。

（2）腳本管理模塊

包括新建腳本和腳本查詢2個子功能。在新建腳本功能中，撥測人員選擇終端設(shè)備后，瀏覽器會呈現(xiàn)一個FLASH模擬器畫面，撥測人員可以直接通過鼠標(biāo)在FLASH模擬器上進行真實的操作，包括按鍵、屏幕點擊、長按、拖動、開關(guān)機等動作，可以直接在瀏覽器界面上進行在線腳本編輯、調(diào)試。腳本編輯不限制特定的業(yè)務(wù)、流程和指標(biāo)，撥測人員只需根據(jù)測試需求進行腳本編輯，并提供常用業(yè)務(wù)的腳本模板。腳本查詢提供對已新建腳本的多條件組合查詢，并可以對某一腳本進行復(fù)制和運行。

圖3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

（3）任務(wù)管理模塊

包括新建任務(wù)和任務(wù)查詢2個子功能。在新建任務(wù)功能中，撥測任務(wù)設(shè)定任務(wù)的名稱和描述，選擇腳本后，可以設(shè)定任務(wù)周期性執(zhí)行或者某個時間點執(zhí)行，可以關(guān)聯(lián)某一號碼或某一品牌，并設(shè)定執(zhí)行次數(shù)。任務(wù)查詢提供對所有狀態(tài)任務(wù)的多條件查詢。多任務(wù)同時執(zhí)行時，按照任務(wù)的優(yōu)先級、占用資源情況進行排序，優(yōu)先級高的任務(wù)先執(zhí)行。任務(wù)執(zhí)行完后，釋放所占用的資源。對于撥測失敗的任務(wù)，提供重新執(zhí)行機制。

（4）統(tǒng)計報表模塊

包括資源使用統(tǒng)計、撥測結(jié)果統(tǒng)計、業(yè)務(wù)量統(tǒng)計等子功能。資源使用統(tǒng)計提供多維度的撥測終端和SIM卡使用的統(tǒng)計報表。撥測結(jié)果統(tǒng)計提供各撥測任務(wù)執(zhí)行結(jié)果、各項指標(biāo)情況的統(tǒng)計報表。業(yè)務(wù)量統(tǒng)計提供系統(tǒng)訪問、腳本創(chuàng)建、任務(wù)執(zhí)行等指標(biāo)的統(tǒng)計報表。

（5）系統(tǒng)管理模塊

包括模塊管理、角色管理、用戶管理、日志管理等子功能。模塊管理提供系統(tǒng)功能菜單的編輯并和角色關(guān)聯(lián)；角色管理設(shè)置系統(tǒng)的角色信息和用戶、設(shè)備關(guān)聯(lián)；用戶管理設(shè)置系統(tǒng)的使用用戶；日志管理提供系統(tǒng)詳細(xì)的訪問和操作記錄信息。

3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計

3.1 組網(wǎng)連接設(shè)計

所有終端采用專屬的硬件連接板進行連接、組網(wǎng)。硬件連接板一端通過電信號連接手機，與手機運行的嵌入式操作系統(tǒng)無關(guān)，可以連接和控制任何類型的移動終端；硬件連接板另一端采用了專用的高速LAN接口，并提供標(biāo)準(zhǔn)的HTTP軟件接口協(xié)議，可以被任何第三方軟件調(diào)用和控制。每個硬件連接板需要占用子網(wǎng)內(nèi)的一個獨立的IP地址。

硬件連接板的功能指標(biāo)如下：

◆采用非介入式方法，對手機軟件運行環(huán)境沒有影響；

◆提供標(biāo)準(zhǔn)的HTTP協(xié)議接口，可與任意第三方軟件集成；

◆可以模擬對手機按鍵的短按、長按操作；

◆可以模擬對手機觸屏的Tap、Tap and Hold、Drag和Draw操作；

◆可以模擬對手機電池的插入和拔出操作；

◆可以模擬對手機的開機和關(guān)機操作；

◆可以模擬對手機USB電纜的插入和拔出操作；

◆可以抓取手機的屏幕顯示，支持BMP或壓縮格式；

◆可以抓取手機輸出的音頻和視頻信號，支持用戶定義的格式。

3.2 自動撥測設(shè)計

將所有終端資源進行集中管理，基于TCP/IP的設(shè)計，用戶通過瀏覽器隨時進行遠(yuǎn)程接入，申請任意終端的控制，按任意預(yù)定流程將待測試的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換成測試腳本，利用圖像及文字識別技術(shù)，實現(xiàn)終端屏幕自動分析及驗證，完成整個測試流程的自動撥測、識別和過程記錄，實現(xiàn)在瀏覽器中即可完成真實終端的所有控制。

終端池的自動撥測基于以下原理進行設(shè)計：

◆通過主程序自動控制移動終端的鍵盤、旋鈕和觸摸屏，以模擬雙手操作；

◆使用智能OCR及圖片識別技術(shù)來模擬雙眼進行內(nèi)容識別和邏輯判斷；

◆模擬最終用戶使用手機的真實操作方式，獲取最終用戶使用手機的真實體驗；

◆程序設(shè)計獨立于待測試業(yè)務(wù)和指標(biāo)，業(yè)務(wù)流程由腳本定義，實現(xiàn)所有業(yè)務(wù)和指標(biāo)的自定義測試；

◆整個自動測試過程都是基于UI（用戶接口）/MMI（人機接口）完成。

3.3 腳本圖形化編輯設(shè)計

腳本圖形化編輯通過FLASH技術(shù)實現(xiàn)。腳本編輯模塊是基于RIA理念、采用Flex技術(shù)、依托FlashPlayer的“桌面”級網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。程序整體采用板塊獨立型框架結(jié)構(gòu)，按視圖區(qū)域劃分成多個獨立板塊，板塊間的信息交換采用字符命令附加參數(shù)的形式，由板塊管理器統(tǒng)一調(diào)度，大大降低了板塊間的耦合度，可任意拆除、新增板塊。同時采用了分層式結(jié)構(gòu)對顯示對象進行分層，主要顯示對象位于里層，提示性對象位于外層，主次分明，方便對各層的顯示對象進行管理。

為了使結(jié)構(gòu)靈活化，降低各功能部分的耦合度，腳本編輯模塊根據(jù)功能的不同，劃分為資源列表、視圖管理、用例編輯、屬性面板、設(shè)備模塊、日志記錄等6個子模塊，每個子模塊繼承IBlock接口，子模塊間的通信方式為字符串消息附帶參數(shù)的形式由BlockManager統(tǒng)一調(diào)度。

腳本編輯模塊對手機的屏幕、按鍵、外殼進行了封裝，再將這3部分進行“完全對象”封裝構(gòu)成一個完整而獨立的手機模型構(gòu)造器，構(gòu)造器動態(tài)提取模型數(shù)據(jù)并建立模型，模型對象的完整性提高了對模型的可控程度。用例編輯以樹形結(jié)構(gòu)展現(xiàn)，腳本錄制時激活操作延時計時器，根據(jù)實際操作的間隔自動填充每個步驟之間的延時時間，同時自動識別用戶對手機模型的操作行為。

3.4 通信網(wǎng)關(guān)設(shè)計

系統(tǒng)提供對手機單擊、長按、拖到、觸屏等操作的統(tǒng)一控制接口，采用C語言封裝。具體流程為：

（1）通信網(wǎng)關(guān)對外接口接收上層調(diào)用手機控制請求，發(fā)送給身份驗證模塊，并記錄日志；

（2）身份驗證模塊對請求進行身份合法性驗證后發(fā)送給數(shù)據(jù)驗證模塊；

（3）數(shù)據(jù)驗證模塊對請求進行數(shù)據(jù)有效性驗證，有效請求發(fā)送給協(xié)議適配模塊，無效請求反饋給通信網(wǎng)關(guān)對外接口進行響應(yīng)；

（4）協(xié)議適配模塊調(diào)用消息路由將請求發(fā)送給對應(yīng)終端進行處理并響應(yīng)結(jié)果。

3.5 任務(wù)自動執(zhí)行設(shè)計

采用進程池模式，通過后臺守護端口，實時接收任務(wù)，完成任務(wù)調(diào)度和任務(wù)執(zhí)行。具體流程為：

（1）守護端口監(jiān)聽，等待任務(wù)命令，命令到達時，分?jǐn)側(cè)蝿?wù)到任務(wù)執(zhí)行進程；

（2）任務(wù)執(zhí)行進程對任務(wù)進行解析，調(diào)用相關(guān)腳本、終端和SIM卡，如資源空閑則執(zhí)行任務(wù)輸出結(jié)果，否則進入隊列等待，等資源空閑時再執(zhí)行。

3.6 非功能性設(shè)計

（1）系統(tǒng)易用性設(shè)計

系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，通過IE瀏覽器，用戶可以方便地進行系統(tǒng)的相關(guān)操作，符合用戶日?；ヂ?lián)網(wǎng)操作習(xí)慣，同時采用Flex技術(shù)，實現(xiàn)手機控制。

（2）系統(tǒng)性能設(shè)計

核心通信程序采用C代碼實現(xiàn)，通過MemCache解決資源鎖定和占用；數(shù)據(jù)存儲采用結(jié)構(gòu)文件方式，提高查詢、讀寫效率；數(shù)據(jù)庫SQL語句拼寫采取優(yōu)化措施，提高執(zhí)行效率。

（3）安全性設(shè)計

系統(tǒng)安全性設(shè)計主要從以下3個層次進行設(shè)計：

◆系統(tǒng)級安全。支持IP端的訪問限制，登錄時間段的限制，連接數(shù)的限制，特定時間段內(nèi)登錄次數(shù)的限制。

◆平臺資源訪問控制安全。對程序資源的訪問進行安全控制，在客戶端上，為用戶提供和其權(quán)限相關(guān)的用戶界面，僅出現(xiàn)和其權(quán)限相符的菜單、操作按鈕；在服務(wù)端則對URL程序資源和業(yè)務(wù)服務(wù)類方法的調(diào)用進行訪問控制。

◆數(shù)據(jù)域安全。對不同權(quán)限的用戶，對所能訪問操作的數(shù)據(jù)域進行功能限制，所有交互數(shù)據(jù)和報表數(shù)據(jù)都采用加密算法進行加密，確保數(shù)據(jù)安全。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

根據(jù)上文的設(shè)計，對基于B/S的終端應(yīng)用自動撥測系統(tǒng)進行開發(fā)實現(xiàn)。操作系統(tǒng)使用Freebsd8.0-RELEASE，數(shù)據(jù)庫使用MySQL5.5.9，WEB服務(wù)器軟件使用apache-2.2.17，WEB開發(fā)技術(shù)采用php-5.2.17+memcache-1.4.5+Flex，客戶端使用IE8.0或Firefox3.0及以上的瀏覽器。SIM卡池設(shè)計成16卡槽、4通道，可以同時與4臺終端進行通信。終端池包括基于Android的三星I9008、基于iOS的iPhone4、基于Windows Phone的諾基亞920T和基于Symbian的諾基亞E62等4款手機。WEB系統(tǒng)包括3個主要模塊，分別為WEB服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和通信服務(wù)模塊，根據(jù)實際需求，部署在同一個服務(wù)器。

下面給出系統(tǒng)實現(xiàn)的部分截圖。

（1）SIM卡池

SIM卡池示意圖如圖4所示。

（2）腳本編輯頁面

腳本編輯頁面示意圖如圖5所示。

圖4 SIM卡池

圖5 腳本編輯頁面

圖6 撥測指標(biāo)統(tǒng)計報表

（3）撥測指標(biāo)統(tǒng)計報表

撥測指標(biāo)統(tǒng)計報表示意圖如圖6所示。

5 結(jié)束語

基于B/S的終端應(yīng)用自動撥測系統(tǒng)彌補了現(xiàn)有人工撥測的不足，自動撥測比手工撥測可靠性更高，自動撥測可在任何時間內(nèi)進行，提高了撥測效率、降低了撥測成本。

[1]李洪,渠凱,邱墨楠.移動業(yè)務(wù)撥測實現(xiàn)方式探討[J].電信技術(shù), 2009(12): 41-43.

[2]曾新民.增值業(yè)務(wù)撥測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].廣東通信技術(shù), 2008,28(6): 47-49.

[3]黃昭文.數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)撥測網(wǎng)絡(luò)開發(fā)與實施[J].廣東通信技術(shù), 2006,26(2): 51-56.

[4]王其敏.移動業(yè)務(wù)撥測報表系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京: 北京郵電大學(xué), 2010.

[5]李雪生.基于EJB與Hibernate的業(yè)務(wù)撥測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].武漢: 武漢理工大學(xué), 2009.