一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法

文档序号:7772603
一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法
【专利摘要】一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法,所述方法包括网络流量的检测和网络时延的检测;两种检测范围是75-5000米,网络流量的检测:在运营商的服务器上通过Zigbee协议以内存发包的多线程方式向各用户终端发送数据包;用户终端下载数据包,将下载速率和用户签约的宽带接入速率比较得检测结果;网络时延的检测:在用户终端选取至少5个门户网站,用户终端模拟用户通过输入网站URL地址在运营商的服务器浏览网页,获取Zigbee服务可用性、DNS时延、TCP时延和Zigbee页面首包时延的信息;获得检测结果。本发明具有稳定性好、低成本、低功耗、精确度高的优点,为用户获得准确的运行商宽带数据提供可靠技术支持。
【专利说明】—种基于Zigbee的网络构建速度检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种网络速度的检测方法,特别是一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法。
【背景技术】
[0002]ZigBee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其通讯距离从标准的75米到几百米、几公里,并且支持无限扩展。理论上,ZigBee是一个由可多到65000个无线传输模块组成的一个无线传输网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络传输模块之间可以相互通信。ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。具体而言,ZigBee网络有如下几点优势:
(I)低功耗。在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持I个节点工作6?24个月,甚至更长。这是Zigbee的突出优势。相比较下蓝牙只能工作数周;WiFi只可工作数小时。
[0003](2)低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且Zigbee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2美元。
[0004](3)低速率。Zigbee工作在20?250kbps的较低速率,分别提供250kbps (2.4GHz)、40kbps (915MHz)和20kbps (868MHz)的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。
[0005](4)短时延。Zigbee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较下,蓝牙需要3?10s、WiFi需要3s。
[0006](5)高容量。Zigbee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000个节点的大网。
[0007](6)高安全。Zigbee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)的对称密码,以灵活确定其安全属性。
[0008](7)免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗(ISM)频段,2.4GHz (全球)、915MHz (美国)和 868MHz (欧洲)。
[0009]每个Zigbee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料,因此当一个网络节点发生故障不会影响整个网络的正常通信。
[0010]现有的互联网网络速度的检测技术一般是有线传输的方式,但这种方式布线复杂,成本高,一旦传输线缆损坏,则整个监控系统无法正常工作。也有采用无线传输的方式,一般是基于蓝牙、WiFi无线传输技术,但这种方式成本高昂,稳定性差,高功耗,维护难度闻。
[0011]因此,需要一种稳定性好、低成本、低功耗、精确度高的无线网络构建速度检测方法,可利用ZigBee网络协议进行数据传输。

【发明内容】

[0012]本发明针对现有技术的不足,提供了一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法,克服了成本高昂,稳定性差,高功耗,精确度不高维护难度高的难题。
[0013]为了实现本发明的目的,是这样实现的:
一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法,所述检测方法包括不分先后顺序的网络流量的检测和网络时延的检测:所述网络流量的检测:在运营商的服务器上通过
Zigbee协议以内存发包的多线程方式向各用户终端发送数据包;各用户终端下载接收对应数据包,则下载速率=下载数据包大小/下载时间,将下载速率与用户签约的家中宽带接入速率进行比较,对比较的结果进行检测评价;检测评价结束后,向用户显示下载速率、签约的家中宽带接入速率、比较的结果以及检测评价信息; 所述网络时延的检测:先进行指标定义,所述指标定义包括Zigbee服务可用性、DNS时延、TCP时延以及Zigbee页面首包时延;
所述Zigbee服务可用性:用户进行网页浏览时,判断是否能获得完整的网页内容,是,则Zigbee服务可用,否,则Zigbee服务不可用;
所述DNS时延:根据网站名称向服务器发起DNS解析请求并获得正确结果,此过程所经历的时间;
所述TCP时延:与要浏览的网站地址建立Zigbee连接,完成三次握手过程所经历的时
间;
所述Zigbee页面首包时延:与要浏览的网站建立Zigbee连接,用户终端获得首个Zigbee回应包所经历的时间;
在用户终端选取至少5个门户网站,用户终端模拟用户通过浏览器地址栏输入网站URL地址在运营商的服务器进行网页浏览,获取所述Zigbee服务可用性、DNS时延、TCP时延以及Zigbee页面首包时延的信息;检测后用户终端将每个网站检测的Zigbee页面首包时延的信息呈现给用户,同时根据每个网站的响应时间作出不同的评价结果。
[0014]作为进一步说明,所述的网络流量的检测和网络时延的检测的范围为短距离,75米-5000米。
[0015]作为进一步说明,所述以及内存发包的多线程方式向各用户终端发送数据包具体为:在所述服务器的内存中随机生成多个数据包,每个数据包通过建立一个线程发送给一用户终端,多个用户终端则通过多个线程进行发送。
[0016]作为进一步说明,所述比较的结果为下载速率是用户签约的家中宽带接入速率的百分比,且以图表的方式向用户呈现,并在用户终端显示当前用户终端所有执行程序对应的流量大小。
作为进一步说明,每次将网络流量的检测的检测结果和网络时延的检测的检测结果都统一回传至一宽带测速平台中进行保存,以备后续的运维统计分析;所述网络流量的检测的检测结果包括:下载速率、签约的家中宽带接入速率、比较的结果以及检测评价;所述网络时延的检测的检测结果包括:评价结果、Zigbee服务可用性、DNS时延、TCP时延以及Zigbee页面首包时延的信息;操作人员能根据检测结果协助用户处理故障,评估网络质量;所述宽带测速平台具备数据导出和上传功能。
[0017]本发明的有益效果:
本发明提供一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法,具有稳定性好、低成本、低功耗、精确度高的优点,为用户获得准确的运行商宽带数据提供技术上的可靠技术支持。
【专利附图】

【附图说明】
[0018]图1是本发明基于Zigbee的网络构建速度检测方法所述网络流量检测的流程示意图。
[0019]图2是本发明基于Zigbee的网络构建速度检测方法所述网络时延检测的流程示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,以下所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
[0021]实施例1:
以下所述网络流量的检测、网络时延的检测的范围在75米内。
[0022]网络流量的检测:在运营商的服务器上通过Zigbee协议以内存发包的多线程方式向各用户终端发送数据包;各用户终端下载接收对应数据包,则下载速率=下载数据包大小/下载时间(其中一般下载速率在检测期间进行了 3到18秒后再进行获取下载数据包大小和下载时间,然后进行计算得到下载速率),将下载速率与用户签约的家中宽带接入速率进行比较,对比较的结果进行检测评价(如结果为:下载速率>签约宽带接入速率的85%,则输出检测评价为"很好";如结果为:下载速率在签约宽带接入速率的65%-85%之间,则输出检测评价为"一般";如结果为:下载速率 <签约宽带接入速率的65%,则输出检测评价为“偏慢”);检测评价结束后,向用户显示下载速率(显示:下载速度为xxkb 秒,约为x.xm带宽)、签约的家中宽带接入速率、比较的结果以及检测评价信息;比较的结果为下载速率是用户签约的家中宽带接入速率的百分比,且以图表的方式向用户呈现,并在用户终端显示当前用户终端所有执行程序对应的流量大小,以及内存发包的多线程方式向各用户终端发送数据包具体为:在服务器的内存中随机生成多个数据包,每个数据包通过建立一个线程发送给一用户终端,多个用户终端则通过多个线程进行发送。
[0023]网络时延的检测:先进行指标定义,指标定义包括Zigbee服务可用性、DNS时延、TCP时延以及Zigbee页面首包时延;其中Zigbee服务可用性是用户进行网页浏览时,判断是否能获得完整的网页内容,是,则Zigbee服务可用,否,则Zigbee服务不可用;其中DNS时延是根据网站名称向服务器发起DNS解析请求并获得正确结果,此过程所经历的时间;其中TCP时延是与要浏览的网站地址建立TCP连接,完成三次握手过程所经历的时间;其中Zigbee页面首包时延是与要浏览的网站建立Zigbee连接,用户终端获得首个Zigbee回应包所经历的时间;在用户终端选取至少5个门户网站,用户终端模拟用户通过浏览器地址栏输入网站URL地址在运营商的服务器进行网页浏览,获取Zigbee服务可用性、DNS时延、TCP时延以及Zigbee页面首包时延的信息(如Zigbee服务可用性为:Zigbee服务可用,DNS时延为:3秒,TCP时延为2秒,Zigbee页面首包时延为'2秒);检测后用户终端将每个网站检测的Zigbee页面首包时延的信息呈现给用户,同时根据每个网站的响应时间作出不同的评价结果(如响应时间小于0.3秒输出评价结果为"很快",显示绿色;在
0.3-2.5秒之间输出评价结果为"一般",显示橘色;在2.5-10.5秒之间输出评价结果为"较慢",显示红色;大于10.5秒输出评价结果为"无法连接",显示红色。)。
[0024]其中,每次将网络流量的检测的检测结果和网络时延的检测的检测结果都统一回传至一宽带测速平台中进行保存,以备后续的运维统计分析;其中网络流量的检测的检测结果包括:下载速率、签约的家中宽带接入速率、比较的结果以及检测评价;其中网络时延的检测的检测结果包括:评价结果、Zigbee服务可用性、DNS时延、TCP时延以及Zigbee页面首包时延的信息;操作人员能根据检测结果协助用户处理故障,评估网络质量;宽带测速平台具备数据导出和上传功能,其数据导出和上传功能均能支持人工和自动两种方式。
[0025]总之,本发明的检测方法包括网络流量的检测和网络时延的检测;其网络流量的检测采用以内存发包的多线程方式向各用户终端发送数据包进行检测,较传统的单线程以磁盘发包方式检测更稳定真实。且网络时延的检测采用用户终端选取至少5个门户网站,用户终端模拟用户通过浏览器地址栏输入网站URL地址在运营商的服务器进行网页浏览进行检测,其能够检测局域网多机上网的情况和其它程序占用带宽的情况,比常规方法更能全面展现真实的网络速度。
【权利要求】
1.一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法,其特征在于:所述检测方法包括不分先后顺序的网络流量的检测和网络时延的检测; 所述网络流量的检测:在运营商的服务器上通过Zigbee协议以内存发包的多线程方式向各用户终端发送数据包;各用户终端下载接收对应数据包,则下载速率=下载数据包大小/下载时间,将下载速率与用户签约的家中宽带接入速率进行比较,对比较的结果进行检测评价;检测评价结束后,向用户显示下载速率、签约的家中宽带接入速率、比较的结果以及检测评价信息; 所述网络时延的检测:先进行指标定义,所述指标定义包括Zigbee服务可用性、DNS时延、TCP时延以及Zigbee页面首包时延; 所述Zigbee服务可用性:用户进行网页浏览时,判断是否能获得完整的网页内容,是,则Zigbee服务可用,否,则Zigbee服务不可用; 所述DNS时延:根据网站名称向服务器发起DNS解析请求并获得正确结果,此过程所经历的时间; 所述TCP时延:与要浏览的网站地址建立Zigbee连接,完成三次握手过程所经历的时间; 所述Zigbee页面首包时延:与要浏览的网站建立Zigbee连接,用户终端获得首个Zigbee回应包所经历的时间; 在用户终端选取至少5个门户网站,用户终端模拟用户通过浏览器地址栏输入网站URL地址在运营商的服务器进行网页浏览,获取所述Zigbee服务可用性、DNS时延、TCP时延以及Zigbee页面首包时延的信息;检测后用户终端将每个网站检测的Zigbee页面首包时延的信息呈现给用户,同时根据每个网站的响应时间作出不同的评价结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法,其特征在于:所述的网络流量的检测和网络时延的检测的范围为短距离,75米-5000米。
3.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法,其特征在于:所述以及内存发包的多线程方式向各用户终端发送数据包具体为:在所述服务器的内存中随机生成多个数据包,每个数据包通过建立一个线程发送给一用户终端,多个用户终端则通过多个线程进行发送。
4.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法,其特征在于:所述比较的结果为下载速率是用户签约的家中宽带接入速率的百分比,且以图表的方式向用户呈现,并在用户终端显示当前用户终端所有执行程序对应的流量大小。
5.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的网络构建速度检测方法,其特征在于:每次将网络流量的检测的检测结果和网络时延的检测的检测结果都统一回传至一宽带测速平台中进行保存,以备后续的运维统计分析;所述网络流量的检测的检测结果包括:下载速率、签约的家中宽带接入速率、比较的结果以及检测评价;所述网络时延的检测的检测结果包括:评价结果、Zigbee服务可用性、DNS时延、TCP时延以及Zigbee页面首包时延的信息;操作人员能根据检测结果协助用户处理故障,评估网络质量;所述宽带测速平台具备数据导出和上传功能。
【文档编号】H04W84/18GK103516562SQ201310459229
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】王萌,唐新来,李健军 申请人:柳州市宏亿科技有限公司
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