摘  要： 在對(duì)串口通信、AT指令和PDU編解碼進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于串口通信的短信收發(fā)中間件，其具有很強(qiáng)的強(qiáng)內(nèi)聚和低耦合性的特點(diǎn)，可直接應(yīng)用于各種應(yīng)用系統(tǒng)，如家校通系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)、圖書(shū)信息查詢系統(tǒng)、教務(wù)信息系統(tǒng)等，為應(yīng)用系統(tǒng)提供短信息的收發(fā)和管理服務(wù)。
關(guān)鍵詞： AT指令；串口通信；短信；信息化

　隨著移動(dòng)通信和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，手機(jī)越來(lái)越成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦斜夭豢缮俚耐ㄐ殴ぞ?。?jù)工業(yè)和信息化部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前，我國(guó)移動(dòng)電話普及率達(dá)到每百人80.2部，超過(guò)固定電話28.1%，其用戶已躍居世界第一位[1]。
　SMS業(yè)務(wù)將手機(jī)的通話功能和尋呼機(jī)的尋呼功能合二為一，可以靈活地發(fā)送和接收各種信息。很多企事業(yè)單位開(kāi)始根據(jù)自身的需求，以短信息的形式發(fā)送企事業(yè)產(chǎn)品、服務(wù)、各種促銷活動(dòng)、通知、公告等信息；利用短信息提供信息互動(dòng)查詢，實(shí)現(xiàn)企事業(yè)內(nèi)部以及企事業(yè)與客戶之間的有效溝通，加強(qiáng)企事業(yè)單位內(nèi)部管理和客戶關(guān)系管理[2]。作為高職院校，根據(jù)高校繳費(fèi)管理工作的需要和發(fā)展趨勢(shì)，加入短信平臺(tái)也將顯得尤為重要。
　基于以上考慮，本文在對(duì)GSM數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、串口通信、AT指令和PDU編解碼進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于串口通信的短信收發(fā)中間件，根據(jù)提供的接口可方便地應(yīng)用于其他軟件中。
1 中間件在應(yīng)用系統(tǒng)中的地位
　為了能夠使得應(yīng)用系統(tǒng)中的短信息收發(fā)模塊具有更強(qiáng)的可擴(kuò)展性和可管理性，更具有模塊強(qiáng)內(nèi)聚性、低耦合性的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)的中間件和應(yīng)用系統(tǒng)之間以數(shù)據(jù)庫(kù)作為訪問(wèn)接口，即可把本中間件看作是短信底層接口通信模塊層MC（Message Communication）、應(yīng)用層中可設(shè)計(jì)短信收發(fā)平臺(tái)層MR（Message Receive and send）和短信應(yīng)用層MA（Message Application），形成獨(dú)立的三層架構(gòu)。
其中MC（中間件）作為短信平臺(tái)框架的基礎(chǔ)，包含了系統(tǒng)的核心技術(shù)，是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)，也是本文重點(diǎn)研究的內(nèi)容。系統(tǒng)總體框架圖如圖1所示。

　MC作為MR的核心組件是非常重要的，MC能夠把所有與硬件（GSM Modem）交互的細(xì)節(jié)全部封起來(lái)，與其他模塊以數(shù)據(jù)庫(kù)表為接口相互協(xié)調(diào)工作。不論是對(duì)于MR還是MA來(lái)說(shuō)，MC都是透明的，MC實(shí)際上起到的作用就是將GSM Modem與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)緊密地聯(lián)系起來(lái)，第三方應(yīng)用時(shí)只需要對(duì)MC中的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)操作，就可以正常地對(duì)GSM Modem進(jìn)行控制，從而獲得對(duì)短信息的操作權(quán)。
2 中間件（MC）功能設(shè)計(jì)
　MC作為硬件（GSM Modem）和數(shù)據(jù)庫(kù)的樞紐，設(shè)計(jì)應(yīng)該具備以下功能：
?。?）被動(dòng)處理：將GSM Modem接入到計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)COM口上，當(dāng)GSM Modem接收到信息并且通過(guò)COM反饋到MC后，MC可以把收到的的短信數(shù)據(jù)存放到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
?。?）主動(dòng)處理：當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息發(fā)送表中有新的數(shù)據(jù)時(shí)，MC每隔1 min進(jìn)行掃描，并在作出反應(yīng)后，MC把相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)COM口發(fā)送給GSM Modem。
MC功能示意圖如圖2所示。

3 底層通信類庫(kù)框架設(shè)計(jì)
　ATPort類庫(kù)設(shè)計(jì)的目的是把底層調(diào)用AT指令進(jìn)行串行通信的細(xì)節(jié)分裝，然后以方法的形式提供外部調(diào)用接口，使整個(gè)短信平臺(tái)有一個(gè)很好的擴(kuò)展性、穩(wěn)定性和低耦合性；而且編譯封裝之后可以以二次開(kāi)發(fā)包的身份供其他程序員或項(xiàng)目使用。ATPort類庫(kù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3.1 類庫(kù)接口
　其他模塊只需要訪問(wèn)ATPort類的7個(gè)公共方法即可很方便地實(shí)現(xiàn)短消息平臺(tái)系統(tǒng)。7個(gè)接口方法的功能和參數(shù)描述如下：
　（1）int Sms_Connection（int Com_Port，int Com_BaudRate， string Mobile_Type）
　Sms_Connection方法說(shuō)明如下：
　功能描述：用于初始化終端與串口的連接。
　Com_Port：串口號(hào)（0為紅外接口，1，2，3，…為串口）。
　Com_BaudRate：波特率。
　Mobile_Type：返回終端型號(hào)。
　Sms_Connection：返回值（0：連接終端失??；1：連接終端成功）。
（2）int Sms_Send（string Sms_TelNum， string Sms_Text）
　Sms_Send方法說(shuō)明如下：
　功能描述：發(fā)送短信。
　Sms_TelNum：發(fā)送的終端號(hào)碼。
　Sms_Text：發(fā)送的短信內(nèi)容。
　Sms_Send：返回值（0：發(fā)送短信失??；1：發(fā)送短信成功）。
?。?）int Sms_Receive（string Sms_Type，string Sms_Text）
　Sms_Receive方法說(shuō)明如下：
　功能描述：接收指定類型的短信。
　Sms_Type：短信類型（0：未讀短信；1：已讀短信；2：待發(fā)短信；3：已發(fā)短信；4：全部短信）。
　Sms_Text：返回指定類型的短信內(nèi)容字符串（短信內(nèi)容字符串說(shuō)明：短信與短信之前用"|"符號(hào)作為分隔符，每條短信中間的各字段用"#"符號(hào)作為分隔符）。
?。?）int Sms_Delete（string Sms_Index）
　Sms_Delete方法說(shuō)明如下：
　功能描述：刪除指定的短信。
　Sms_Index：短信的索引號(hào)。
?。?）int Sms_AutoFlag（）
　Sms_AutoFlag方法說(shuō)明如下：
　功能描述：檢測(cè)連接的終端是否支持自動(dòng)收發(fā)短信功能。
　Sms_AutoFlag：返回值（0：不支持；1：支持）。
?。?）int Sms_NewFlag（）
　Sms_NewFlag方法說(shuō)明如下：
　功能描述：查詢是否收到新的短信息。
　Sms_AutoFlag：返回值（0：未收到；1：收到）。
?。?）int Sms_Disconnection（）
　Sms_Disconnection方法說(shuō)明如下：
　功能描述：斷開(kāi)終端與串口的連接。
3.2 類庫(kù)處理事務(wù)流程
　調(diào)用此類庫(kù)進(jìn)行AT串口編程時(shí)，首先要調(diào)用Sms_Connection方法對(duì)GSM Modem進(jìn)行硬件初始化，包括串口號(hào)、串口速率等參數(shù)設(shè)置；之后打開(kāi)相應(yīng)串口，檢驗(yàn)GSM Modem的初始化是否成功。成功之后，即可以進(jìn)行調(diào)用Sms_Send方法發(fā)送短信、調(diào)用Sms_Receive接收短信、調(diào)用Sms_Delete方法刪除短信等事務(wù)處理。處理完之后調(diào)用Sms_Disconnection方法斷開(kāi)終端與串口的連接。具體的流程如圖4所示。

流程代碼如下：
ATPort ap；
String TypeStr=""；  ///建立與GSM MODEM的連接
    String CopyRightToCOM=""；
String CopyRightStr = ""；
if（ap.Sms_Connection（CopyRightStr，uint.Parse（MobPort.Text.Trim（）），
9600，out TypeStr，out CopyRightToCOM） = = 1）
 ///5為串口號(hào)，為紅外接口；，2，3，...為串口
            {
             State_Show.Text=TypeStr；
//WAVECOM MODEM
                ap.Sms_Send（TelNum_Text.Text，
SendSms_Text.Text）；
            }
            else
                return；

4 中間件與應(yīng)用層之間接口數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)
　模塊高內(nèi)聚、低耦合性是軟件開(kāi)發(fā)必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用層（MR）與中間件（MC）之間的接口以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際需求應(yīng)該有7個(gè)表，即待發(fā)短信表、正在發(fā)送表、發(fā)送成功表、發(fā)送失敗表、過(guò)期未發(fā)送表、收到新短信表、收到短信已讀表等7個(gè)數(shù)據(jù)表，而且7個(gè)數(shù)據(jù)表在結(jié)構(gòu)上是一致的。其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表1所示。
至此，本文就完成了整個(gè)中間件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用系統(tǒng)如典型的信息管理系統(tǒng)，對(duì)中間件來(lái)說(shuō)只是一個(gè)提供數(shù)據(jù)的對(duì)象，此數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫(kù)的方式提供?；谶@樣一種架構(gòu)，不僅使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更清晰，而且更易于管理、維護(hù)和擴(kuò)充。
　本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于串口通信的短信收發(fā)中間件系統(tǒng)，由于其具有很強(qiáng)的高內(nèi)聚和低耦合性，可直接應(yīng)用于各種應(yīng)用系統(tǒng)，如家校通系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)、圖書(shū)信息查詢系統(tǒng)、教務(wù)信息系統(tǒng)等。但本中間件還有改進(jìn)之處，例如對(duì)于彩信（MMS）格式的支持。隨著3G的逐步發(fā)展，彩信的使用已經(jīng)逐漸滲入到普通百姓的生活當(dāng)中，多媒體信息的表現(xiàn)形式將在不久的將來(lái)占據(jù)越來(lái)越多的市場(chǎng)的份額?？朔礼SM Modem的自身瓶頸（如發(fā)送穩(wěn)定性和發(fā)送吞吐量），可以考慮采用“GSM Modem池”的方式來(lái)構(gòu)架短信平臺(tái)。
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