基于MC75的信息支持设备短消息平台研究

摘 要:

作为信息支持设备的外部扩展功能,设计了基于西门子MC75模块的短消息平台。通过串口建立信息支持设备与MC75模块的连接,模块采用典型电路连接SIM卡与其他外设。软件部分对短消息发送模式与平台工作流程进行了介绍,并对短消息平台的工作特点进行了详细阐述。最终在该设备上实现了G网短消息的设置、收发与电话通信功能。

关键词:MC75模块; 短消息服务; 短消息点对点协议; 协议数据单元

中图分类号: TP391

文献标志码:A

Research on short message system for

information support equipment based on MC75

HUANG Sheng,HU Jianwang, LIANG Wei,XU Zhiwei

Department of Optics and Electronic Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhang Hebei 050003, China

)

Abstract: The short message platform based on SIEMENS MC75 module was designed as external extended function of the information support equipment. Connection was set up between MC75 module and the information support equipment by series port. Typical circuits were used by the module to connect SIM card and other peripherals. The short message sending mode and the process of platform working were introduced in the software description. The characteristics of short message platform were expounded in details. Sending and receiving short messages, detail settings and call connections were realized on the message platform with examples.

Key words: MC75 module; Short Message Service (SMS); Short Message Peer to Peer (SMPP); protocol data unit

0 引言

基于移动通信网络GSM的业务WAP、Bluetooth、SMS、GPRS等已经得到了广泛的重视,这些业务的各种应用也蓬勃发展起来。特别是引入GPRS后,GSM网络已成为我国移动通信体制中比较成熟、完善、应用广泛的系统之一。

在诸多移动通信增值业务中,短消息服务(Short Message Service,SMS)价格低廉、效能稳定,在发送短消息之外,SMS还被广泛地应用到远程数据采集、电子商务、电子防伪等领域。近年来出现的基于短消息的监控系统由于其实时性高,应用领域广,成本低廉也日益受到人们的重视。基于GSM的短消息车载系统使得遥感定位技术得以实现,同样短消息定位技术还被用于船只与渔牧业等领域。本文所建立的短消息平台是应用在某信息支持设备[1]上,作为其外部扩展功能,对输入进行采集、编码,实现短信收发与整理以及电话通信功能,具有灵活设置,便携集成等优点。

1 系统工作原理

1.1 信息支持设备[1]

信息支持设备的硬件结构分为主机和外部扩展功能设备模块2个部分。外部扩展功能模块配合主机扩展测试和通信功能,主要包括数传通信模块、数字万用表模块、CDMA模块、GPS模块等。数传通信模块、CDMA模块、GPS模块直接通过串行接口与主机相连,完成交互操作。

1.2 短消息发送实体

短消息发送实体大致可分两种类型:一种是通过移动电话或特定的短消息收发设备,即用户通过直接使用手机或连有GSM Modem的终端收发信息,如图1所示。GSM终端将短消息经由移动通信网络中心的基站等设施,基于短消息点对点协议(Short Message Peer to Peer,SMPP)发送到短消息业务中心,再由短消息业务中心将该消息转发到目标地址。

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图1 经由GSM Modem收发短消息模式

另一种类型是基于网络或大型通信设施的短消息发送应用系统(例如WAP服务器、EMail网关或其他消息网关),这些系统既可以通过SMPP协议将短消息内容直接发送到短消息业务中心,也可以通过中国移动短消息点对点协议(China Mobile Peer to Peer,CMPP)接入互联网短消息网关,再通过该网关接入短消息业务中心,经由业务中心将短消息转发到目标地址。

其中类型一借助GSM Modem等设备,通过数据线连接电脑或嵌入式终端来收发短信或数据,这种方法具有很好的灵活性,可以对用户的要求适时做出修改,系统便于维护和更新。本文介绍的短消息平台即是借助GSM Modem对信息支持设备的一种扩展,通过信息支持设备预留的串口,接入了基于MC75的G网通信模块,实现了短信息的收发和电话通信功能。

1.3 嵌入式终端的串口通信与AT命令[4]

和其他通信标准一样,GSM Modem通信也有自己的一套规则和标准。由ETSI(欧洲通信标准化协会)制订的SMS规范主要包括GSM 03和GSM 07。前者着重描述SMS的技术实现(PDU编码方式),后者则规定了SMS的DTEDCE接口标准(AT命令集)。

协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU)是目前广泛采用的短消息收发编码方式。PDU串不仅包含可显示的消息本身,还包含很多其他信息,如SMS服务中心号码、目标号码、回复号码、编码方式和服务时间等。图2为典型的PDU编码协议。

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图2 PDU典型编码协议

由于在GSM标准中,中文编码采用的是Unicode编码,而不是目前国内常用的GB2312编码,故还需要进行中文编码的转换,才能在信息支持设备的短消息平台上显示汉字。

AT命令集是用于控制GSM模块等移动终端的命令集规范,采用AT 指令可以实现模块参数的设置、数据的发送与接收,GSM AT命令集采用问答形式进行交互。表1中列举了MC75几个常用的AT命令。

表格(有表名)

表1 MC75常用的AT 命令

命令功能

AT+CSMS选择信息服务

AT+CPMS提供信息存储

AT+CMGF选择短消息格式

AT+CSCA选择短消息服务中心地址

2 短消息平台的设计与构建

2.1MC75模块硬件接口设计

平台采用西门子MC75模块。MC75是一款整合EDGE技术的GSM模块,支持高速网络接入,该模块支持AT指令集Hayes GSM 07.05及GSM 07.07,传输速度快而且稳定。嵌入式终端通过串口与MC75模块相连,终端将得到的控制信息与输入数据发送给模块,模块响应从串口接收到的AT命令,并将接收到的输入数据打包发送。模块与SIM卡采用典型电路相连,通过CCIO引脚串行收发数据,CCVCC引脚为SIM提供电源。

MC75模块的MICP与EPN接口分别接入了麦克与听筒,使平台具有了语音通信功能。当进行语音通信时,模块与终端串口同时保持数据通信,使终端对模块所处状态进行监控。在电压控制上,由于是作为嵌入式终端的扩展设备,直接采用终端电池供给的3.2~4.3V的电压[3]。硬件原理如图3所示。

┑1期 脐傻:基于MC75的信息支持设备短消息平台研究

┆扑慊应用 ┑30卷

2.2 短信息平台软件设计与工作流程

平台软件采用EVC 4.0编写,由于是基于信息支持设备的串口数据传输,终端采用的是DBMS编码方式,而在发送短消息时PDU是Unicode编码,即将单个的DBMS字符按ISO/IEC10646 的规定,转变为16 位的Unicode宽字符。先天即被Anis束缚的C程序设计语言只能通过宽字符WCHAR来支持Unicode。在函数编写时,用到EVC的MultiByteToWideChar等API函数,用于Unicode码、Ansi码与Byte型的互相转换。例如在短消息类中用于Unicode转换的成员函数StringtoUcs2,其返回了编成码串长度,用作发送短消息的入口参数。

程序前

int CSMS::StringtoUcs2(const char* pcont, unsigned char* pud, int contlength){

int UdLength;// UNICODE宽字符数目

WCHAR wchar[400];// UNICODE串缓冲区

// 字符串-->UNICODE串

UdLength = MultiByteToWideChar(CP_ACP,

MB_PRECOMPOSED, pcont, contlength, wchar, 400);

// 高低字节对调,输出

for(int i=0; i

*pud++ = wchar[i] >> 8;//先输出高位字节

*pud++ = wchar[i] & 0xff;//后输出低位字节

}

// 返回目标编码串长度

return (2*UdLength-2) ;}程序后

短消息平台工作的特点在于:

1)采用双线程工作模式:线程1用于监听串口,对接收数据分析,并对程序全局变量state进行设置;线程2用于收发消息以及通话,且对state进行响应。

2)系统采用伪指令,在系统编译时能兼容Unicode与DBMS两个应用环境。在工程定义时设置UNICODE,而后在嵌入式系统中需要转换的地方加上#ifdef UNICODE。

3)具有错误提示全局变量Error,可随时返回错误与消息提示,对平台所处的状态及错误类型进行跟踪。

短消息平台工作流程如图4所示。

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图3 短消息平台硬件原理图

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图4 短消息平台工作流程

系统工作时,首先对串口与短消息存储机制进行设置,检

查终端和MC75模块的连接是否正常,从而完成系统的初始化,一般此过程需要10~15s。在系统初始化成功,并返回“at ok”后,系统调用CreateThread创建双线程。

线程1用于监听串口,并对接收数据分析,在接收到事件信号后,首先获取线程的互斥权,进行相关响应,响应完成后释放互斥权,重新回到监听串口状态。线程2等待写事件,当来写事件信号时,系统接收屏幕输入,生成PDU码,串口按位发送短消息的Unicode编码,在接收“ok”后返回串口监听刺。

3 结语

基于MC75的短消息收发平台作为信息支持设备的扩展功能设备模块,不仅能够完成短信息服务和电话通信功能,还具有灵活的配置以及较强的应用扩展性。由于系统结构简单,采用SMPP协议,在系统设置和维护上不需投入大量资金和人力,具有灵活设置,便携集成等优点。该平台已在信息支持设备上试用成功,短消息平台运行稳定,实现了所设计的功能,具有一定的实际应用价值。

参考文献:[1]梁伟,全厚德,张弛. 基于PXA255的信息支持设备设计与实现[J]. 军械工程学院学报, 2006,18(6):14-16.[2]

管恩花,尚传进,张晓峰. VC++实现PC通过串口收发手机短消息[J]. 计算机应用研究, 2005, 22(8): 215-219.[3]

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MC75 AT Command Set V03[R]. SIEMENS Company, 2006。[5]

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