C#開發終端式簡訊GSM的原理和方法簡介

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C#開發終端式簡訊GSM的原理和方法簡介

沒 發過簡訊的年輕人肯定是屬於那種受保護的稀有動物,通訊發達的今天簡訊已經成為人們交流的重要手段,其中也蘊含著巨大的市場和經濟利益,掌握簡訊技術的人 才也受到各大公司的追捧是目前職場上耀眼的明星。本文介紹了簡訊的原理和實現方法,重點說明了簡訊的編碼方式、AT指令以及用 C#實現串口通訊的方法。

  

    前言

  

    目前,主有三種傳送簡訊的方式:

  

    1、 網關方式:就是向當地的電信部門申請,不需要額外的裝置,適用於大型的通訊公司,像華為、傲天、中興、亞信等。

  

    2、 終端方式:就是藉助像GSM MODEM之類的設定(支援AT指令的手機也行),通過資料線串連電腦,來傳送簡訊,用這種方法比較適用於小型及個人。要實現這種方式必須理解串口通訊、AT指令、簡訊編碼、解碼,這也是本文討論的重點。

  

    3、 利用一些網站來實現,方式簡單,不過對網站依賴性太高,對網路的要求也比較高,非常不適於進行項目開發

  

    

  原理篇

  

    簡訊編碼

  

     在收發簡訊方面,按時間產生先後,共產生了三種模式:Block Mode、基於AT指令的Text Mode、基於AT指令的PDU Modem, Text Mode比較簡單,多款諾基亞手機均支援該模式。西門子的手機大多隻支援PDU模式,PDU模式是發送或接收手機SMS資訊的一種方法,簡訊息本文經過十 六進位編碼後被傳送。目前,PDU已取代Block Mode,因我們主要探討PDU模式的發送。以西門子3508手機為例。

  

     SMS是由Etsi所制定的一個規範(GSM 03.40 和 GSM 03.38)。當使用7-bits編碼時,它可以發送最多160個字元;但用8 -bit編碼,最多可以發送140個字元,通常無法直接通過手機顯示;還有用16-bit編碼時,最多70個字元,被用來顯示Unicode(UCS2) 文本資訊,可以被大多數的手機所顯示。我們今天討論的是UCS2編碼,也就是說,最多隻能發送70個字元,不管英文還是中文。

  

     現例如我們現在要發送如下資訊,向My Phone13715342642發送"你好,Hello!"。在沒有發送之前,你要清楚,手機SIM卡所在地的短 信中心號,並不是你現在所在地方的簡訊中心號,像我在深圳,深圳的簡訊中心號是:8613800755000,即使我現在到外地,簡訊中心號仍是深圳。從 上面我們得到了下面的資訊:

  

    接收的手機號:13715342642

    簡訊中心號:8613800755000

    簡訊內容:你好,Hello!

  

    在實際使用中,上面這些資訊並不為手機所執行,要進行編碼手機才會執行,先不管,看看編碼後的資訊:

  

  0891683108705500F011000D91683117352446F2000800124F60597DFF0C00480065006C006C006F0021

  

    看不懂吧,我來解釋一下:

  

    08 - 指的是簡訊中心號的長度,也就是指(91)+( 683108705500F0)的長度

  

    91 - 指的是簡訊息中心號碼類型。91是TON/NPI遵守International/E.164標準,指在號碼前需加'+'號;此外還有其它數值,但91最常用。

  

     683108705500F0 - 簡訊息中心號碼。由於位置上略有處理,實際號碼應為:8613800731500(字母F是指長度減1)。這需要根據不同的地區作相應的修改。前面的 (08)+(91)+( 683108705500F0)實際上就構成了整個簡訊的一部份,通稱短訊息中心地址(Address of the SMSC)。

  

    11 - 檔案頭位元組

  

    00 - 資訊類型(TP-Message-Reference)

  

    0D - 被叫號碼長度

  

    91 - 被叫號碼類型

  

    其實在實際處理中,我們通常把11000D91寫死在程式中,因為在國內,這些資料都是不會改變的。

  

     683117352446F2 -被叫號碼,經過了位移處理,實際號碼為"8613715342642"。上面的(00)+(0D)+(91)+ ( 683117352446F2),構成了整個簡訊的第二部份目的地址(TP-Destination-Address)。

  

    00 - 協議標識TP-PID,這裡一般為00

  

    08 - 資料編碼方案TP-DCS(TP-Data-Coding-Scheme),採用前面說的USC2(16bit)資料編碼

  

    00 - 有效期間TP-VP(TP-Valid-Period)

  

    12-長度TP-UDL(TP-User-Data-Length),也就是4F60597DFF0C00480065006C006C的長度 36 / 2 = 18 的十六進 12

  

    4F60597DFF0C00480065006C006C 006F0021- 這裡就是簡訊內容了,實際內容為:"你好,Hello!"

  

  AT指令

  

    說到AT指令可多了,有厚厚的一本書,不屬於我們今天討論的範圍,在這裡我僅討論在傳送簡訊中必須要用的幾個AT指令。

  

    與SMS有關的GSM AT指令(from GSM07.05)如表1所示:

  

  AT 指令 功 能

  AT+CMGC Send an SMS command(發出一條短訊息命令)

  AT+CMGD Delete SMS message(刪除SIM卡記憶體的短訊息)

  AT+CMGF Select SMS message formate(選擇短訊息資訊格式:0-PDU;1-文本)

   AT+CMGL List SMS message from preferred store(列出SIM卡中的短訊息PDU/text: 0/"REC UNREAD"-未讀,1/"REC READ"-已讀,2/"STO UNSENT"-待發,3/"STO SENT"-已發,4/"ALL"-全部的)

  AT+CMGR Read SMS message(讀短訊息)

  AT+CMGS Send SMS message(發送短訊息)

  AT+CMGW Write SMS message to memory(向SIM記憶體中寫入待發的短訊息)

  AT+CMSS Send SMS message from storage(從SIN|M記憶體中發送短訊息)

  AT+CNMI New SMS message indications(顯示新收到的短訊息)

  AT+CPMS Preferred SMS message storage(選擇短訊息記憶體)

  AT+CSCA SMS service center address(短訊息中心地址)

  AT+CSCB Select cell broadcast messages(選擇蜂窩廣播訊息)

  AT+CSMP Set SMS text mode parameters(設定短訊息文字模式參數)

  AT+CSMS Select Message Service(選擇短Message Service)

  表一:相關的GSM AT指令

  

    我現在以執行個體來說明這些指令的使用方法:

  

    先用行動數據線將手機串連到電腦串口,並將串口的傳輸速率設定為19200,可以開始了。

  

    1、首先測試你的串連及手機是否支援AT指令,請在你的串口偵錯工具中輸入:

  

    AT<斷行符號>

  

    螢幕上返回"OK"表明電腦與手機串連正常,那樣我們就可以進行其它的AT指令測試了

  

    2、設定簡訊發送格式

  

    AT+CMGF=1<斷行符號>

  

    螢幕上返回"OK"表明現在簡訊的發送方式為PDU方式,如果是設定為TEXT方式,則,AT+CMGF=0<斷行符號>

  

    3、 傳送簡訊

  

    發送內容及手要號仍舊同上面在編碼中的一樣,編碼後,得到要發送的資料如下

  

  0891683108705505F011000D91683117352446F2000800124F60597D002C00480065006C006C006F0021

  

    我們用如下指令來發送

  

    AT+CMGS=33<斷行符號>

  

    如果返回">",就把上面編碼資料輸入,並以CTRL+Z結尾,稍等一下,你就可以看到返回OK啦。

  

    說明一下,為什麼AT+CMGS=33呢,是這樣得來的:

  

  11000D91683117352446F2000800124F60597D002C00480065006C006C006F0021

  

    這一段字串的長度除以2得到的結果,上面的字串,簡訊中心號加上簡訊內容得到的,怎麼得到的,請回顧一下解碼部份

  

    在我們前面的討論中,一條完整的簡訊發送,只要執行三條AT指令,AT、AT+CMGS=?、AT+CMGS=?就可以了。由於篇幅,我只能在這裡提到這麼多,大家要是想瞭解更多,可以向各手機廠商索取AT指令白皮書,裡面很詳細的。

  

     上面講到的,只能為我們實際中作準備,我們還必須要一個發送途徑,根據我們的需要,我們選擇投資最少,實現比較方便的串口通訊。注意,串口通過資料 線跟手機相連,用AT指令來實現傳送簡訊,在我們選擇資料線時,建議購買原廠所配,非原廠所配,在使用過程中,經常出現一些莫明其妙的問題,比如,手機屏 幕黑了,手機老是提示電池電量不足之類的。

    串口通訊

  

    在C#中要實現串口通訊,很多人都不知所措,在論壇上經常可以看到"怎麼用MSCOMM實現串口通訊"、"怎樣能過串口與裝置相連"諸如此類的問題。其實國外的網友早就把這些列入FAQ中了。

  

    通常,在C#中實現串口通訊,我們有四種方法:

  

     第一:通過MSCOMM控制項這是最簡單的,最方便的方法。可功能上很難做到控制自如,同時這個控制項並不是系統本身所帶,所以還得註冊,不在本文討論 範圍。可以訪問http://www.devhood.com/tutorials /tutorial_details.aspx?tutorial_id =320 ,一個國外網友的寫的教程,作者很熱心,我曾有發郵件給他,很快就回複了。

  

     第二:微軟在.NET新推出了一個串口控制項,基於.NET的P/Invoke調用方法實現,詳細的大家可以訪問微軟網站http: //msdn.microsoft.com/msdnmag/issues/02/10/NETSerialComm/default.aspx,方便得 到更多資料。

  

    第三:就是用第三方控制項啦,可一般都要付費的,不太合實際,不作考慮

  

    第四:自己用API寫串口通訊,這樣難度高點,但對於我們來說,可以方便實現自己想要的各種功能

  

    在本文,我們採用第四種方法來實現串口通訊,不過不是自己寫,用一個國外網友現成的已經封裝好的類庫,不過功能簡單點,相對我們來說已經夠用了。

  

    在整個終端簡訊的操作過程中,與串口的通訊,只用到了四個功能,開啟、寫、讀、關閉串口。下面是類庫對這四個功能的定義:

  

    開啟串口:

  

    函數原型:public void Open()

  

    說明:開啟事先設定好的連接埠

  

    樣本:

  

  using JustinIO;

  

  static JustinIO.CommPort ss_port = new JustinIO.CommPort();

  ss_port.PortNum = COM1; //連接埠號碼

  ss_port.BaudRate = 19200; //串口通訊傳輸速率

  ss_port.ByteSize = 8; //資料位元

  ss_port.Parity = 0; //同位

  ss_port.StopBits = 1;//停止位

  ss_port.ReadTimeout = 1000; //讀逾時

  try

  {

   if (ss_port.Opened)

   {

    ss_port.Close();

    ss_port.Open(); //開啟串口

   }

   else

   {

    ss_port.Open();//開啟串口

   }

   return true;

  }

  catch(Exception e)

  {

   MessageBox.Show("錯誤:" + e.Message);

   return false;

  }

  

    寫串口:

  

    函數原型:public void Write(byte[] WriteBytes)

  

    WriteBytes 就是你的寫入的位元組,注意,字串要轉換成位元組數組才能進行通訊

  

    樣本:

  

  ss_port.Write(Encoding.ASCII.GetBytes("AT+CGMI"r")); //擷取手機品牌

  

    讀串口:

  

    函數原型:public byte[] Read(int NumBytes)

  

    NumBytes 讀入緩衝數,注意讀取來的是位元組數組,要實際應用中要進行字元轉換

  

    樣本:

  

  string response = Encoding.ASCII.GetString(ss_port.Read(128)); //讀取128個位元組緩衝

  

    關閉串口:

  

    函數原型:ss_port.Close()

  

    樣本:

  

  ss_port.Close();

  

    由於篇幅,以及串口通訊涉及內容廣泛,我在這裡只講這些。

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