原理篇
短信编码
在收发短信方面,按时间产生先后,共产生了三种模式:Block Mode、基于AT指令的Text Mode、基于AT指令的PDU Modem, Text Mode比较简单,多款诺基亚手机均支持该模式。西门子的手机大多只支持PDU模式,PDU模式是发送或接收手机SMS信息的一种方法,短信息正文经过十六进制编码后被传送。目前,PDU已取代Block Mode,因我们主要探讨PDU模式的发送。以西门子3508手机为例。
SMS是由Etsi所制定的一个规范(GSM 03.40 和 GSM 03.38)。当使用7-bits编码时,它可以发送最多160个字符;但用8-bit编码,最多可以发送140个字符,通常无法直接通过手机显示;还有用16-bit编码时,最多70个字符,被用来显示Unicode(UCS2)文本信息,可以被大多数的手机所显示。我们今天讨论的是UCS2编码,也就是说,最多只能发送70个字符,不管英文还是中文。
现例如我们现在要发送如下信息,向我的手机13715342642发送"你好,Hello!"。在没有发送之前,你要清楚,手机SIM卡所在地的短信中心号,并不是你现在所在地方的短信中心号,像我在深圳,深圳的短信中心号是:8613800755000,即使我现在到外地,短信中心号仍是深圳。从上面我们得到了下面的信息:
接收的手机号:13715342642
短信中心号:8613800755000
短信内容:你好,Hello!
在实际使用中,上面这些信息并不为手机所执行,要进行编码手机才会执行,先不管,看看编码后的信息:
0891683108705500F011000D91683117352446F2000800124F60597DFF0C00480065006C006C006F0021
看不懂吧,我来解释一下:
08 - 指的是短信中心号的长度,也就是指(91)+( 683108705500F0)的长度
91 - 指的是短信息中心号码类型。91是TON/NPI遵守International/E.164标准,指在号码前需加'+'号;此外还有其它数值,但91最常用。
683108705500F0 - 短信息中心号码。由于位置上略有处理,实际号码应为:8613800731500(字母F是指长度减1)。这需要根据不同的地域作相应的修改。前面的(08)+(91)+( 683108705500F0)实际上就构成了整个短信的一部份,通称短消息中心地址(Address of the SMSC)。
11 - 文件头字节
00 - 信息类型(TP-Message-Reference)
0D - 被叫号码长度
91 - 被叫号码类型
其实在实际处理中,我们通常把11000D91写死在程序中,因为在国内,这些数据都是不会改变的。
683117352446F2 -被叫号码,经过了位移处理,实际号码为"8613715342642"。上面的(00)+(0D)+(91)+( 683117352446F2),构成了整个短信的第二部份目的地址(TP-Destination-Address)。
00 - 协议标识TP-PID,这里一般为00
08 - 数据编码方案TP-DCS(TP-Data-Coding-Scheme),采用前面说的USC2(16bit)数据编码
00 - 有效期TP-VP(TP-Valid-Period)
12-长度TP-UDL(TP-User-Data-Length),也就是4F60597DFF0C00480065006C006C的长度 36 / 2 = 18 的十六进 12
4F60597DFF0C00480065006C006C 006F0021- 这里就是短信内容了,实际内容为:"你好,Hello!"程序实现,请参考本文章所带源程序的PDUdecoding.cs。
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AT指令
说到AT指令可多了,有厚厚的一本书,不属于我们今天讨论的范围,在这里我仅讨论在发送短信中必须要用的几个AT指令。
与SMS有关的GSM AT指令(from GSM07.05)如表1所示:
AT 指令功 能 AT+CMGCSend an SMS command(发出一条短消息命令)AT+CMGDDelete SMS message(删除SIM卡内存的短消息) AT+CMGFSelect SMS message formate(选择短消息信息格式:0-PDU;1-文本)AT+CMGLList SMS message from preferred store(列出SIM卡中的短消息PDU/text: 0/"REC UNREAD"-未读,1/"REC READ"-已读,2/"STO UNSENT"-待发,3/"STO SENT"-已发,4/"ALL"-全部的)AT+CMGRRead SMS message(读短消息)AT+CMGSSend SMS message(发送短消息) AT+CMGWWrite SMS message to memory(向SIM内存中写入待发的短消息)AT+CMSSSend SMS message from storage(从SIN|M内存中发送短消息) AT+CNMINew SMS message indications(显示新收到的短消息)AT+CPMSPreferred SMS message storage(选择短消息内存)AT+CSCA SMS service center address(短消息中心地址)AT+CSCBSelect cell broadcast messages(选择蜂窝广播消息) AT+CSMPSet SMS text mode parameters(设置短消息文本模式参数) AT+CSMSSelect Message Service(选择短消息服务)表一:相关的GSM AT指令
我现在以实例来说明这些指令的使用方法:
先用手机数据线将手机连接到电脑串口,并将串口的波特率设置为19200,可以开始了。
1、首先测试你的连接及手机是否支持AT指令,请在你的串口调试程序中输入:
AT<回车>
屏幕上返回"OK"表明计算机与手机连接正常,那样我们就可以进行其它的AT指令测试了
2、设置短信发送格式
AT+CMGF=1<回车>
屏幕上返回"OK"表明现在短信的发送方式为PDU方式,如果是设置为TEXT方式,则,AT+CMGF=0<回车>
3、 发送短信
发送内容及手要号仍旧同上面在编码中的一样,编码后,得到要发送的数据如下
0891683108705505F011000D91683117352446F2000800124F60597D002C00480065006C006C006F0021
我们用如下指令来发送
AT+CMGS=33<回车>
如果返回">",就把上面编码数据输入,并以CTRL+Z结尾,稍等一下,你就可以看到返回OK啦。
说明一下,为什么AT+CMGS=33呢,是这样得来的:
11000D91683117352446F2000800124F60597D002C00480065006C006C006F0021
这一段字符串的长度除以2得到的结果,上面的字符串,短信中心号加上短信内容得到的,怎么得到的,请回顾一下解码部份
在我们前面的讨论中,一条完整的短信发送,只要执行三条AT指令,AT、AT+CMGS=?、AT+CMGS=?就可以了。由于篇幅,我只能在这里提到这么多,大家要是想了解更多,可以向各手机厂商索取AT指令白皮书,里面很详细的。
上面讲到的,只能为我们实际中作准备,我们还必须要一个发送途径,根据我们的需要,我们选择投资最少,实现比较方便的串口通信。注意,串口通过数据线跟手机相连,用AT指令来实现发送短信,在我们选择数据线时,建议购买原厂所配,非原厂所配,在使用过程中,经常出现一些莫明其妙的问题,比如,手机屏幕黑了,手机老是提示电池电量不足之类的。
串口通信
在C#中要实现串口通信,很多人都不知所措,在论坛上经常可以看到"怎么用MSCOMM实现串口通信"、"怎样能过串口与设备相连"诸如此类的问题。其实国外的网友早就把这些列入FAQ中了。
通常,在C#中实现串口通信,我们有四种方法:
第一:通过MSCOMM控件这是最简单的,最方便的方法。可功能上很难做到控制自如,同时这个控件并不是系统本身所带,所以还得注册,不在本文讨论范围。可以访问http://www.devhood.com/tutorials/tutorial_details.aspx?tutorial_id=320 ,一个国外网友的写的教程,作者很热心,我曾有发邮件给他,很快就回复了。
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第二:微软在.NET新推出了一个串口控件,基于.NET的P/Invoke调用方法实现,详细的大家可以访问微软网站http://msdn.microsoft.com/msdnmag/issues/02/10/NETSerialComm/default.aspx,方便得到更多资料。
第三:就是用第三方控件啦,可一般都要付费的,不太合实际,不作考虑
第四:自己用API写串口通信,这样难度高点,但对于我们来说,可以方便实现自己想要的各种功能
在本文,我们采用第四种方法来实现串口通信,不过不是自己写,用一个国外网友现成的已经封装好的类库,不过功能简单点,相对我们来说已经够用了。
在整个终端短信的操作过程中,与串口的通信,只用到了四个功能,打开、写、读、关闭串口。下面是类库对这四个功能的定义:
打开串口:
函数原型:public void Open()
说明:打开事先设置好的端口
示例:
using JustinIO;static JustinIO.CommPort ss_port = new JustinIO.CommPort();ss_port.PortNum = COM1; //端口号ss_port.BaudRate = 19200; //串口通信波特率ss_port.ByteSize = 8; //数据位ss_port.Parity = 0; //奇偶校验ss_port.StopBits = 1;//停止位ss_port.ReadTimeout = 1000; //读超时try{ if (ss_port.Opened) { ss_port.Close(); ss_port.Open(); //打开串口 } else { ss_port.Open();//打开串口 } return true;}catch(Exception e){ MessageBox.Show("错误:" + e.Message); return false;}
写串口:
函数原型:public void Write(byte[] WriteBytes)
WriteBytes 就是你的写入的字节,注意,字符串要转换成字节数组才能进行通信
示例:
ss_port.Write(Encoding.ASCII.GetBytes("AT+CGMIr")); //获取手机品牌
读串口:
函数原型:public byte[] Read(int NumBytes)
NumBytes 读入缓存数,注意读取来的是字节数组,要实际应用中要进行字符转换
示例:
string response = Encoding.ASCII.GetString(ss_port.Read(128)); //读取128个字节缓存
(本文来源于图老师网站,更多请访问http://m.tulaoshi.com/bianchengyuyan/)关闭串口:
函数原型:ss_port.Close()
示例:
ss_port.Close();
由于篇幅,以及串口通信涉及内容广泛,我在这里只讲这些。
(本文来源于图老师网站,更多请访问http://m.tulaoshi.com/bianchengyuyan/)在上面我们已经把终端短信所需的各种原始技术有所了解,是可以小试牛刀的时候了。
实践篇
在整个开始的时候,你要准备以下软硬件:
硬件:西门子3508或C35系列手机一个
西门子手机通信数据线一条
软件:VS.NET(C#)
短信编码类库(PDUdecoding.cs)
串口通信类库(JustinIO.cs)
当所要求的软硬件都准备好后,我们就可以正式开始了。下面以我自己的测试用例为大家详细介绍。
做什么事情都应该有计划,虽然我们的测试用例很简单,但还是画个简单的流程图:
有了流程图,还只是明白了程序怎么运行,再看看界面,会让你更心动的了。
图二、短信终端C#版界面图
再不开始,就有人骂我了。下在我讲的开发环境是在VS.NET(C#)中。COME GO,GO
步骤一、打开VS.NET,新建项目->Visual C#项目->Windows应用程序,名称中输入你的工程名就行啦,我的是smsForCsharp
步骤二、参照上面的界面图,设计你的程序界面,下面是我程序中各控件的主要属性
控件名称控件Name属性说明TextBoxtargetNumber接收手机号码TextBoxCenterNumber短信中心号TextBoxsmsState发送短信后,返回的信息。注意设置控件为多行TextBox smsContent短信内容,同样,注意设置为多行ComboBoxConnectPort连接手机的端口,例:COM1COM2ComboBoxConnectBaudRate串口连接的波特率,在串口通信中很重要的ButtonbtnSend发送按钮ButtonbtnConnect连接按钮,主要用于程序的初始化ButtonbtnExit退出按钮
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