本系统使用的GPRS调制解调器采用SIM300^{[ 5]}模块作为无线通信模块,该模块有完整的GPRS功能,利用它与SIM卡和其他外围器件设计成可以直接使用的GPRS调制解调器。在此采用自制的GPRS调制解调器模块并通过串口与系统连接,运用GPRS模块的AT指令对串口进行编程。

目前,由于标准串口已经从大量的PC上消失,SIM300的串口不能在短信服务器上直接使用,因此设计上利用了一个串口转USB的芯片CH341^{[ 6, 7]},实现与短信服务器通过USB接口进行连接,同时需要在短信服务器上安装CH341的虚拟串口驱动软件。

为了在短信服务器上驱动串口,必须安装MSComm软件,该软件原来是VB下的一个ActiveX控件,如果需要在ASP.NET下使用,必须将其设置为系统的一个COM+,然后通过ASP.NET内嵌的C#代码调用其端口初始化与发送短信功能,其初始化关键代码如下:

if (com.PortOpen) return false;

com.RThreshold = 1; //设置通信端口

com.Settings = "9600,N,8,1";

com.DTREnable = true;

com.Handshaking = MSCommLib.HandshakeConstants.comNone;

com.InputMode = MSCommLib.InputModeConstants.comInputModeText; com.InputLen = 0;

com.NullDiscard = false;

com.PortOpen = true;

短信发送的关键代码如下:

string comd;

comd = "AT+CMGF=1" + '\r';

com.Output = comd;

System.Threading.Thread.Sleep(100);

需要注意的是:短信模块发送时采用的是UCS2编码,而计算机通常处理的汉字是GB码,只有将计算机的GB码转换为UCS2码,信息才能发送出去,否则手机会接收到乱码。调制解调器的系统整体结构如图2所示:

图2

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	图2 GPRS调制解调器系统整体结构图

MAS是由电信运营商提供的一台设备,其不仅为各种类型的集团客户直接提供了丰富的短信业务应用功能,而且提供强大的短信接入机制。此机制允许客户再接入任何其他系统以开发此系统的短信应用功能。

开发短信模块所涉及的API主要有两个:

(1) init(imIP, loginName, loginPWD, apiCode, dbName)

本方法用于初始化,包括建立到MAS的连接,分配所属资源。

原型: public int init (String imIP, String loginName, String loginPWD, String apiCode, String dbName)

参数解析:

imIP:MAS的IP地址。

loginName:接口创建时的接口登录名。

loginPWD:接口创建时的接口登录密码。

apiCode:接口编码。

dbName:数据库名称。

返回值:Int. IMAPI_SUCC, IMAPI_CONN_ERR, IMAPI_API_ERR。

(2) sendSM(mobile, content, smID)

本方法用于发送一条MT短信到某个手机号码。

原型: public int sendSM(String mobile, String content, long smID)

参数解析:

mobile:短信发送的目的手机号码。

content:普通短信内容,最大支持 2 000个汉字的短信,超过2 000时会被截断。

smID:短信ID,0到99 999 999中的某一整数。确保唯一后可以用来找到对应的回执、回复。

返回值:Int. IMAPI_SUCC,IMAPI_INIT_ERR,IMAPI_CONN_ERR, IMAPI_DATA_ERR,IMAPI_DATA_TOOLONG,IMAPI_IFSTATUS_INVALID,IMAPI_GATEWAY_CONN_ERR。

移动代理网关初始化与短信发送的关键代码如下:

private String[] initvalues = new String[] { "成功", "连接失败", "用户名或密码错误", "密码错误", "接口编码不存在" };

APIClient ac = new APIClient();

int con=ac.init("210.38.138.250","admin","gdoulib123","gdoulib","mas");

con = System.Math.Abs(con);

MessageBox.Show (initvalues[con], "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Asterisk);

a = mydataReader.GetString(2).Trim();

ac.sendSM(a,b,c);

软件系统功能上分为读者注册模块和工作人员管理模块。读者注册模块的功能相对简单,读者需要提供卡号、密码、电话号码和验证码。如果号码更新,则新号码将替代旧的电话号码。工作人员管理模块比较复杂,其模块的功能描述如图3所示:

图3

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	图3 工作人员管理模块功能描述图

主要功能有:提供管理员登录接口;登录界面后通过选择相应功能完成相应信息的修改;通过对数据库的读写完成对信息的更新、发布和删除;提供管理员文本编辑窗口进行新信息的编辑,完成编辑即可写入数据库;主页程序通过读数据库实现信息的查询和对借书超期的人员发送短信通知。其实现接口图如图4所示:

图4

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	图4 系统实现模块接口图

软件设计上选择ASP.Net2.0作为主要开发工具,并且同时采用了Access数据库与Sybase数据库。同时采用两种数据库的原因是为了保障数据的安全性。图书馆的重要信息都存在于Sybase主数据库里,短信催还系统需要访问Sybase主数据库以获得读者相关信息,而不需要向Sybase主数据库写入内容;与短信相关的信息,如读者的电话等不需要加入图书馆的Sybase数据库,对于短信服务器的数据库访问权限设置为只读。短信服务器必须暴露在外网让读者访问,因此受到黑客和病毒攻击的可能性极大,在采用上述措施后,即使短信服务器被黑客攻陷,但由于没有对数据库的写入权限,黑客也无法攻击图书馆的Sybase主数据库,从而保证了数据的安全性。Access数据库中放置的只是读者电话和ID信息,读者密码放置在Sybase数据库中,即使短信服务器被攻陷,所造成的损失也是有限的。

根据电话号码选择发送方式是本系统的一个特点,其基本思想是根据读者电话号码的不同区段选择不同的发送设备,其关键代码如下:

if ((int.Parse(myDataReader.GetString(2).Trim())< 13400000000) ||

((int.Parse(myDataReader.GetString(2).Trim()) < 15700000000 )&&

(int.Parse(myDataReader.GetString(2).Trim()) > 15600000000)) ||

(int.Parse(myDataReader.GetString(2).Trim()) < 10000000000))

//该号码属于联通或者小灵通用户,采用GPRS Modem发送

{

s = sms.phonenumberUCS2(myDataReader.GetString(2).Trim() + "F");

content = "0011000D9168" + s + "0008A7" + sms.EncodingUCS2(num);

str = "AT+CMGS=" + (content.Length - 2) / 2 + '\r'; //产生命令字符串

com.Output = str;

System.Threading.Thread.Sleep(100);

str = content + '\u001a';

com.Output = str;

System.Threading.Thread.Sleep(900); //等待发送完毕

}

Else //该号码属于移动用户,采用MAS接口发送

{

sendPDU(myDataReader.GetString(2).Trim(), sms.EncodingUCS2(num), 0, 0, 0, 0, "", "", "", 0);//向MAS发送信息

}