物聯網資料卡系統原始碼——通訊模組整體概述

小y發表於2017-03-24

原始碼

在這個萬物互聯的時代，物聯網應用以及深入到我們生活的方方面面，大到智慧城市、智慧交通，小到行車記錄儀，各種穿戴裝置，智慧家居，都有物聯網應用的身影，讓我們感受到生活品質和檔次的提升。

那麼作為程式設計師的我們，物聯網通訊到底如何做呢？

本系列文章即將帶您一起走進物聯網系統開發的世界。也希望同行一起分享和討論物聯網相關知識和開發經驗。

首先看一下物聯網系統的整體架構，看上一篇文章：物聯網資料卡系統原始碼——整體架構

本篇將講解物聯網系統中的通訊模組實現原理及相關內容

物聯網資料卡系統原始碼——通訊模組

1.通訊模組的功能

系統傳送指令資訊到物聯網路卡，物聯網路卡接收到指令後做相應邏輯處理，並返回資訊給系統。

2.通訊模組實現的原理

一般是通過運營商（移動、聯通、電信）提供的簡訊閘道器通訊協議，來給物聯網資料卡傳送資訊。

三大運營商使用的協議不同，分別是：中國移動CMPP協議、聯通SGIP協議、電信SMGP協議。

具體的協議介紹這裡就不展開了，參考閱讀：協議介紹

3.使用中國移動CMPP協議實現物聯網通訊模組

物聯網路卡選任何一家運營商合作都沒有關係（但個人經驗，移動的訊號是最好的。^_^根據自己情況選擇）

移動使用的是CMPP協議，此協議2001年出了CMPP2.0版，之後持續升級過CMPP2.1，到2002年出了CMPP3.0版之後就未升級過，一直很穩定，能滿足各種應用需求。CMPP3.0擴充套件手機號為32位，增加了號碼型別和linkid等欄位，做物聯網路卡當然選擇支援擴充套件更多且最穩定的CMPP3.0版本。

下面介紹一款程式，此程式為中國移動CMPP協議程式介面，適合在中國移動申請了簡訊傳送埠的公司使用。

本程式功能包括：

1、支援Cmpp2.0、3.0協議；

2、支援一般的簡訊傳送、上行簡訊接收、狀態報告；

3、支援長簡訊，包括下發長簡訊、上行接收長簡訊；

4、支援Ms Sql資料庫、MySql資料庫；

5、支援普通手機號和物聯網路卡；

6、整合了郵件群發功能；

7、支援擴充套件號；比如你的傳送號碼是1008622，可以擴充套件成100862201、100862202等

程式適用於Cmpp3.0、Cmpp2.0協議，可用.Net任何版本編譯。簡訊Win服務程式+MsSql/MySql資料庫原始碼，直接配置好win服務並啟動，自己只需往資料庫裡面寫入資料就可以傳送簡訊，接收的簡訊儲存在另一張表中，讀取即可收到上行簡訊。

4.設計原則

軟體設計的基本原則是“高內聚，低耦合”，本模組遵循此原則。

此類涉及通訊的應用中，簡訊通訊部分本身是可以不帶任何業務邏輯的，即只負責簡訊收發這一單一功能，所以可以設計成獨立模組與其他業務處理模組分開，實現鬆耦合，獨立分散式部署。

簡訊通訊模組從資料庫讀取待傳送簡訊資料，然後放入快取佇列進行多執行緒傳送，這樣其他模組只需要往資料庫插入資料，就可以傳送簡訊，從而實現了跨語言和跨平臺。不管業務系統使用JAVA、PHP、C#、Python或者其他語言，也不管業務系統是在Windows還是在Linux系統部署，只要可以遠端訪問資料庫，就可以使用簡訊通訊模組的簡訊收發功能。

通訊模組每天的傳送量比較大，每時每刻都在持續執行，這就必須能實現獨立部署，提高效能，同時也不影響其他業務功能的效能。

5.程式實現

程式設計成一個Windows服務的形式，可以安全的駐存在系統中穩定執行，防止人為因數關閉程式。同時設計成支援Sql Server和MySql兩種資料庫，且可以通過修改配置項來實時切換。

根據功能不同又可以細分成專門負責實現CMPP協議格式，與移動閘道器通訊的模組，和專門讀取資料庫資料，處理髮送任務的Windows服務模組。

上圖程式碼為簡訊win服務程式碼截圖，相關程式碼模組解釋：

Xiaoy.SMS專案：為簡訊元件原始碼，負責實現CMPP協議並與簡訊閘道器通訊.
SMSWinService專案: 簡訊服務原始碼，負責讀取資料庫待發簡訊併傳送以及上行簡訊的接收，當然還包括windows服務的安裝等功能.
SMSTest專案:簡訊測試程式原始碼，Windows桌面程式，用於簡訊除錯.

下載

上圖為簡訊除錯小程式截圖。簡訊程式開發好之後，聯調是一個繁瑣的工作，因為協議引數就有幾十個，任何一個引數填寫錯誤都有可能導致簡訊傳送不成功，這就需要有一款除錯工具來幫忙了，有時候不是你的程式編碼有問題，而是移動運營商那邊沒幫你配置好，或者你填的引數輸入錯誤，造成了傳送失敗。遇到這種情況，可以通過傳送後返回的狀態（見上圖中紅色日誌）來判斷是哪裡的問題。

簡訊傳送流程如下：

第一步：程式傳送Submit包到閘道器，閘道器會返回SubmitResp包，根據包中的Result的值來判斷是否傳送成功。

result=0代表傳送成功，其他代表失敗，失敗的原因可以查詢返回碼的意義：返回碼說明

這時候只是傳送到了閘道器，至於閘道器是否成功傳送到使用者手機或物聯網路卡，尚不知道。比如使用者手機關機，或物聯網路卡未插入裝置中則收不到簡訊。

第二步：當簡訊閘道器成功傳送簡訊到使用者手機卡或物聯網路卡上時，會返回狀態報告給SP端（即本程式）。

如果狀態報告中的結果是DELIVRD，則證明資訊已經成功傳送到物聯網路卡，併成功接收到。

也就是說，當第一步result=0的時候，基本SP的傳送任務完成了，如果收不到也是卡的問題（欠費、關機、未插卡等）。

第二步是更精確的知道卡是否收到資訊，但有可能一兩天才會返回。要接收狀態報告，需要在提交Submit包的時候把“RegisteredDelivery”欄位設為1。