基于WEB服務的短信發送平臺設計實現

徐樂　趙榮輝

摘要：本文針對企業級短信應用，結合國內外短信業務的現狀，深入分析了短信貓的應用場景，實現原理和工作方式，結合工作需要，提出了基于web服務的短信貓發送平臺，詳細闡述了應用開發流程。運用java語言實現了短信貓的web service服務器端，企業級用戶可通過調用短信貓通信接口，實現中英文短信的發送功能，支持常用特殊字符，支持發送超長短信。本平臺通用性較好，可安裝在Linux的服務器上，也可以用于windows系統，具有穩定性高，易維護，易升級等特點。

關鍵詞：GSM短信貓 web service 超長短信

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0193-02

1 引言

近年來，隨著信息技術的發展，全球數字移動通信系統（Global System for Mobile Communication，GSM）迅速發展起來，廣泛應用于各個行業和領域，是目前較為穩定、應用面較廣的移動通訊方法。短消息業務（Short Message Service，SMS）是基于GSM的一項短信通信功能，是GSM網絡提供給用戶的一種有別于語音傳輸的基本通訊業務[1]，具有實時性強、成本低廉、無線傳輸等優勢，也引起了諸多系統運營商的高度關注，許多針對該業務的應用也迅速開發出來?；诩夹g發展現狀和業務需求，筆者開發了基于WEB的短信發送平臺，可應用于中小企業的即時短信通訊，便于提高企業內部的溝通能力和管理效率。

主要的短信傳輸方法：（1）通過運營商網關發送。開發者可向各大運營商申請網關，無需任何硬件配合，即可實現大規模的短信收發系統，較為便捷，但價格昂貴；（2）通過GSM MODEM模塊實現PC對手機收發信息。GSM MODEM通常為短信貓，通過此模塊，結合短信控制的AT指令以及串口傳輸協議，即可實現小規模的短信收發系統的開發；（3）通過一些網站提供的短信發送功能。這種方法易于實現，所需資源少，但對網絡的依賴性很強，不利于集成到企業的管理系統中。根據實際需要，本系統采用GSM MODEM模塊的方法來實現基于WEB的短信發送平臺。

2 短消息業務

短消息業務（SMS）指通過無線網絡和短消息中心，在手機之間以及手機和業務平臺之間，交換有限長度的文本或二進制短消息，實現信息的存儲和轉發功能。短消息業務是充分利用移動網信令資源前提下發展起來的業務，相對于移動話音基本業務，被確認為是增值業務。短消息服務具有應用面廣泛，成本較低，運行穩定等特點，可廣泛應用于頻繁遠距離小流量消息的傳輸。

短消息的基本業務特征：（1）短消息可發送的信息長度有嚴格規定，每條短信最多可傳輸140個字節，每個漢字占兩個字符，英文字母、標點符號均占用一個字符，長度大于140個字符的為超長短信，需分條發送；（2）短信屬于非實時性業務，對帶寬和時延要求低，屬于非面向連接的業務，是GSM系統中唯一不需要建立端到端信道的服務；（3）采用存儲轉發服務機制，即使用戶關機，沒有任何響應，也會自動保存短信，一旦用戶再次開機，會立刻再次發送短信，從而保證短信能夠發送成功，并返回發送結果。（4）當用戶空閑、通話過程中都可接收短消息。

3 系統設計

3.1 短信貓平臺結構

短信貓平臺結構如圖1所示。

3.2 短信貓的硬件連接

首先將作為短信中心的SIM卡放置到短信貓的卡槽內，將天線固定在信號強的位置，然后用串口線將短信貓與電腦或服務器的串口或USB口連接，最后給短信貓上電。檢測短信貓的NET指示燈閃爍狀況，確保短信貓成功與GSM網絡連接。

3.3 短信貓的軟件總體結構

軟件總體結構如圖2所示，包括三大主要模塊，具體功能模塊和子模塊描述如下：

3.3.1 接收客戶端請求消息

平臺作為web service服務器端，當收到客戶端發來的信息發送請求時，解析出要發送的目的號碼，發送的內容，并標記發送的信息（該標記便于將發送結果返回給客戶端），然后存入發送的消息隊列中。

3.3.2 發送消息

此模塊為本平臺的重要實現部分，用于實現短信發送業務，主要包括幾個方面：（1）通過定時器啟動發送線程，平臺定時從發送隊列頂部取出待發送的短消息，解析出相應的發送目的地址和發送內容，并通過編號標記短消息；（2）發送正常短消息，即長度在140個字符內的短消息；（3）發送超長短消息，對于消息內容長度超出限制的短消息，可通過相應指令和編碼控制將其分割為多條連續短消息，按多條方式連續發送給用戶，此模塊用于發送長度超過140個字符的短消息；（4）發送特殊字符，對于某些英文或中文的特殊字符，需要特殊的ASCII編碼和USC2編碼，此模塊用于實現特殊字符的編碼；（5）發送中文短信，中文采用UCS2編碼，通過PDU模式發送，最多可發送70個字符；（6）發送英文短信，英文采用ASCII編碼，可通過TEXT或PDU模式發送，最多可發送140個字符。

3.3.3 返回發送結果

為防止客戶端由于長期未收到短信發送結果而阻塞，采用了超時機制，即若在1分鐘內服務器端未收到短信發送結果，默認返回-1，以通知客戶端短信發送失敗，可改為調用備用短信貓。

3.4 短信貓的軟件流程

具體軟件發送過程如圖3所示。

（1）串口初始化。服務器啟動后，先遍歷所有的端口，查看哪個端口被占用，即外接有短信貓設備，找到后，設置該串口的波特率、停止位、數據位、奇偶校驗位等信息，建立連接，并啟動串口監聽，注意應加入支持串口通訊的jar包和.so文件；（2）設置短信貓格式。通過AT+CMGF設置短信發送模式，AT+CMGF=1，表示為PDU模式，AT+CMGF=0，表示為TEXT模式，還有Block模式，但較為少用。Text模式較為簡單，但只能發送英文短信；而PDU模式中英文短信均可發送。PDU模式收發短信可以使用3種編碼：7-bit、8-bit和UCS2編碼。（3）后臺啟動發送線程，定時從短信隊列的頂端取出消息，并解析出內容，若為中文，則調用ucs2編碼，若為英文，則調用7-bit編碼，內容編碼結束后，再判斷信息長度，若為正常短信，則正常發送，若為超長短信，則分段發送。利用串口發送AT指令驅動短信貓完成短信的收發，并將發送結果返回給客戶端。（4）若短信發送失敗，可再次加入到發送隊列中，等待下一次發送。

3.5 熱備系統

由于短信貓通過串行方式收發短信，即必須收到前一條短信的返回值，方可發送下一條，否則會導致短信貓死機[2]。隨著請求短信數量的增加，短信貓業務會更繁忙，即使通過多線程并行處理也無法解決。因此本次設計使用短信隊列結合主備兩個服務器的方式來完成。通過多個短信貓模塊，可提高短信貓并發傳輸的能力，并且預防短信貓欠費、運行故障或服務器掛機等意外，從而提高了整體服務的效率和質量。

4 結語

本平臺基于web service服務，以手機應用為基礎，以短信貓為收發短信的硬件設備，實現了實時、穩定、高效的短信收發系統，一小時可發送約660條短信。為企事業單位提供了新型短信應用，通過這個系統，可以向中國移動、中國聯通用戶提供短信服務。同時，本平臺是一個開放的平臺，便于為第三方應用提供接口，從而進一步開發。

參考文獻

[1]沈煒.化工企業短信平臺的開發與應用[D].浙江：浙江大學，2011.

[2]劉興淮.建立短信平臺實現醫療設備效益分析[J].中國醫療設備，2012（12）：59-61.