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引言 短消息業務是GPRS／CDMA系統中最為簡單和方便的數據通信方式，它不需要附加其他較為龐大的數據終端設備，僅使用GPRS／CDMA模塊就可以進行信息交流。短消息業務是通過信道傳輸的，所以這些信息的發送和接收可以在GPRS／CDMA網絡上與語音、數據和傳真服務同時進行而不會彼此產生任何干擾。在諸多增值業務中，短消息服務因其價格低廉、使用方便、信息傳遞準確及時、可存儲轉發等優點而備受歡迎。短消息服務具有良好的市場，并最早應用于電力系統傳輸領域。 1 短消息在電力通信中的應用 短消息電力負荷系統中數據的傳輸模式有2種：對電力負荷管理終端進行數據召測，及終端數據主動上傳。短消息在終端側的連接方式相同，在主站側的連接方案有2種： 方案一是通過短消息通信方式，在主站設置一個或若干個GSM／CDMA中心主臺，與終端的GPRS／CDMA通信模塊直接“點對點”通信。這種方式適用于終端數量較少的場所，可減少主站的設備投資。 方案二是從短消息服務中心建立專線連接，短消息通過專線發送到服務中心，服務中心再轉發到終端中；終端側的數據先發到短消息服務中心，再通過專線傳到電力負荷主站上。該方式可以解決主站側多個終端設備上報造成的信道容量問題。但是，這種方式需要申請數據專線的連接并承擔一定的運行費用。 短消息業務在電力負荷系統中的應用存在以下缺點： ◆實時性差，不適用于對實時控制功能要求很高的負荷管理系統； ◆短消息業務還不適用于電力負荷管理系統的分組與^^^^^功能； ◆數據傳輸長度受到限制，每條短消息的長度最多為140字節，這樣也不利于大量數據的傳輸。 基于以上的原因及GPRS／CDMA通信技術的不斷發展，大多數電力設備在數據傳輸通信上都使用GPRS或CDMA，而短信功能則慢慢成為電力設備應用中的輔助操作功能。這些輔助功能必不可少，可以極大地擴展設備產品應用的功能性，提高便利性。例如利用短信實現實時報警功能，如負荷管理預付費報警、電力線防盜系統、電力通信網的管理報警等；利用短信實現參數修改的功能，如本文中實現短信修改負荷管理終端中IP地址和端口號等。 2 短消息操作的AT命令和報文格式 AT命令是由美國Hayes公司推出的Mdoem操作命令集，是Modem通信接口的工業標準。GPRS／CDMA模塊在實際應用中，通信方式和任何通信相關的參數均利用AT命令的形式通過串口本地更改設置。 在GPRS模塊(以MC55為例)中短信操作相關的AT命令有： AT+CMGF=1(設置短信格式為文本) AT+CNMI=3，1(設置新消息提示) +CMTI："MT"，2(收到新短消息提示，表示新消息存儲于存儲空間第2條) AT+CMGR=2(讀出存儲序號為2的消息) AT+CMGD=2(刪除存儲序號為2的消息) AT+CMGS=139********＼r>"Message"OxlA(短信發送操作) 在CDMA模塊(以AnyDATA公司的模塊為例)短信相關的AT命令有： AT+UGSM=1(選擇使用第2套短信指令) AT+CMGF=1(格式化輸出，實際數據的每個字節輸出其ASCII值) AT+CMGF=0(普通格式，輸出短消息的二進制原文) CMT：1(有短信來時終端顯示，為1表示新消息存儲于空間的第1個位置) AT+CMGR=1(讀存儲序號為1的消息) +CMGR：00000220，13956083950，，2008／08／29／10：13，0，123456789＼r＼nOK＼r＼n(模塊回復) AT+CMGS=2，13956083950，，0，123(發信息過程) +CMGS：2＼rknOK＼r＼nCMGS：2，1(發送成功模塊回復) 在設計中，主要利用GPRS／CDMA的短信功能來修改和查詢終端系統的IP地址、端口號和服務類型，以及利用短信復位終端系統的 GPRS／CDMA模塊。自定義了短信的報文格式，這些報文主要由字母和數字組成。為了方便短信操作，在GPRS和CDMA的短信操作中都選用文本格式。 短信報文命令格式： AT+KDC 修改命令 具體格式：PAT+KDC=210．45．240．8，8080，192．168．0．18，9999，，，cmnet# 前半部分為主IP和端121號，接著是備用IP和端口號，最后是服務類型。其他短信報文格式有： AT+KDC? 查詢命令 AT+RET 復位命令 終端系統在給操作用戶回復相關結果時，也嚴格按照這種短信報文格式進行操作。 3 短消息功能的程序設計 GPRS和CDMA短信整體的設計框架是一樣的，只是在某些具體細節上有些區別。由圖1所示的流程可以了解到，當有短信來的時候，MCU的串口會收到短信來提示符，接著系統會發送讀操作AT命令，將相應短信存儲器中的消息讀出來，再對讀出的短信進行解包處理判斷出本條短信的操作類型，然后進行相應的操作。如修改操作，需要將終端系統的原有IP地址、端口和服務類型修改成操作者需要的IP地址、端口和服務類型，并將修改后的 IP地址、端口和服務類型作為回復信息發回給操作者，然后復位GPRS／CDMA模塊。另外，在進行短信操作時，需要及時清理GPRS／CDMA模塊的短信存儲空間，以免短信存儲空間滿，造成新的短信不能接收。 
整個短信功能實現的主要函數如下：
需要注意，短信功能作為整個GPRS／CDMA通信功能的一部分，其本身必須與整個GPRS／CDMA通信框架融合。為了將短信處理函數 HandleSMS()很好地放在GPRS／CDMA通信框架中，使短信操作與GPRS／CDMA通信無縫連接，互不影響，考慮和解決了以下幾點： ①短信的操作不能發生在GPRS／CDMA模塊正在撥號連接的過程中，所以在設計中，對模塊的撥號過程進行強制保護。短信的具體操作主要發生 GPRS／CDMA模塊的未連接狀態和數據傳輸狀態。 ②短信在修改過系統參數后，需將修改后的參數作為應答信息回復給操作者，然后GPRS／CDMA模塊復位，按照新的參數進行上線連接。需要注意的是模塊復位時間與應答信息回復時間之間的操作匹配，否則會造成應答信息收不到。設計中，利用相關定時器控制復位操作的執行時間，確保在收到應答信息后模塊再復位。 ③CDMA模塊在進行AT模式操作連接后進入透傳模式。在該模式下任何AT操作都會視為傳輸數據，所以當在透傳模式下進行短信操作時，需要將已建立的連接斷開。設計中，在透傳模式下進行短信操作時，強制復位CDMA模塊，使模塊上電但不連接上線，然后再進行短信操作。 ④為了防止短信存儲空間滿，或者因為信號強度等原因造成短信沒有及時收到，在程序設計中短信解包處理操作后會立即刪除存儲區的短信，并在AT的撥號中設置1次讀操作和1次刪除操作，以保證有足夠的儲存空間來接收短信。讀操作用來處理上次沒有及時收到的短信。 結語 本文重點介紹了在負荷管理系統中，如何實現短信修改負荷管理終端IP地址和端口號的功能。文中詳細說明了實現GPRS／CDMA短信功能所需的 AT命令以及各命令之間的關系和操作順序，闡述了實現GPRS／CDMA短信功能的軟件設計流程，給出了功能函數的框架，具體說明了在軟件設計中的重點和難點并給出了若干解決方法。該設計已應用到終端現場，運行穩定可靠，具有很好的工程應用價值。 參考文獻 1. 姚剛 基于GSM的SMS短消息方式通信模塊在電力負荷控制系統中的應用 2006 2. 汪俊鋒.陶維青.張全 基于 MC39I的電能管理終端遠程GPRS接口設計 [期刊論文] -合肥工業大學學報(自然科學版)2009(1) 3. Siemens.MC55 / MC56 AT Command Set 2003 4. 陳星.劉利 基于SMS 的執行器無線監控終端的設計 [期刊論文] -微計算機信息2008(4) 5. AnyDATA.AnyDATA CDMA Module AT Command Set 2006 作者：汪俊鋒 陶維青 (合肥工業大學) 汪麗麗 (安徽電子計算機廠) 來源：《單片機與嵌入式系統應用》 2009（6） |
