如何實現對GSM網絡環境的有效監控

趙錢壘

摘 要：GSM網絡環境監控系統是一種高效、安全的監控系統。先從系統的結構入手，深入分析了采集終端和處理服務器的工作理，然后著重介紹了數據采集終端的實現和處理服務器的實現。

關鍵詞：GSM；采集終端；處理服務器；網絡監控

中圖分類號：TN915.01 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）03-0139-02

近年來，隨著移動通信網絡基站規模的逐漸增大，短消息的應用與日俱增，與此同時，與短消息相關的各種增值業務也相繼出現，比如GSM網絡的環境監控等。所謂GSM網絡環境監控，簡單的說，就是利用GSM網絡對環境參數進行傳輸，數據處理中心對環境參數進行處理，最終達到監控環境的目的。

1 系統結構和工作原理

GSM網絡環境監控系統主要由兩部分構成，即處理服務器和采集終端。其中，前者的功能主要是接收、處理和分析現場數據，而后者的主要功能是采集現場數據。

采集終端主要負責對告警、設備工作狀態等事件信息以及溫度、濕度等環境數據進行采集。對于事件信息的采集，采集終端主要是依靠數字采集的形式來實現。而采集終端采集模擬信息主要是依靠傳感器來實現，這就決定了采集系統與數據源不產生關系。正是采集系統與數據源的獨立性，使得采集終端對于不同信號源的數據的采集，可以通過在采集終端連接不同的傳感器來實現。采集終端以GSM網絡為傳輸媒介，將采集得到的數據傳遞給數據處理服務器。與此同時，采集終端對現場的某些設備的工作狀態（比如打開設備或者關閉設備）的控制也必須依賴于數據處理服務器的一些控制指令。

處理服務器主要負責接收、分析和處理采集終端所采集的數據，因而與短信中心直接相連。為了方便數據的統一存放和集中管理，在處理服務器端設立了一個數據庫，處理服務器為用戶提供訪問的接口。用戶如果想要第一時間獲取現場數據，了解現場的真實情況，通過手機查詢即可。通過手機訪問時，往往需要輸入一些命令和相應的參數（例如PY，5），這些命令和參數會通過某個服務號（比如2001等），傳遞給處理服務器，然后處理服務器以短信的方式將相應的數據發送到用戶的手機上，以方便用戶查看。除此之外，用戶也可以通過上網的方式查詢現場情況，因為處理服務器除提供手機訪問接口之外，還增添了互聯網服務功能。而且，用戶通過互聯網查詢到的信息更為詳細，得到的情報將更為真實?？偟膩碚f，GSM網絡的環境監控系統的原理可用框架圖來表示，如圖1所示。

2 數據采集終端的實現

數據采集終端必須具備兩方面的功能：采集數據功能和傳輸數據功能。采集終端的微控制單元（MCU）為處理能力較強的MSP430F149單片機，這種單片機采用16位Flash型結構，外設資源十分豐富，AD通道直接與傳感器相連，以完成模擬數據的采集。單片機有一個輸入輸出（I/O）口，主要用于控制數字開關量。采集終端傳輸數據主要依靠無線調制解調器（Modem），該系統選用的無線解調器（Modem）為西門子的TC35。串口（UART）是單片機與TC35（一種高度集成的GSM模塊）串口之間的橋梁。TC35主要按照AT命令行事，而AT命令則是由單片機直接發送。采集終端之所以可以通過連接不同傳感器來實現不同的數據源信號的采集，是因為傳感器輸出電流都是4～20 mA。

為了便于進行多任務操作或處理突發的適應數據，采集終端的軟件應根據服務中斷制進行設計。采集終端的軟件一般包含定時器A、定時器B、串口發送以及串口接收4個中斷服務程序，這4個程序分別與軟件的主程序進行數據交互。其中，串口發送與串口接收程序主要負責數據的傳輸；而定時器A，B中斷服務程序分別負責對AD通道采集的數字開關量進行處理。軟件主程序通過與4個終端服務程序交換數據，加強了數據采集終端與處理服務器之間的聯系。除此之外，系統軟件還需進行封裝或者解析數據，使其符合短信息的格式要求，因為采集系統都是采用短消息方式傳輸數據。

3 處理服務器的實現

處理服務器一般包括數據處理服務器和萬維網服務器兩部分。在數據處理服務器與短信中心的進行連接時，短消息協議以及設定的的接入號碼必不可少。通常情況下，聯通使用的短信息協議為中國聯合通信公司短消息網關系統接口（SGIP），而移動則為開放的短消息轉換協議（SMPP）。數據處理服務器通過與短信中心進行通信，獲取短信中心的相關數據信息，接收采集終端采取的數據，并將這些數據存入數據庫，以便萬維網服務器調用。萬維網服務器依照用戶上網輸入的命令，從數據庫中調用相關的數據信息，以便用戶查詢。除此之外，用戶通過手機發送的查詢請求信息，也需要數據處理服務器予以處理，查詢結果也需由數據處理服務器以短信的形式發送給用戶。由于處理服務器一般需處理多任務，因此，多線程設計是服務器軟件的最佳選擇。為保障數據準確性、有效性，在實現多線程設計時，系統軟件一般采用“生產者—消費者”模型和同步機制來接收、處理數據。對于手機查詢請求，系統軟件予以處理時，一般采用排隊機制。

4 結束語

GSM網絡環境監控系統利用GSM網絡傳送數據，既改善了傳統監控系統傳輸信息過于簡單、線路極易發生故障、無法

報告機房的真實狀況等局限，又減少了網絡維修和數據傳輸費用。因此，GSM網絡環境監控系統的運用是符合社會發展潮流的，是順應人心的。總之，該系統具有通用性強、費用低廉、可靠性高等優點，應用前景十分廣闊。

參考文獻

[1]尹華一，張長勝.基于Web的GSM短信服務系統的開發[J].微計算機信息，2008（3）.

〔編輯：陳文強〕

摘 要：GSM網絡環境監控系統是一種高效、安全的監控系統。先從系統的結構入手，深入分析了采集終端和處理服務器的工作理，然后著重介紹了數據采集終端的實現和處理服務器的實現。

關鍵詞：GSM；采集終端；處理服務器；網絡監控

中圖分類號：TN915.01 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）03-0139-02

近年來，隨著移動通信網絡基站規模的逐漸增大，短消息的應用與日俱增，與此同時，與短消息相關的各種增值業務也相繼出現，比如GSM網絡的環境監控等。所謂GSM網絡環境監控，簡單的說，就是利用GSM網絡對環境參數進行傳輸，數據處理中心對環境參數進行處理，最終達到監控環境的目的。

1 系統結構和工作原理

GSM網絡環境監控系統主要由兩部分構成，即處理服務器和采集終端。其中，前者的功能主要是接收、處理和分析現場數據，而后者的主要功能是采集現場數據。

采集終端主要負責對告警、設備工作狀態等事件信息以及溫度、濕度等環境數據進行采集。對于事件信息的采集，采集終端主要是依靠數字采集的形式來實現。而采集終端采集模擬信息主要是依靠傳感器來實現，這就決定了采集系統與數據源不產生關系。正是采集系統與數據源的獨立性，使得采集終端對于不同信號源的數據的采集，可以通過在采集終端連接不同的傳感器來實現。采集終端以GSM網絡為傳輸媒介，將采集得到的數據傳遞給數據處理服務器。與此同時，采集終端對現場的某些設備的工作狀態（比如打開設備或者關閉設備）的控制也必須依賴于數據處理服務器的一些控制指令。

處理服務器主要負責接收、分析和處理采集終端所采集的數據，因而與短信中心直接相連。為了方便數據的統一存放和集中管理，在處理服務器端設立了一個數據庫，處理服務器為用戶提供訪問的接口。用戶如果想要第一時間獲取現場數據，了解現場的真實情況，通過手機查詢即可。通過手機訪問時，往往需要輸入一些命令和相應的參數（例如PY，5），這些命令和參數會通過某個服務號（比如2001等），傳遞給處理服務器，然后處理服務器以短信的方式將相應的數據發送到用戶的手機上，以方便用戶查看。除此之外，用戶也可以通過上網的方式查詢現場情況，因為處理服務器除提供手機訪問接口之外，還增添了互聯網服務功能。而且，用戶通過互聯網查詢到的信息更為詳細，得到的情報將更為真實?？偟膩碚f，GSM網絡的環境監控系統的原理可用框架圖來表示，如圖1所示。

2 數據采集終端的實現

數據采集終端必須具備兩方面的功能：采集數據功能和傳輸數據功能。采集終端的微控制單元（MCU）為處理能力較強的MSP430F149單片機，這種單片機采用16位Flash型結構，外設資源十分豐富，AD通道直接與傳感器相連，以完成模擬數據的采集。單片機有一個輸入輸出（I/O）口，主要用于控制數字開關量。采集終端傳輸數據主要依靠無線調制解調器（Modem），該系統選用的無線解調器（Modem）為西門子的TC35。串口（UART）是單片機與TC35（一種高度集成的GSM模塊）串口之間的橋梁。TC35主要按照AT命令行事，而AT命令則是由單片機直接發送。采集終端之所以可以通過連接不同傳感器來實現不同的數據源信號的采集，是因為傳感器輸出電流都是4～20 mA。

為了便于進行多任務操作或處理突發的適應數據，采集終端的軟件應根據服務中斷制進行設計。采集終端的軟件一般包含定時器A、定時器B、串口發送以及串口接收4個中斷服務程序，這4個程序分別與軟件的主程序進行數據交互。其中，串口發送與串口接收程序主要負責數據的傳輸；而定時器A，B中斷服務程序分別負責對AD通道采集的數字開關量進行處理。軟件主程序通過與4個終端服務程序交換數據，加強了數據采集終端與處理服務器之間的聯系。除此之外，系統軟件還需進行封裝或者解析數據，使其符合短信息的格式要求，因為采集系統都是采用短消息方式傳輸數據。

3 處理服務器的實現

處理服務器一般包括數據處理服務器和萬維網服務器兩部分。在數據處理服務器與短信中心的進行連接時，短消息協議以及設定的的接入號碼必不可少。通常情況下，聯通使用的短信息協議為中國聯合通信公司短消息網關系統接口（SGIP），而移動則為開放的短消息轉換協議（SMPP）。數據處理服務器通過與短信中心進行通信，獲取短信中心的相關數據信息，接收采集終端采取的數據，并將這些數據存入數據庫，以便萬維網服務器調用。萬維網服務器依照用戶上網輸入的命令，從數據庫中調用相關的數據信息，以便用戶查詢。除此之外，用戶通過手機發送的查詢請求信息，也需要數據處理服務器予以處理，查詢結果也需由數據處理服務器以短信的形式發送給用戶。由于處理服務器一般需處理多任務，因此，多線程設計是服務器軟件的最佳選擇。為保障數據準確性、有效性，在實現多線程設計時，系統軟件一般采用“生產者—消費者”模型和同步機制來接收、處理數據。對于手機查詢請求，系統軟件予以處理時，一般采用排隊機制。

4 結束語

GSM網絡環境監控系統利用GSM網絡傳送數據，既改善了傳統監控系統傳輸信息過于簡單、線路極易發生故障、無法

報告機房的真實狀況等局限，又減少了網絡維修和數據傳輸費用。因此，GSM網絡環境監控系統的運用是符合社會發展潮流的，是順應人心的?？傊?，該系統具有通用性強、費用低廉、可靠性高等優點，應用前景十分廣闊。

參考文獻

[1]尹華一，張長勝.基于Web的GSM短信服務系統的開發[J].微計算機信息，2008（3）.

〔編輯：陳文強〕

摘 要：GSM網絡環境監控系統是一種高效、安全的監控系統。先從系統的結構入手，深入分析了采集終端和處理服務器的工作理，然后著重介紹了數據采集終端的實現和處理服務器的實現。

關鍵詞：GSM；采集終端；處理服務器；網絡監控

中圖分類號：TN915.01 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）03-0139-02

近年來，隨著移動通信網絡基站規模的逐漸增大，短消息的應用與日俱增，與此同時，與短消息相關的各種增值業務也相繼出現，比如GSM網絡的環境監控等。所謂GSM網絡環境監控，簡單的說，就是利用GSM網絡對環境參數進行傳輸，數據處理中心對環境參數進行處理，最終達到監控環境的目的。

1 系統結構和工作原理

GSM網絡環境監控系統主要由兩部分構成，即處理服務器和采集終端。其中，前者的功能主要是接收、處理和分析現場數據，而后者的主要功能是采集現場數據。

采集終端主要負責對告警、設備工作狀態等事件信息以及溫度、濕度等環境數據進行采集。對于事件信息的采集，采集終端主要是依靠數字采集的形式來實現。而采集終端采集模擬信息主要是依靠傳感器來實現，這就決定了采集系統與數據源不產生關系。正是采集系統與數據源的獨立性，使得采集終端對于不同信號源的數據的采集，可以通過在采集終端連接不同的傳感器來實現。采集終端以GSM網絡為傳輸媒介，將采集得到的數據傳遞給數據處理服務器。與此同時，采集終端對現場的某些設備的工作狀態（比如打開設備或者關閉設備）的控制也必須依賴于數據處理服務器的一些控制指令。

處理服務器主要負責接收、分析和處理采集終端所采集的數據，因而與短信中心直接相連。為了方便數據的統一存放和集中管理，在處理服務器端設立了一個數據庫，處理服務器為用戶提供訪問的接口。用戶如果想要第一時間獲取現場數據，了解現場的真實情況，通過手機查詢即可。通過手機訪問時，往往需要輸入一些命令和相應的參數（例如PY，5），這些命令和參數會通過某個服務號（比如2001等），傳遞給處理服務器，然后處理服務器以短信的方式將相應的數據發送到用戶的手機上，以方便用戶查看。除此之外，用戶也可以通過上網的方式查詢現場情況，因為處理服務器除提供手機訪問接口之外，還增添了互聯網服務功能。而且，用戶通過互聯網查詢到的信息更為詳細，得到的情報將更為真實。總的來說，GSM網絡的環境監控系統的原理可用框架圖來表示，如圖1所示。

2 數據采集終端的實現

數據采集終端必須具備兩方面的功能：采集數據功能和傳輸數據功能。采集終端的微控制單元（MCU）為處理能力較強的MSP430F149單片機，這種單片機采用16位Flash型結構，外設資源十分豐富，AD通道直接與傳感器相連，以完成模擬數據的采集。單片機有一個輸入輸出（I/O）口，主要用于控制數字開關量。采集終端傳輸數據主要依靠無線調制解調器（Modem），該系統選用的無線解調器（Modem）為西門子的TC35。串口（UART）是單片機與TC35（一種高度集成的GSM模塊）串口之間的橋梁。TC35主要按照AT命令行事，而AT命令則是由單片機直接發送。采集終端之所以可以通過連接不同傳感器來實現不同的數據源信號的采集，是因為傳感器輸出電流都是4～20 mA。

為了便于進行多任務操作或處理突發的適應數據，采集終端的軟件應根據服務中斷制進行設計。采集終端的軟件一般包含定時器A、定時器B、串口發送以及串口接收4個中斷服務程序，這4個程序分別與軟件的主程序進行數據交互。其中，串口發送與串口接收程序主要負責數據的傳輸；而定時器A，B中斷服務程序分別負責對AD通道采集的數字開關量進行處理。軟件主程序通過與4個終端服務程序交換數據，加強了數據采集終端與處理服務器之間的聯系。除此之外，系統軟件還需進行封裝或者解析數據，使其符合短信息的格式要求，因為采集系統都是采用短消息方式傳輸數據。

3 處理服務器的實現

處理服務器一般包括數據處理服務器和萬維網服務器兩部分。在數據處理服務器與短信中心的進行連接時，短消息協議以及設定的的接入號碼必不可少。通常情況下，聯通使用的短信息協議為中國聯合通信公司短消息網關系統接口（SGIP），而移動則為開放的短消息轉換協議（SMPP）。數據處理服務器通過與短信中心進行通信，獲取短信中心的相關數據信息，接收采集終端采取的數據，并將這些數據存入數據庫，以便萬維網服務器調用。萬維網服務器依照用戶上網輸入的命令，從數據庫中調用相關的數據信息，以便用戶查詢。除此之外，用戶通過手機發送的查詢請求信息，也需要數據處理服務器予以處理，查詢結果也需由數據處理服務器以短信的形式發送給用戶。由于處理服務器一般需處理多任務，因此，多線程設計是服務器軟件的最佳選擇。為保障數據準確性、有效性，在實現多線程設計時，系統軟件一般采用“生產者—消費者”模型和同步機制來接收、處理數據。對于手機查詢請求，系統軟件予以處理時，一般采用排隊機制。

4 結束語

GSM網絡環境監控系統利用GSM網絡傳送數據，既改善了傳統監控系統傳輸信息過于簡單、線路極易發生故障、無法

報告機房的真實狀況等局限，又減少了網絡維修和數據傳輸費用。因此，GSM網絡環境監控系統的運用是符合社會發展潮流的，是順應人心的?？傊?，該系統具有通用性強、費用低廉、可靠性高等優點，應用前景十分廣闊。

參考文獻

[1]尹華一，張長勝.基于Web的GSM短信服務系統的開發[J].微計算機信息，2008（3）.

〔編輯：陳文強〕