基于GSM的學生成績發布系統的設計

李育陽

【摘 要】為了快速、低成本地實現成績信息發布，本文設計了一套基于PC機、GSM硬件設備的短消息成績發布系統，在實際使用中，節約了大量人力、物力。

【關鍵詞】GSM；PDU；AT；成績發布

0 引言

在獨立學院中，為了進一步“以學生為本”，做好服務，常需要將成績通知其家長，特別是學業預警等信息更需要及時通知到家長，以期學校與家長共同努力督促學生順利完成學業。現在各學院基本上都是采用Web網上查詢成績和通過郵寄信件通告家長。Web 查詢的優勢是速度快，成本低，省時省力，但缺陷也很明顯，就是受控于硬件和網絡，這在一些條件較差地區基本上很難實現，也不能體現服務的主動性；而郵寄信件存在著成本過高、耗費人力較多等缺點。隨著通信技術的發展和手機的普及，使用短信服務（Short Message Service， SMS）發布成績信息具有了實現的環境條件。

實現短消息通訊的途徑主要有：通過移動網關（短信中心SMSC）發送短消息，到相關電信部門申請網關，不需要附加的硬件，適天大型的網絡通訊公司；利用計算機通過AT指令集控制GSM硬件設備（手機或短信貓GSM Modem）發送短消息，適合于中小項目應用；通過服務提供商SP接入進行短信發送，對網站及網絡的依賴性較強，較少應用于項目開發。對于學生成績發布，具有簡單、靈活，對外界依賴很小的計算機控制GSM設備發送短消息的方式最為適合。

1 系統框架

系統主要由短消息發送服務器、短消息發送設備（手機或GSM Modem）組成。其中短消息發送服務器與成績管理數據庫服務器通過網絡或數據文件達到共享數據的目的，例如EXCEL、DBF等數據文件，這樣使成績發布系統具有良好的獨立性和擴充性。

在此系統中，短消息發送設備通過RS232、RS485或USB連接線與短消息發送服務器的串口相聯，短消息發送服務器將從成績管理數據庫中獲得的成績數據進行組合、打包生成適合短消息發送設備發送的PDU數據包，通過AT指令集寫入串口緩存，由短消息發送設備通過GSM網絡將該PDU數據包發送出去，通過收到消息的家長或學生的手機進行解碼顯示。具體如圖1所示。

圖1 基于SMS的學生成績發布系統框架

2 中文短消息的發送原理

2.1 PDU編碼

發送短信息有Block 模式、PDU（Protocol Data Unit）模式Text文本模式，后兩種基于AT指令集。Block模式因其必須基于制造商提供的驅動進行開發，Text 模式只適于發送英文信息，可以使用任何字符集的PDU模式最適合成績發布。

PDU串表面上是一串ASCII碼，由0-9、A-F這些數字和字母組成。它們是8位字節的十六進制數，或者BCD碼十進制數。PDU串不僅包含可顯示的消息本身，還包含很多其他信息，如SMS服務中心號碼、目標號碼、回復號碼、編碼方式和服務時間等。發送和接收的PDU串結構是不完全相同的[1-2]。下面僅以發送信息編碼來舉例說明：SMSC號碼是+8613800280500，對方號碼是13989191641，消息內容是“Hello！”。從手機發出的PDU串可以是：08 91 68 31 08 20 08 F0 11 00 0D 91 68 31 89 19 19 46 F1 00 00 00 06 C8 32 9B FD 0E 01，對照規范，以上數據信息的含義見表1。

表1 PDU串數據信息說明

2.2 AT指令

AT指令是ETSI規范的、用于在電腦上對連接在串口上的手機進行操作控制的控制命令集合。用戶可以通過AT指令進行呼叫、短信、電話本、數據業務、傳真等方面的控制。其格式一般以“AT”開頭，命令后面加上“=”和執行參數表示執行某種操作，如果后綴為“？”即構成讀取命令，用于列舉出當前設置，例如“at+csca？”則獲得當前短消息中心號碼。本系統中用到的主要命令見表2所示[3]：

表2 常用AT指令

3 系統實現

因系統內的成績數據不需要存儲歷史數據，數據量較小，所以數據庫使用ACCESS，系統可以不依賴網絡，具有良好的獨立性。終端開發工具使用面向對象的可視化開發工具Delphi。對于串口通信，Delphi可以使用第三方控件Spcomm來完成。Spcomm控件具有豐富的與串口通信密切相關的屬性及事件，提供了對串口的各種操作，且編程簡單、通用性強、可移植性好。

在Delphi7.0中安裝Spcomm串口通信控件的方法為：選擇Delphi7.0的“Component”菜單，點擊“Install Component...”菜單項，然后在彈出的Into existing package屬性頁中Unit file name輸人框中選擇Spcomm.pas文件，單擊兩次 “OK”按鈕后，就可以將Spcomm控件安裝到Delphi7.0的System組件頁上。

Spcomm控件具有以下基本屬性、方法、事件：①CommName屬性，計算機串口端口號的名字；②Parity屬性：奇偶校驗位信息；③BaudRate：設定支持串口通信用的波特率；④SendDataEmpty屬性：表示發送緩存是否為空；⑤StartComm方法：用來打開通信串口，開始通信；⑥StopComm方法：用來停止通信串行口的所有進程，關閉串口；⑦WriteCommData（pDataToWrite：PChar；dwSizeofDataToWrite：Word）方法是帶有布爾型返回值的函數，該函數通過一個寫線程向串行口輸出緩沖區發送數據；⑧OnReceiveData（Buffer：Pointer；BufferLength：Word） 事件：當輸入緩沖區收到數據時，該事件被觸發，從而對串口收到的數據進行處理。

基于GSM的學生成績發布系統框圖如圖2所示，其中利用Spcomm串口控件通過短消息實現成績發布的主要源代碼：

procedure SendScore；

var

SendScore，StrScore ： String；

begin

comScore.StartComm ；//打開串口

comScore.writecommdata（pchar（'AT'+#13#10），length（'AT'））；

comScore.writecommdata（pchar（'at+csca？'+#13#10），length（' at+csca？'））；//獲取短消息中心號

comScore.writecommdata（pchar（' at+csms=1'+#13#10），length（' at+csms=1'））；//選擇短消息業務

comScore.writecommdata（pchar（' at+cmgf=0'+#13#10），length（' at+cmgf=0'））；//選擇短消息使用PDU模式

……

SendScore：=PduScore（StrScore）；{將成績字符串StrScore經過PDU編碼，例如短信中心號為：13800280500，成績為高等數學：88；政治：90.，發送給移動電話13989191641，則返回SendScore”0891683108200505F011000B813189191946190008A91C9AD87B4965705B66003A00380038003B653F6CBB003A00390030002E”，長度為42}

……

comScore.writecommdata（pchar（'at+cmgs=42'+#13#10），length（' at+cmgs=42'））；//

comScore.writecommdata（pchar（#62+SendScore+#26），length（SendScore）+2）；//具體短消息內容以>命令開始，結束以Ctrl+Z結束

……

End；

4 總結

目前，該系統在期末成績發布工作中已成功使用，平均每小時可以發布600名學生成績信息，達到了很好的效果。與郵寄信件相比，節省了人力、物力，實現了無紙辦公，同時獲得了Web網絡發布的及時與快捷的優點，也為學院樹立了良好的服務形象。

【參考文獻】

[1]龔建偉.Visual C++/Turbo C串口通信編程實踐[M].北京：電子工業出版社，2004，10：266-286.

[2]雷勇.PDU分析與手機短信控件開發[J].電力系統通信，2004，24（12）：23-261.

[3]Siemens Corporation.AT Command Set Siemens Engines Version 03.10[S].2002.

[責任編輯：楊玉潔]