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生理参数远程管理系统摘要本课题利用g s m 网络的点到点短消息服务功能，实现了生理参数远程管理系统，该系统的主要功能是实时接收和发送短消息，提供远程生理参数查询服务，管理生理参数信息、短消息信息和用户的信息。本文首先对生理参数远程管理系统开发的意义和可行性进行了分析，在做出了需求分析的基础上得出系统的概要设计。接着介绍了系统所需要的关键技术：m s c o m m 控件、a t 指令和短消息的p d u 。对p d u 进行分析，设计出7 b i t 编解码的程序和p d u 编解码的程序；在这些技术的基础之上设计出短消息收发程序；依据系统的要求设计出了基于s q ls e r v e r 2 0 0 0 的数据库；然后利用v i s u a lc + + 6 0 完成了实时收发短消息、访问数据库和生理参数查询的程序设计。本文最后介绍了系统的界面设计和运行测试，并对设计体会、今后需要进一步做的工作进行了总结。关键词；短消息；a t 指令；p d u 编解码；串行通信as t u d yo nt h er e m o t em a n a g e m e n ts y s t e mo fp h y s i c a lp a r a m e t e r sa b s t r a c tt h es t u d yu s eg s m sp o i n tt op o i n ts m st op r o j e c tt h er e m o t em a n a g e m e n ts y s t e mo fp h y s i c a lp a r a m e t e r s ，w h i c hr e a l i z et h er e a lt i m es m sr e c e i v i n ga n ds e n d i n g ，t h er e m o t eq u e r y i n go fp h y s i c a lp a r a m e t e r s ，t h el o c a lm a n a g e m e n to fs h o r tm e s s a g ea n dp h y s i c a lp a r a m e t e r s 。a tf i r s t ，t h ep a p e ra n a l y z e st h es i g n i f i c a n c ea n df e a s i b i l i t yo fp r o j e c t i n gt h er e m o t em a n a g e m e n ts y s t e mo fp h y s i c a lp a r a m e t e r s ，a n dd e s i g nt h es y s t e mi ng e n e r a lb a s e do nu s e r sr e q u i r e m e n t t h e ni n t r o d u c et h ek e yt e c h n o l o g i e st op r o j e c tt h es y s t e m ，t h e ya r em s c o m mc o n t r o lo fp cs e r i a lc o m m u n i c a t i o n ，a tc o m m a n ds e tf o rs m s ，a n dt h ep d uo fs m s a n dt h e na n a l y z e sp d ut op r o g r a m7 b i tc o d e i n ga n dd e c o d i n g ，t od e s i g nt h ep r o g r a mo fp d uc o d i n ga n dd e c o d i n g u s i n gt h ea l lt e c h n o l o g i e sg i v e na b o v et od e s i g nt h ep r o g r a mo fs m sr e c e i v i n ga n ds e n d i n g ，a f t e r w a r dd e s i g nt h es y s t e m sd a t a b a s eb a s e do ns q ls e r v e r2 0 0 0 u s ev i s u a lc + + 6 0t oc o m p l e t et h ep r o g r a mo ft h er e a lt i m es m sr e c e i v i n ga n ds e n d i n ga n dp h y s i c a lp a r a m e t e r sq u e r y i n g a tl a s t ，t h ep a p e ri n t r o d u c e st h ed e s i g n i n go fs y s t e mi n t e r f a c ea n dt e s t i n go fs y s t e mr u n n i n g ，s u m m a r i z e st h ee x p e r i e n c ei np r o je c t i n go ft h es y s t e m ，a n dp u tt h ew o r kt h a ts h a l lb ed o n ei nf u t u r e 。k e yw o r d s ：s m s ( s h o r tm e s s a g es e r v i c e ) ；a tc o m m a n d ；p d u ( p r o t o c o ld a t au n i o ；s e r i a lc o m m u n i c a t i o n ；s h o r tm e s s a g ei i缩写嗵b c dd c ed t ee t s ig s mm em sm s cp d us m ss m s cs m es i ms pt et a符号说明英文中文翻译a tc o m m a n ds e ta t 指令集b i n a r yc o d e dd e c i m a l二进制编码十进制d a t ac i r c u i tt e r m i n a t i n ge q u i p m e n t数据电路终接设备d a t at e r m i n a le q u i p m e n t数据终端设备e u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o n ss t a n d a r d si n s t i t u t e欧洲电讯标准协会g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n s全球移动通信系统m o b i l ee q u i p m e n t移动设备m o b i l es t a t i o n移动台m o b i l es w i t c h i n gc e n t e r移动交换中心p r o t c o ld a t au n i t协议数据单元s h o r tm e s s a g es e r v i c e短消息服务s h o r tm e s s a g es e r v i c ec e n t e r短消息服务中心s h o r tm e s s a g i n ge n t i t y短消息实体s u b s c r i b e ri d e n t i t ym o d u l e用户识别模块s e r v i c ep r o v i d e r服务提供商t e r m i n a le q u i p m e n t终端设备t e r m i n a la d a p t e r终端适配器i i i原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：勃磊孩同期：枷年，二，月7 护日学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解北京服装学院有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京服装学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅、借阅和复印；学校可以将学位论文的全部或部分内容公开或编入有关数据库进行检索，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名：郭勃碧日期：硼器年肛月，p 同导师签名：专机日期：h 孵年i 二月，刀日北京服装学院硕上学位论文第l 章绪论1 1 课题研究的背景及意义由于社会的发展，人们的生活节奏和生活方式发生了巨大的变化，目前我国出现了这样一种社会现象：人的寿命越柬越长，生活越来越独立。也就是说，越来越多的老人选择了独居。老年人本来就身体不好，行动不便，儿女又不在身边，在这样的情况下，老年人的健康和就医成为问题。科学技术的发展带动了移动通讯和电子技术的快速发展，使得g s m 移动电话业务在中国得到蓬勃发展，作为电信的一种重要的增值业务，s m s 短消息息业务也得到了迅速的发展；手机也越来越成为人们日常生活工作中必不可少的通讯工具。据工业与信息部统计数据显示，截至2 0 0 8 年9 月中国的手机用户已经达到了9 7 7 亿4 5 1 。上述就是该课题研究的人文背景和技术背景。为了使单独居住的老年人得到完善的、良好的身体监护。医护人员利用手持的便携式医疗设备( p d a ) ，定期为待在家中或集中居住在小区的老年人进行必要的生理参数检测，同时使不在老人身边的子女们及时的、便捷的、经济的得到这些生理参数信息，这就是该课题要研究的目的和意义。1 2 目前的技术发展概况和趋势1 2 1 短消息业务的发展概况和趋势1 短消息业务在国际上的发展目前，大多数移动通信用户对信息的需求主要还停留在简单、必要和必需的信息需求上，短消息业务恰恰刚好能够满足这种需求。它作为已经成熟的增值业务，以相对较低的资费、个性化与信息安全性等特性，成为世界上各大移动运营商的新赢利点，并已经带来了可观的收入。短消息服务是真正可以称得上是从技术到市场到用户都成功的业务，大力发展推广短消息信息服务是移动运营商当前主要的发展思路，虽然w a p ( 无线应用协议)和g p r s 信息服务也在同时积极推广之中，但在近一两年内短消息服务仍将是移动信息服务的主体4 4 1 。据世界g s m 协会统计，2 0 0 1 年世界范围内手机短消息总量为2 5 0 0 亿条，2 0 0 2 年全球短消息发送量达3 6 0 0 亿条，平均增长4 4 ，2 0 0 3 年短消息的复合增长率将达到2 3 ，短消息发送量达到4 4 2 8 亿条。预计2 0 0 4 年的短消息发送量将达到5 5 0 0 亿条。据i d c 公司的2 0 0 6 年8 月调查结果表明：在青睐短消息息的欧洲，每天发送的短消息息为2 0 0 0l第l 章绪论万条，g s m 运营商8 至2 0 的收入来源于短消息息，通过短消息息得到的利润更是高达2 5 亿欧元。另据g a r t n e r 的研究报告显示，目前每个月利用手机发送的短消息息数量是15 0 亿【删12 短消息业务在中国的发展我国短消息市场是在1 9 9 9 年5 月短消息系统业务规范出台之后才全面启动的。据不完全统计，截至到2 0 0 0 年年底，在中国移动通信公司g s m 网上的短消息中心约9 0 套，在中国联通g s m 网上的短消息中心有3 0 套左右。这两大移动运营商均在大力推广短消息业务，尤其在中国移动通信集团推出梦网计划之后，基于短消息( s m s ) 的信息业务解决方案更成为广泛关注的焦点【删。i r e s e a r c h 统计显示，2 0 0 4 年中国s m s 市场规模为2 7 8 亿元，较2 0 0 3 年增长5 8 ，2 0 0 4 年底开始信息产业部加强了对移动增值行业的监管工作，对2 0 0 5 年s p 的s m s 市场收入有一定影响，增长减缓，整体增长率约为3 5 3 ，预计2 0 0 8 年中国s m s 市场规模有望达到7 9 3 亿元【4 6 】。1 2 2 远程医疗的发展概况和趋势随着计算机和通信技术的飞速发展，远程医疗技术作为一项融合多种学科的新技术，为越来越多的国家所重视，且己成为全球关注的焦点和科技研究的重心。远程医疗技术是通过通信和计算机技术给特定人群提供医学服务的一种新的医疗技术。它以计算机和网络通信为基础，针对医学资料( 包括数据、文本、图片和声像资料) 的多媒体技术，进行远距离视频、音频信息传输、存储、查询及显示。互联网技术的飞速进步，远程遥控医疗技术已经初步形成，远程手术就是进入这一时期的标志。它突破了传统医疗模式，使医术高明的专家不用出门就可以给世界各地的病人看病做手术【4 7 】。近几年来，由于虚拟现实等新技术的产生，将虚拟现实技术与网络技术结合而实现机器人远程手术技术的应用，使远程医疗技术掀开了一个新的篇章，虚拟现实是近年来发展起来的一项新技术，它是一个由图像技术、传感器技术、计算机技术、网络技术以及人机对话技术相结合的产物，以计算机为基础，创建一个三维视觉、听觉和触觉环境，用户利用系统提供的人机对话工具，同虚拟环境中的物体交互操作，使用户仿佛置身于活生生的现实环境中，借助虚拟现实技术，机器人远程手术是这样完成的：医生根据传来的现场影像利用输入设备通过高速宽带网络，对虚拟病人的模型进行手术操作，而另一端的机器人对病人实施实体手术，手术实施的情况反馈到医生的头盔立体显示器，使医生随时掌握手术情况【4 7 】。北京服装学院硕十学位论义远程医疗技术正显示出强大的发展势头。正如美国未来学家阿尔文托夫勒曾预言的：“未来医疗活动中，医生将面对计算机，根据屏幕显示的从远方传来的病人的各种信息对病人进行诊断和治疗1 4 7 】。随着通讯、计算机、医疗技术的快速发展以及人类不懈地努力，可以预期，不久的将来通过应用远程医疗技术，任何人在任何的时问地点都能获得所需的医疗保健服务。1 3 课题的可行性分析课题的技术可行性：本课题拟通过对计算机串口通信，a t 指令和短消息p d u 编解码的研究，结合数据库技术，设计并实现一种方便实用的远程数据管理系统。该系统的使用要求非常简单，只要拥有一台p c 、一部普通的具有串行通信接口的手机( 或g s m 调制解调器模块) ，通过手机串口数据线或红外接口连接到计算机就可以轻松的通过收发短消息，来查询系统管理的数据信息。1 4 本文工作的特色本文在研究s m s 工作原理、串行通信技术、a t 指令和p d u 编解码的基础上，将手机的短消息收发功能和计算机强大的数据存储和管理功能结合起来，设计并实现了远程数据管理系统。在设计系统时考虑了系统的实用性、方便性、可扩展性和可移植性。如在设计短消息发送功能时不仅能实现向普通1 1 位号码手机发送短消息，还可以向一些特殊长度号码的资讯台和小灵通发送短消息。设计短消息接收功能时，系统除了要能读取并解码来自普通移动和联通手机的短消息，还可以读取并解码来自任意长度号码的资讯台的短消息。而有关短消息的收发，删除，获取服务中心号码的所有程序代码放在一个头文件s m s c o n t r 0 1 h中，可方便的移植。1 5 课题研究的主要内容生理参数远程管理系统的主要功能是实时接收和发送短消息，提供远程生理参数查询服务，管理生理参数信息、短消息信息和用户的信息。课题研究的主要内容包括：1 生理参数远程管理系统概要设计根据用户的要求和系统将要实现的功能，在做出了需求分析的基础上得出系统的概要设计，并完成了对系统丌发工具、数据库和通信方式的选择。2 短消息收发程序设计介绍了m s c o m m 控件、a t 指令和短消息的p d u 。并对接收和发送p d u 进行分析，第l 章绪论设计出7 b i t 编解码的程序和p d u 编解码的程序，在这些程序的基础之上设计出短消息收发程序。3 系统数据库设计介绍了数据库的设计步骤：需求分析，概念设计，逻辑设计，物理设计，验证设计等。依据数据库设计理论和系统的功能要求，按照数据库的设计步骤设计出系统所需要的最佳数据库。4 生理参数远程管理系统实现完成了系统各个功能模块的实现，包括串口和t 3 5 i 初始化的实现，o n c o m m 事件处理函数的实现和数据库连接的实现等。4北京服装学院硕十学位论文第2 章生理参数远程管理系统概要设计生理参数远程管理系统的将要实现的主要功能是实时接收和发送短消息，提供远程生理参数查询服务，管理生理参数信息、短消息信息和用户的信息。系统具体实现过程如图1 所示：生理参数远程管理系统痢勘捌手机用户图1 生理参数远程管理系统具体实现2 1 系统的功能需求生理参数远程管理系统的要求从总体上可以分为两部分：高层管理和底层通信的要求，其结构如图2 所示：图2 生理参数远程管理系统总体结构设计由图2 可知本系统的底层功能主要由：短消息的接收、短消息的发送、短消息的删除、p d u 编码、p d u 解码、串口通信a t 指令、m s c o m m 控件和远程通信模块t 3 5 i 初始化等功能模块组成。其中串口通信m s c o m m 控件，a t 指令、p d u 编解码是短消息收发的基础。5第2 章生理参数远程管理系统概要设计底层通信功能需求分析：利用串口通信m s c o m m 控件实现计算机和t 3 5 i 之间的通信；利用p d u 编解码，实现对各种目标手机号码、短消息中心号码，短消息内容的正确编解码；完成p d u 的正确编解码，是基于串口通信的短消息收发的基础。底层通信功能结构示意图如图3 所示：图3 底层通信功能结构示意图高层管理功能：主要是对生理参数信息、短消息信息和用户信息管理。如存储、修改用户的基本信息，查询生理参数信息等。2 2 系统的通信方式系统中长距离通信利用g s m 网络的短消息服务功能和a t 指令来收发短消息，这种通信方式成本低，覆盖广，容易使用户接受。串口通信编程有两种方式：利用a p i 函数和m s c o m m 控件2 1 。m i c r o s o f tc o m m u n i c a t i o n sc o n t r o l ( 以下简称m s c o m m ) 是m i c r o s o f t公司提供的简化w i n d o w s 下串行通信编程的a c t i v e x 控件，它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法，使得串口编程非常方便，程序员不必去花时间去了解较为复杂的a p i 函数，而且可以很方便的在v i s u a lb a s i c 、v i s u a lc + + 、d e l p h i 等语言及开发平台中应用【2 1 。由于m s c o m m 控件编程简单，而且完全可以胜任本系统的要求，所以选择了它来做串口通信。2 3 系统数据库的选择常用的数据库主要有：1 v i s u a lf o x p r o 、2 a c c e s s 、3 s y b a s es q ls e r v e r 、4 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 、5 t e r a d a t a 、6 d b 2 、7 o r a c l e 。他们的特点如下分析所示：1 v i s u a lf o x p r o 由f o x p r o 延伸而来，原名f o x b a s e ，f o x p r o 是f o x b a s e 的加强版。v i s u a lf o x p r o 是在d b a s e 和f o x b a s e 系统的基础上发展而成的。8 0 年代初期，d b a s e是p c 机上最流行的数据库管理系统，当时大多数的管理信息系统采用了d b a s e 作为系统丌发平台，后来出现的f o x b a s e 几乎完全支持了d b a s e 的所有功能。v i s u a lf o x p r o 的6北京脂装学院硕上学位论文出现是x b a s e 系列数据库系统的一个飞跃，其不仅在图形用户界面的设计方面采用了一些新的技术，还提供了所见即所得的报表和屏幕格式设计工具，v i s u a lf o x p r o 只能在w i n d o w s 系统下运行。2 m i c r o s o f to f f i c e a c c e s s ( m i c r o s o f t a c c e s s ) 是由微软发布的桌面关系型数据库管理系统。a c c e s s 能够存取a c c e s s j e t 、m i c r o s o f ts q ls e r v e r 、o r a c l e ，或者任何o d b c 兼容数据库的资料。a c c e s s 界面友好而且易学易用，作为o f f i c e 套件的一部分，可以与o f f i c e集成，实现无缝连接。a c c e s s 是入门级小型桌面数据库，性能安全性都很一般。可供个人管理或小型网站之用。它不是数据库语言，只是一个数据库程序。3 s y b a s es q ls e r v e r 是s y b a s e 公司产品。s y b a s e 公司成立于1 9 8 4 年1 1 月，产品研究和开发包括企业级数据库、数据复制和数据访问。公司名称“s y b a s e ”取白“s y s t e m ”和“d a t a b a s e ”相结合的含义。s y b a s e 首先提出了c l i e n t s e r v e r 数据库体系结构的思想，并率先在自己的s y b a s es q ls e r v e r 中实现。起初，为了在企业级数据库市场上与o r a l c e 和i b m竞争，s y b a s e 与m i c r o s o f t 合作共同丌发数据库产品。s y b a s e 与m i c r o s o f t 的合作关系一直坚持到s q ls e r v e r4 2 1 ( 19 9 3 ) ，随后各自开发相应平台的数据库系统。1 9 9 5 年，s y b a s e发布了s q ls e r v e r1 1 0 。为了区别于m i c r o s o f ts q ls e r v e r ，s y b a s e 将其1 1 5 以及以上版本的s q ls e r v e r 改名为a d a p t i v es e r v e re n t e r p r i s e ( a s e ) 。2 0 0 5 年9 月，s y b a s e 强势发布a d a p t i v es e r v e re n t e r p r i s e15 。s y b a s es q ls e r v e r 与m i c r o s o f ts q ls e r v e r 都使用t - s q l ( t r a n s a c t s q l 由s q l 扩展而来) 做为数据库语言。4 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 是微软公司开发的大型关系型数据库系统。s q ls e r v e r 的功能比较全面，效率高，可以作为中型企业或单位的数据库平台。s q ls e r v e r 可以与w i n d o w s操作系统紧密集成，不论是应用程序开发速度还是系统事务处理运行速度，都能得到较大的提升。对于在w i n d o w s 平台上开发的各种企业级信息管理系统来说，不论是c s ( 客户机n 务器) 架构还是b s ( 浏览器服务器) 架构，s q ls e r v e r 都是一个很好的选择。s q ls e r v e r 的缺点是只能在w i n d o w s 系统下运行。5 t e r a d a t a 数据库是世界上最富盛名、功能最强大的数据仓库管理系统，是t e r a d a t a公司产品，1 9 9 1 年被n c r 收购。客户主要集中在电信，航空，物流，零售，银行等方面。t e r a d a t a 在全球数据仓库领域处于领先地位。2 0 0 7 年，t e r a d a t a 宣布推出t e r a d a t a1 2 解决方案，包括t e r a d a t a 数据库1 2 ( t e r a d a t ad a t a b a s e1 2 ) 、t e r a d a t a 工具及实用程序1 2 ( t e r a d a t at o o l sa n du t i l i t i e s1 2 ) ，以及通过应用集成和合作伙伴关系提供的专业和咨询服务。该方案是t e r a d a t a 第十二次重大数据库产品改版。7第2 章生理参数远程管理系统概要设计6 d b 2 是i b m 著名的关系型数据库产品，d b 2 系统在企业级的应用中十分广泛。d b 2目前支持从p c 到u n i x ，从中小型机到大型机，从i b m 到非i b m ( h p 及s u n u n i x 系统等) 的各种操作平台。i b m 绝对是数据库行业的巨人。1 9 6 8 年i b m 在i b m3 6 0 计算机上研制成功了i m s 这个业界第一个层次型数据库管理系统，也是层次型数据库中最为著名和最为典型的。1 9 7 0 年，i b me f c o d d 发表了业界第一篇关于关系数据库理论的论文“ar e l a t i o n a lm o d e lo f d a t af o rl a r g es h a r e dd a t ab a n k s ”，首次提出了关系模型的概念。1 9 7 4年，i b md o nc h a m b e r l i n 和r a yb o y c e 通过s y s t e mr 项目的实践，发表了论文“s e q u e l ：as t r u c t u r e de n g l i s hq u e r yl a n g u a g e ，我们现在熟知s q l 就是基于它发展起来的。i b m 在1 9 8 3 年发布了d a t a b a s e2 ( d b 2 ) f o rm v s ( 内部代号为“e a g l e ”) ，这就是著名的d b 2数据库。2 0 0 1 年i b m 以1 0 亿美金收购了i n f o r m i x 的数据库业务，这次收购扩大了i b m分布式数据库业务。2 0 0 6d b 29 作为第三代数据库的革命性产品正式在全球发布。7 o r a c l e 公司是目前全球最大的数据库软件公司，也是近年业务增长极为迅速的软件提供与服务商。i d c ( i n t e r n e td a t ac e n t e r ) 2 0 0 7 统计数据显示数据库市场总量份额如下：o r a c l e4 4 1 i b m2 1 3 m i c r o s o f t1 8 3 t e r a d a t a3 4 s y b a s e3 4 。不过从使用情况看，b zr e s e a r c h 的2 0 0 7 年度数据库与数据存取的综合研究报告表明7 6 4 的公司使用了m i c r o s o f ts q ls e r v e r ，不过在高端领域仍然以o r a c l e ，i b m ，t e r a d a t a 为主。依据系统数据库将要实现的功能和上面的分析总结，本系统选用m i c r o s o fs q ls e r v e r 2 0 0 0 来管理数据库。区别于f o x p r o 、a c c e s s 等小型数据库，s q ls e r v e r 是一个功能完备的数据库管理系统，它包括支持开发的引擎、标准的s q l 语言、扩展的特性( 如复制、o l a p 、分析) 等功能。而像存储过程、触发器等特性，也是大型数据库才拥有的。又区别于o r a c l e ，s y b a s e ，d b 2 等大型数据库，它简单易学、兼容性良好。2 4 系统软件开发工具的选择开发工具的主要特性有：1 跨平台特性2 组件技术支持3 数据库支持级别4 系统底层开发支持5 多媒体及图形图像开发支持6 网络或w e b 开发支持7 丌发模式8 面向对象特性9 开发效率l o 。代码执行效率1 1 帮助系统1 2 易学程度1 3 使用人数1 4 ，厂商财力1 5 发展潜力1 6 基础语言广泛性。从这十六个方面的特性探讨了几种常用开发工具，得出如下结论：1 。v b ( v i s u a l b a s i c ) ：是新人开发与系统无关的综合应用程序的首选；容易使用和厂商财力很强是其仅有的两点优势。2 p b ( p o w e r b u i l d e r ) ：是开发大型m i s 及各类数据库跨平台应用的首选；从数据库r北京服装学院硕上学位论文前端工具来讲甚至远远超过了o r a c l e 的d e v e l o p 系列等专门的工具；从通用语言角度来讲功能也与v b 等不相上下；多媒体和网络功能与其他工具相比较弱。3 c + + b u i l d e r d e p h i ：是唯一一套能够同时适用于开发数据库应用、网络及w e b 应用、分布式应用、可重用组件、系统软件、驱动程序、多媒体及游戏等所有软件的高效率开发环境；v c l 源码基于o b j e c tp a s c a l 是c + + b u i l d e r 唯一的缺憾，基础语言不够通用和开发系统软件功能不足是d e p h i 仅有的两点不足。4 v c ( v i s u a lc + + ) ：从功能上讲除了跨平台应用外什么都可开发；从开发效率角度讲只局限于l 丌发w i n d o w s 系统应用、可重用组件及驱动程序。5 j a v a ：适用于开发除了系统软件、驱动程序、高性能实时系统、大规模图像处理以外所有的应用。依据系统将要实现的功能和上面的分析总结，本系统选用v i s u a lc + + 6 0 作为系统软件开发工具。v i s u a lc + + 6 0 是一个基于w i n d o w s 操作系统的可视化集成开发环境( i n t e g r a t e dd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t ，i d e ) 。它由许多组件组成，包括编辑器、编译器、调试器以及程序向导a p p w i z a r d 、类向导c l a s sw i z a r d 等开发工具。这些组件通过一个名为d e v e l o p e rs t u d i o 的组件集成为和谐的开发环境。同时v i s u a lc + + 6 0 基于c c + + ，所以它拥有两种编程方式，一种是传统的基于w i n d o w sa p i 的c 编程方式，其代码效率高，开发难度和工作量也高；另一种是基于m f c 的c + + 编程方式，其代码效率相对较低，但开发难度小，开发工作量也小。两种编程方式相结合，使得编程更方便快速。9第3 章短消息收发的实现机制第3 章短消息收发的实现机制实现底层的串口通信、熟练运用a t 指令，是实现基于串口通信的s m s 短消息收发的基础和前提。本章将就串口通信技术、与短消息收发有关的常用a t 指令进行研究，并给出实例a t + c s c a ，详细说明了m s c o m m 控件和a t 指令在本系统中的应用。3 1 串口通信的研究与实现3 1 1 串口通信的设备接口由于通信设备厂商都生产与r s 2 3 2 c 制式兼容的通信设备。因此，只要g s mm o d e m等通信设备支持r s 2 3 2 c 这一标准，就可以将它们和p c 机的c o m 口相连，进行串行通信。一般开发串行通信程序有两种方法：一是利用w i n d o w s 的通信a p i 函数；另一种是采用标准串口通信控件m s c o m m 来实现。利用a p i 函数编写串口通信程，需要掌握大量通信知识和a p i 函数，a p i 编程的优点是可实现的功能更丰富、应用面更广泛，所以利用a p i 更适合于编写较为复杂的低层次通信程序。m s c o m m 控件具有丰富的与串行通信密切相关的属性及事件，提供了对串口的各种操作，在实现串口编程时非常方便，程序员不必花时间去了解较为复杂的a p i 函数2 1 。为了应用方便，节省时间，且在本系统中m s c o m m控件已经完全够用，所以本系统选用m s c o m m 控件来实现串口通信。3 1 2m s c o m m 控件简介m i c r o s o f tc o m m u n i c a t i o n sc o n t r o l ( 以下简称m s c o m m ) 是m i c r o s o f t 公司为简化w i n d o w s 下串行端口编程而提供的a c t i v e x 控件，它提供了一系列标准通讯命令的使用接口，为应用程序提供了通过串行口收发数据的简洁方法。m s c o m m 控件通过串行接口传输和接收数据，为应用程序提供串行通讯功能，在串口编程时非常方便，程序员不必去花时间去了解较为复杂的a p i 函数，而且在v c ，v b ，d e l p h i 等语言中均可使用【2 1 。3 1 2 1m s c o m m 控件的o n c o m m 事件m s c o m m 控件提供了一个事件o n c o m m ，该事件可以截取串口的任何消息，转入事件处理程序。o n c o m m 事件是唯一的，o n c o m m 可以捕获通信时发生的串口事件和错误信息，当有串口事件或错误发生时，会立刻触发一个o n c o n u n 事件，程序就会自动转入o n c o m m 事件处理程序中。c o m m e v e n t 属性是o n c o m m 事件的指示器，该属性在设计时不能使用，在程序运行时为只读，c o m m e v e n t 属性存有最近的事件或错误的数值代码，1 0北京服装学院硕上学位论文可以在程序中随时读取c o m m e v e n t 属性值来了解通信的状况。o n c o m m 事件是和c o m m e v e m 属性密切相关、一起使用，当任何一个o n c o m m 事件或错误发生时，都会使得c o m m e v e n t 属性值改变，在o n c o m m 事件处理过程中，可以通过判断c o m m e v e n t 属性值，对于不同的属性值转入不同的事件处理过程2 1 。3 1 2 2 两种处理通讯的方式m s c o m m 控件两种处理通讯的方式：事件驱动方式和查询方式【2 1 。事件驱动方式：事件驱动通讯是处理串行端口交互作用的一种非常有效的方法。在许多情况下，在事件发生时需要得到通知，例如，在串口接收缓冲区中有字符，或者c a r r i e rd e t e c t ( c d ) 或r e q u e s tt os e n d ( r t s ) 线上一个字符到达或一个变化发生时。在这些情况下，可以利用m s c o m m 控件的o n c o m m 事件捕获并处理这些通讯事件。o n c o m m 事件还可以检查和处理通讯错误。在编程过程中，就可以在o n c o m m 事件处理函数中加入自己的处理代码。这种方法的优点是程序响应及时，可靠性高。每个m s c o m m 控件对应着一个串行端口。如果应用程序需要访问多个串行端口，必须使用多个m s c o m m 控件【2 】。本系统选该通讯的方式。查询方式：查询方式实质上还是事件驱动，但在有些情况下，这种方式显得更为便捷。在程序的每个关键功能之后，可以通过检查c o m m e v e n t 属性的值来查询事件和错误。如果应用程序较小，这种方法可能是更可取的1 2 1 。由于系统没用这种方式，不在这里做详细介绍。3 1 2 3m s c o m m 控件的常用属性在本系统中，m s c o m m 控件常用的属性如表1 所示：表1m s c o m m 控件常用的属性序号属性代码作用注意lc o m m p o r tc m s c o m mms m s c o m ；设置并返同通讯端口号必须打开端口之前设m _ s m s c o m s e t c o m m p o r t ( 1 ) ；置2s e t t i n g ss e t s e t t i n g s ( “9 6 0 0 ，1 1 ，8 ，1 ”) ；设置并返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位3p o r t o p e ng e t p o r t o p e n o ；用于打开和关闭端口s e t p o r t o p e n ( f a l s e ) ；4i n p u tm _ i n p u t ：从接收缓冲区返回和删类型为v a r i a n t第3 章短消息收发的实现机制m s m s c o m g e t l n p u t 0 ；除数据5o u t p u ts e t o u t p u t ( c o | e v a r i a n t ( s t r c m d ) ) ；向发送缓冲写入数据类型为v a r i a n t6i n p u t m o d es e t l n p u t m o d e ( 1 ) ；以二进制方式读取数据17l n p u t l e ns e t l n p u t l e n ( 0 ) ；清空接收缓冲区g e t l n p u t 0 ；8h a n d s h a k i n gs e t h a n d s h a k i n g ( 2 ) ；r t s c t s 握手9i n b u f i e r s i z es e t l n b u f f e r s i z e ( 2 0 4 8 ) ；输入缓冲区大小必须打开端口之前设置1 0o u t b u f 凳r s i z es e t o u t b u f f e r s i z e ( 10 2 4 ) ；输出缓冲区人小必须打开端口之前设置1 1o u t b u f f e r c o u n ts e t o u t b u f f e r c o u n t ( 0 ) ；清空发送缓冲区1 2c o m m e v e n ts e t c o m m e v e n t ( 2 ) ；接收事件1 3r t h r e s h o l ds e t r t h r e s h o i d ( 13 ) ；设置为1 3通过程序验证设置为1 33 1 2 4m s c o m m 控件的属性设置及在系统中的应用在本系统中要实现实时收发短消息这项功能，对m s c o m m 控件和远程通信设备t 3 5 i的设置有一些具体的要求，如果设置不正确，将影响整个系统的实现和效率。下面详细介绍在本系统设计过程中得到的m s c o m m 控件设置的经验和教训。1 函数s e t c o m m p o r t 0 ，用来设置串号码。必须在打开端口之前设置，否则设置无效，并且弹出提示出错的对话框。2 s e t i n b u f f e r s i z e 0 ；s e t o u t b u f f e r s i z e 0 的设置同1 。3 s e t i n p u t l e n ( o ) 和g e t l n p u t ( ) - - 起用可以清空接收缓冲区。必须在打开端口之后使用，否则设置无效，并且弹出提示出错的对话框。4 s e t o u t b u f f e r c o u n t ( 0 ) 清空发送缓冲区。一般在发送短消息之前，要清空发送缓冲区。5 s e t l n p u t m o d e ( 1 ) - - 要设置为l 。否则在v a r i a n t 与c s t r i n g 类型相互转换时，提示类型不能相互转换。6 c o m m e v e n t ( 2 ) ；s e t r t h r e s h o l d ( 1 3 ) 起使用，当接收缓冲区收到1 3 个字符时启动o n c o m m 事件。这项设雹的理由为：利用a t + c n m i = i ，1 ，0 ，0 ，1 设置远程通信设备t 3 5 i 后，如果该设备收到短消息，会自动发+ c m t i ：”s m ”， 至0p c 机的接收缓冲区。其中i n d e x的值为1 - 2 5 5 。1 2北京服装学院硕士学位论文3 2a t 指令3 2 1a t 指令简介a t 即a t t e n t i o n ，a t 指令集是从终端设备( t e r m i n a le q u i p m e n t ，t e ) 或数据终端设备( d a t at e r m i n a le q u i p m e n t ，d t e ) i 句终端适配器( t e r m i n a la d a p t e r ，t a ) 或数据电路终端设备( d a t ac i r c u i tt e r m i n a le q u i p m e n t ，d c e ) 发送的。通过t a ，t e 发送a t 指令来控制移动台( m o b i l es t a t i o n ，m s ) 的功能，与g s m 网络业务进行交互。用户可以通过a t 指令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制【1 2 1 。欧洲电报电信标准组织e t s i 的g s m ( g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n ) 标准是移动技术的工业标准。随着手机短消息服务s m s 的成功，为了统一手机模块的编解码及控制标准，九十年代初，诺基亚，爱立信，摩托罗拉和惠普共同为g s m 研制了一整套标准，包括控制手机的a t 命令集，s m s 及p d u 格式的编码方式。与我们讨论的短消息收发有关的规范主要包括g s m0 3 3