基于WEB服务的短信发送平台设计实现

徐乐　赵荣辉

摘要：本文针对企业级短信应用，结合国内外短信业务的现状，深入分析了短信猫的应用场景，实现原理和工作方式，结合工作需要，提出了基于web服务的短信猫发送平台，详细阐述了应用开发流程。运用java语言实现了短信猫的web service服务器端，企业级用户可通过调用短信猫通信接口，实现中英文短信的发送功能，支持常用特殊字符，支持发送超长短信。本平台通用性较好，可安装在Linux的服务器上，也可以用于windows系统，具有稳定性高，易维护，易升级等特点。

关键词：GSM短信猫 web service 超长短信

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0193-02

1 引言

近年来，随着信息技术的发展，全球数字移动通信系统（Global System for Mobile Communication，GSM）迅速发展起来，广泛应用于各个行业和领域，是目前较为稳定、应用面较广的移动通讯方法。短消息业务（Short Message Service，SMS）是基于GSM的一项短信通信功能，是GSM网络提供给用户的一种有别于语音传输的基本通讯业务[1]，具有实时性强、成本低廉、无线传输等优势，也引起了诸多系统运营商的高度关注，许多针对该业务的应用也迅速开发出来。基于技术发展现状和业务需求，笔者开发了基于WEB的短信发送平台，可应用于中小企业的即时短信通讯，便于提高企业内部的沟通能力和管理效率。

主要的短信传输方法：（1）通过运营商网关发送。开发者可向各大运营商申请网关，无需任何硬件配合，即可实现大规模的短信收发系统，较为便捷，但价格昂贵；（2）通过GSM MODEM模块实现PC对手机收发信息。GSM MODEM通常为短信猫，通过此模块，结合短信控制的AT指令以及串口传输协议，即可实现小规模的短信收发系统的开发；（3）通过一些网站提供的短信发送功能。这种方法易于实现，所需资源少，但对网络的依赖性很强，不利于集成到企业的管理系统中。根据实际需要，本系统采用GSM MODEM模块的方法来实现基于WEB的短信发送平台。

2 短消息业务

短消息业务（SMS）指通过无线网络和短消息中心，在手机之间以及手机和业务平台之间，交换有限长度的文本或二进制短消息，实现信息的存储和转发功能。短消息业务是充分利用移动网信令资源前提下发展起来的业务，相对于移动话音基本业务，被确认为是增值业务。短消息服务具有应用面广泛，成本较低，运行稳定等特点，可广泛应用于频繁远距离小流量消息的传输。

短消息的基本业务特征：（1）短消息可发送的信息长度有严格规定，每条短信最多可传输140个字节，每个汉字占两个字符，英文字母、标点符号均占用一个字符，长度大于140个字符的为超长短信，需分条发送；（2）短信属于非实时性业务，对带宽和时延要求低，属于非面向连接的业务，是GSM系统中唯一不需要建立端到端信道的服务；（3）采用存储转发服务机制，即使用户关机，没有任何响应，也会自动保存短信，一旦用户再次开机，会立刻再次发送短信，从而保证短信能够发送成功，并返回发送结果。（4）当用户空闲、通话过程中都可接收短消息。

3 系统设计

3.1 短信猫平台结构

短信猫平台结构如图1所示。

3.2 短信猫的硬件连接

首先将作为短信中心的SIM卡放置到短信猫的卡槽内，将天线固定在信号强的位置，然后用串口线将短信猫与电脑或服务器的串口或USB口连接，最后给短信猫上电。检测短信猫的NET指示灯闪烁状况，确保短信猫成功与GSM网络连接。

3.3 短信猫的软件总体结构

软件总体结构如图2所示，包括三大主要模块，具体功能模块和子模块描述如下：

3.3.1 接收客户端请求消息

平台作为web service服务器端，当收到客户端发来的信息发送请求时，解析出要发送的目的号码，发送的内容，并标记发送的信息（该标记便于将发送结果返回给客户端），然后存入发送的消息队列中。

3.3.2 发送消息

此模块为本平台的重要实现部分，用于实现短信发送业务，主要包括几个方面：（1）通过定时器启动发送线程，平台定时从发送队列顶部取出待发送的短消息，解析出相应的发送目的地址和发送内容，并通过编号标记短消息；（2）发送正常短消息，即长度在140个字符内的短消息；（3）发送超长短消息，对于消息内容长度超出限制的短消息，可通过相应指令和编码控制将其分割为多条连续短消息，按多条方式连续发送給用户，此模块用于发送长度超过140个字符的短消息；（4）发送特殊字符，对于某些英文或中文的特殊字符，需要特殊的ASCII编码和USC2编码，此模块用于实现特殊字符的编码；（5）发送中文短信，中文采用UCS2编码，通过PDU模式发送，最多可发送70个字符；（6）发送英文短信，英文采用ASCII编码，可通过TEXT或PDU模式发送，最多可发送140个字符。

3.3.3 返回发送结果

为防止客户端由于长期未收到短信发送结果而阻塞，采用了超时机制，即若在1分钟内服务器端未收到短信发送结果，默认返回-1，以通知客户端短信发送失败，可改为调用备用短信猫。

3.4 短信猫的软件流程

具体软件发送过程如图3所示。

（1）串口初始化。服务器启动后，先遍历所有的端口，查看哪个端口被占用，即外接有短信猫设备，找到后，设置该串口的波特率、停止位、数据位、奇偶校验位等信息，建立连接，并启动串口监听，注意应加入支持串口通讯的jar包和.so文件；（2）设置短信猫格式。通过AT+CMGF设置短信发送模式，AT+CMGF=1，表示为PDU模式，AT+CMGF=0，表示为TEXT模式，还有Block模式，但较为少用。Text模式较为简单，但只能发送英文短信；而PDU模式中英文短信均可发送。PDU模式收发短信可以使用3种编码：7-bit、8-bit和UCS2编码。（3）后台启动发送线程，定时从短信队列的顶端取出消息，并解析出内容，若为中文，则调用ucs2编码，若为英文，则调用7-bit编码，内容编码结束后，再判断信息长度，若为正常短信，则正常发送，若为超长短信，则分段发送。利用串口发送AT指令驱动短信猫完成短信的收发，并将发送结果返回给客户端。（4）若短信发送失败，可再次加入到发送队列中，等待下一次发送。

3.5 热备系统

由于短信猫通过串行方式收发短信，即必须收到前一条短信的返回值，方可发送下一条，否则会导致短信猫死机[2]。随着请求短信数量的增加，短信猫业务会更繁忙，即使通过多线程并行处理也无法解决。因此本次设计使用短信队列结合主备两个服务器的方式来完成。通过多个短信猫模块，可提高短信猫并发传输的能力，并且预防短信猫欠费、运行故障或服务器挂机等意外，从而提高了整体服务的效率和质量。

4 结语

本平台基于web service服务，以手机应用为基础，以短信猫为收发短信的硬件设备，实现了实时、稳定、高效的短信收发系统，一小时可发送约660条短信。为企事业单位提供了新型短信应用，通过这个系统，可以向中国移动、中国联通用户提供短信服务。同时，本平台是一个开放的平台，便于为第三方应用提供接口，从而进一步开发。

参考文献

[1]沈炜.化工企业短信平台的开发与应用[D].浙江：浙江大学，2011.

[2]刘兴淮.建立短信平台实现医疗设备效益分析[J].中国医疗设备，2012（12）：59-61.