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          基于CGI的無線路由中短信功能設(shè)計

          作者: 時間:2016-10-10 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          摘要:移動通信中的短消息是人們無線溝通的重要方式,更以其方便、可靠性得到廣泛應(yīng)用。針對嵌入式的迅速普及,為實現(xiàn)良好人機交互,提出將短消息功能植入可使用上網(wǎng)卡的中。用C語言進行程序設(shè)計,采用模式,實現(xiàn)設(shè)備中的收發(fā)。實驗結(jié)果也證實了此方案的正確性、實用性和可擴展性。
          關(guān)鍵詞:無線路由;;;

          為實現(xiàn)良好的人機交互及遠(yuǎn)程控制功能,如今大部分嵌入式Linux設(shè)備均引入Web服務(wù)器技術(shù),無線路由的迅速普及更體現(xiàn)了這一點。Goa head是一款主要面向嵌入式系統(tǒng)的Web服務(wù)器,因其支持asp、cgi且兼容性良好備受無線路由等嵌入式設(shè)備的青睞。而通用網(wǎng)關(guān)接口()則是Web服務(wù)器與為添加功能編寫的外部程序之間的一個接口。市面普及的無線路由器,管理界面鮮有收發(fā)短信的功能,這樣用戶可用功能受到限制。通過這個CGI接口實現(xiàn)從Web端編輯短信并發(fā)送,及上網(wǎng)卡接收短信并顯示與Web端等功能,實現(xiàn)了無線路由更智能的一面。

          1 嵌入式無線路由中的CGI技術(shù)
          1.1 CGI工作原理
          通用網(wǎng)關(guān)接口是Web服務(wù)器和外部擴展程序之間的一個接口。CGI可以使編寫的程序處理WWW上客戶端送來的表單和數(shù)據(jù)并對此做出相應(yīng)反應(yīng)。而且基于CGI的網(wǎng)頁應(yīng)用程序可工作于不同的瀏覽器平臺,兼容性良好。
          CGI程序的工作一般分為以下幾個步驟:
          1)客戶端發(fā)出請求;
          2)Web服務(wù)器激活相應(yīng)的CGI程序;
          3)CGI程序?qū)蛻舳说恼埱笞龀龇磻?yīng);
          4)Web服務(wù)器將CGI程序的處理結(jié)果傳送給客戶端;
          5)Web服務(wù)器中斷和客戶端瀏覽器的連接;
          6)Web服務(wù)器將CGI程序的輸出顯示在瀏覽器的窗體上。
          1.2 CGIC函數(shù)庫
          CGIC是用來生成基于CGI的WWW應(yīng)用程序的C語言函數(shù)庫,C語言編程是一項復(fù)雜且容易出錯的工作,選擇合適的庫CGIC成為必要。一般的Linux系統(tǒng)都支持ANSIC,增加相應(yīng)的庫函數(shù)和相應(yīng)的h文件就可以實現(xiàn)CGI;而CGIC是一個完全符合ANSIC標(biāo)準(zhǔn)的程序庫,在任何支持ANSIC標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)平臺上都可以使用。
          它有以下功能:
          1)對數(shù)據(jù)進行語法分析;
          2)接收以GET和POST兩種方式發(fā)送的數(shù)據(jù);
          3)把FORM中的不同域連接成連續(xù)的串;
          4)為檢索FORM數(shù)據(jù)而提供字符串,整數(shù),浮點以及單項和多項選擇功能;
          5)為數(shù)字字段提供邊界檢測;
          6)把CGI環(huán)境變量加載到非空的C串中;
          7)為調(diào)試而捕捉CGI狀態(tài);
          8)提供相對安全的系統(tǒng)調(diào)用功能。
          CGIC本身提供了一個main()函數(shù),CGIC的用戶編寫的程序代碼應(yīng)該放在函數(shù)cgiMain()中。CGIC的main()函數(shù)主要用來完成CGI程序的初始化工作、獲取客戶端用戶的輸入以及相應(yīng)的解碼工作,最后main()函數(shù)會調(diào)用cgiMain()以執(zhí)行用戶編寫的程序代碼。

          2 短信功能設(shè)計
          短信息服務(wù)作為目前最方便快捷的交流方式,工作原理也變得越來越標(biāo)準(zhǔn)化。通常對短消息的控制有3種實現(xiàn)途徑:Block模式,基于AT命令的Text模式和基于AT命令的模式。使用Text模式收發(fā)短信代碼簡單,但最大的缺點是不能收發(fā)中文短信;而PDU模式不僅支持中文短信,也能發(fā)送英文短信。本文主要使用的是在Linux下用C語言來實現(xiàn)PDU模式的SMS收發(fā)。
          2.1 PDU模式下短信發(fā)送原理
          一個完整的SMS消息所包含的所有報頭信息被以二進制字符串格式傳送。這個二進制由十六進制格式的IA5字符組合而成。一般的PDU碼由13項組成:1)短信息中心地址長度,2位十六進制數(shù)(1字節(jié));2)短信息中心號碼類型,2位十六進制數(shù);3)短信息中心號碼,2)和3)的長度由1)中數(shù)據(jù)決定;4)文件頭字節(jié),2位十六進制數(shù);5)信息類型,2位十六進制數(shù);6)被叫號碼長度,2位十六進制數(shù);7)被叫號碼類型,2位十六進制數(shù),取值同短信息中心號碼類型;8)被叫號碼,長度由被叫號碼長度中的數(shù)據(jù)決定;9)協(xié)議標(biāo)識,2位十六進制數(shù);10)數(shù)據(jù)編碼方案,2位十六進制數(shù);11)有效期,2位十六進制數(shù);12)用戶數(shù)據(jù)長度,2位十六進制數(shù)。13)用戶數(shù)據(jù),其長度由用戶數(shù)據(jù)長度中的數(shù)據(jù)決定。數(shù)據(jù)編碼方案中設(shè)定采用UCS2編碼,這里是中英文的Unicode字符。
          常用AT命令如下表所示:

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201610/306518.htm

          a.JPG


          2.2 PDU模式編碼
          用PDU模式收發(fā)短消息可以使用3種編碼:7-bit編碼、8-bit編碼和USC2編碼。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符;8-bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息,如圖片或鈴聲等;USC2編碼用于發(fā)送Unicode字符。由于短信需實現(xiàn)中文短信的發(fā)送,所以選擇用UCS2編碼,即中文Unico de碼。這些編碼均有標(biāo)準(zhǔn)算法。

          3 軟件設(shè)計
          3.1 串口通信
          嵌入式無線路由是通過串口發(fā)送一系列AT命令實現(xiàn)與無線路由的各種通信,短消息的收發(fā)也是通過這種方式。串口通信是計算機與其他設(shè)備通信的常用方法,本系統(tǒng)采用libcsms這個基于Linux的串行通信函數(shù)庫,來實現(xiàn)串行接口的異步事件驅(qū)動并發(fā)。采用該方法,只需要在cgi中編寫數(shù)據(jù)處理函數(shù),大大提高了工作效率。
          3.2 短信發(fā)送頁面設(shè)計
          Html代碼發(fā)送短信部分,為簡化cgi程序工作,在web端通過腳本函數(shù)ucs2_code()將短信內(nèi)容先做處理。ucs2_code()函數(shù)具體功能為:讀取短信內(nèi)容,循環(huán)獲取短信的每一位并通過charCodeAt()和toString()方法結(jié)合轉(zhuǎn)換為單獨的Unicode碼,再根據(jù)長度補齊;如此得到整個短信內(nèi)容的Unicode碼及此編碼的長度。
          再通過form提交表單,提交內(nèi)容有:手機號碼,手機內(nèi)存寫入狀態(tài),處理后的短信Unicode碼和長度。部分代碼如下:
          b.JPG
          3.3 CGI發(fā)送短消息
          Cgi發(fā)送短信主函數(shù)處理消息部分通過環(huán)境變量,讀取form表單提交的值;先讀取手機號碼,若成功則處理手機號碼后繼續(xù)讀取短信內(nèi)容的Unicode碼,若成功則讀取短信長度,若成功則將短消息參數(shù)結(jié)構(gòu)中的SMSC地址的變量賦相應(yīng)值。再讀取短信是發(fā)送還是保存的狀態(tài)。如此完成整個web頁面短消息的處理過程。
          發(fā)送短信主函數(shù)部分代碼如下所示:
          c.JPG
          d.JPG
          發(fā)送短消息在gsmSendMessage中實現(xiàn),先根據(jù)PDU參數(shù),編碼PDU串;再通過PDU串和其中SMSC信息的長度,生成發(fā)送命令。向串口輸入命令,根據(jù)返回值ans判斷模塊是否準(zhǔn)備就緒,是則繼續(xù)輸入PDU串,返回TRUE,則發(fā)送成功;否則返回FALSE。
          發(fā)送短信流程圖如圖1所示。

          e.JPG



          4 結(jié)束語
          設(shè)計的創(chuàng)新之處在于提供了基于CGI的嵌入式無線路由中上網(wǎng)卡模塊的短信收發(fā)功能的設(shè)計方法。短信收發(fā)采用PDU模式處理中文、英文短信;功能是通過用C語言編寫的CGI實現(xiàn)。在web端與iavascript結(jié)合,實現(xiàn)動態(tài)web的高效運行。對于基于Linux的無線路由設(shè)備已慢慢滲透人們?nèi)沼玫母鱾€角落成為必需品,如果將短信收發(fā)功能添加其中,更能增加此設(shè)備智能的功能,為用戶提供更便利的服務(wù)。



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