如何通過物聯網卡實現通信模塊？物聯網卡系統開發原理！

  在這個萬物互聯的時代下，物聯網卡廣泛的應用在我們生活中的方方面面，從共享經濟、智慧交通、智慧城市、智能穿戴再到智慧農業等等，都能夠看到物聯網卡的身影，今天中億物聯網要來跟各位分享和討論下物聯網卡通信模塊的開發知識，講解在物聯網系統源碼中通信模塊是怎么實現的以及開發原理，本文以中國移動CMPP協議為例進行步驟講解，下面讓我們一起來深入了解下吧。

  在這個萬物互聯的時代，物聯網應用以及深入到我們生活的方方面面，大到智慧城市、智能交通，小到行車記錄儀，各種穿戴設備，智能家居，都有物聯網應用的身影，讓我們感受到生活品質和檔次的提升。

  那么作為程序員的我們，物聯網通信到底如何做呢？ 

  本系列文章即將帶您一起走進物聯網系統開發的世界。也希望同行一起分享和討論物聯網相關知識和開發經驗。

  首先看一下物聯網系統的整體架構，

  本篇將講解物聯網系統中的通信模塊實現原理及相關內容

  物聯網數據卡系統源碼——通信模塊
 
  1.通信模塊的功能

  系統發送指令信息到物聯網卡，物聯網卡接收到指令后做相應邏輯處理，并返回信息給系統。

  2.通信模塊實現的原理

  一般是通過運營商（移動、聯通、電信）提供的短信網關通信協議，來給物聯網數據卡發送信息。

  三大運營商使用的協議不同，分別是：中國移動CMPP協議、聯通SGIP協議、電信SMGP協議。

  具體的協議介紹這里就不展開了，參考閱讀：協議介紹

  3.使用中國移動CMPP協議實現物聯網通信模塊

  物聯網卡選任何一家運營商合作都沒有關系（但個人經驗，移動的信號是最好的。根據自己情況選擇）

  移動使用的是CMPP協議，此協議2001年出了CMPP2.0版，之后持續升級過CMPP2.1，到2002年出了CMPP3.0版之后就未升級過，一直很穩定，能滿足各種應用需求。CMPP3.0擴展手機號為32位，增加了號碼類型和linkid等字段，做物聯網卡當然選擇支持擴展更多且最穩定的CMPP3.0版本。

  下面介紹一款程序，此程序為中國移動CMPP協議程序接口，適合在中國移動申請了短信發送端口的公司使用。

  本程序功能包括：

  1、支持Cmpp2.0、3.0協議；

  2、支持一般的短信發送、上行短信接收、狀態報告；

  3、支持長短信，包括下發長短信、上行接收長短信；

  4、支持Ms Sql數據庫、MySql數據庫；

  5、支持普通手機號和物聯網卡；

  6、集成了郵件群發功能；

  7、支持擴展號；比如你的發送號碼是1008622，可以擴展成100862201、100862202等

  程序適用于Cmpp3.0、Cmpp2.0協議，可用.Net任何版本編譯。短信Win服務程序+MsSql/MySql數據庫源碼，直接配置好win服務并啟動，自己只需往數據庫里面寫入數據就可以發送短信，接收的短信保存在另一張表中，讀取即可收到上行短信。

  4.設計原則

  軟件設計的基本原則是“高內聚，低耦合”，本模塊遵循此原則。

  此類涉及通訊的應用中，短信通信部分本身是可以不帶任何業務邏輯的，即只負責短信收發這一單一功能，所以可以設計成獨立模塊與其他業務處理模塊分開，實現松耦合，獨立分布式部署。

  短信通訊模塊從數據庫讀取待發送短信數據，然后放入緩存隊列進行多線程發送，這樣其他模塊只需要往數據庫插入數據，就可以發送短信，從而實現了跨語言和跨平臺。不管業務系統使用JAVA、PHP、C#、Python或者其他語言，也不管業務系統是在Windows還是在Linux系統部署，只要可以遠程訪問數據庫，就可以使用短信通訊模塊的短信收發功能。

  通信模塊每天的發送量比較大，每時每刻都在持續運行，這就必須能實現獨立部署，提高性能，同時也不影響其他業務功能的性能。

  5.程序實現

  程序設計成一個Windows服務的形式，可以安全的駐存在系統中穩定運行，防止人為因數關閉程序。同時設計成支持Sql Server和MySql兩種數據庫，且可以通過修改配置項來實時切換。

  根據功能不同又可以細分成專門負責實現CMPP協議格式，與移動網關通信的模塊，和專門讀取數據庫數據，處理發送任務的Windows服務模塊。



  上圖代碼為短信win服務代碼截圖，相關代碼模塊解釋：

  Xiaoy.SMS項目：為短信組件源碼，負責實現CMPP協議并與短信網關通信.

  SMSWinService項目: 短信服務源碼，負責讀取數據庫待發短信并發送以及上行短信的接收，當然還包括windows服務的安裝等功能.

  SMSTest項目:短信測試程序源碼，Windows桌面程序，用于短信調試.



  上圖為短信調試小程序截圖。短信程序開發好之后，聯調是一個繁瑣的工作，因為協議參數就有幾十個，任何一個參數填寫錯誤都有可能導致短信發送不成功，這就需要有一款調試工具來幫忙了，有時候不是你的程序編碼有問題，而是移動運營商那邊沒幫你配置好，或者你填的參數輸入錯誤，造成了發送失敗。遇到這種情況，可以通過發送后返回的狀態（見上圖中紅色日志）來判斷是哪里的問題。
  
  短信發送流程如下：

  第一步：程序發送Submit包到網關，網關會返回SubmitResp包，根據包中的Result的值來判斷是否發送成功。

  result=0代表發送成功，其他代表失敗，失敗的原因可以查詢返回碼的意義：返回碼說明

  這時候只是發送到了網關，至于網關是否成功發送到用戶手機或物聯網卡，尚不知道。比如用戶手機關機，或物聯網卡未插入設備中則收不到短信。

  第二步：當短信網關成功發送短信到用戶手機卡或物聯網卡上時，會返回狀態報告給SP端（即本程序）。

  如果狀態報告中的結果是DELIVRD，則證明信息已經成功發送到物聯網卡，并成功接收到。

  也就是說，當第一步result=0的時候，基本SP的發送任務完成了，如果收不到也是卡的問題（欠費、關機、未插卡等）。

  第二步是更精確的知道卡是否收到信息，但有可能一兩天才會返回。要接收狀態報告，需要在提交Submit包的時候把“RegisteredDelivery”字段設為1。



  中億物聯網（http://www.boostvisit.com/）在本文中主要講解了物聯網卡、通信模塊以及物聯網系統開發的原理，通過CMPP協議模塊的開發實踐進行講解，目前運營商物聯網卡的短信協議主要分為中國移動CMPP協議、聯通SGIP協議、電信SMGP協議，在配置好后我們能夠通過網關返回的SubmitResp包值進行確認是否發送成功，result=0為成功，其余則為失敗，失敗的具體原因需要根據返回碼進行查詢。