短信开发系列(一)：GSM手机短信开发初探
短信开发系列目录：
短信开发系列(一)：GSM手机短信开发初探
短信开发系列(二)：GSM手机短信开发之短信解码
短信开发系列(三)：短信接收引擎
这两天需要实现一个短信的报警平台，便看了一下相关的资料。
其实短信的收发还是比较简单的。
首先，我们需要有个短信模块，也就是短信猫。
其次，需要熟悉一下AT命令，这个到google了解一下即可。
接着，需要了解串口编程。串口的编程，其实也是比较简单的一块。
最后，往串口中写入相关的命令即可。
过程是简单的，但是在实践中还是遇到一些麻烦，主要是调试硬件和调试AT命令，如果没有一定的经验，可能会不知所措。本文着重于介绍其功能的实现和协议的解析
下面是部分代码的解析
首先是打开串口
1 var serialPort = new SerialPort("COM6", 115200, Parity.None, 8, StopBits.One)
2 {
3 WriteTimeout = 500,
4 ReadTimeout = 500,
5 RtsEnable = true,
6 DtrEnable = true
7 };
8 serialPort.Open();
2 {
3 WriteTimeout = 500,
4 ReadTimeout = 500,
5 RtsEnable = true,
6 DtrEnable = true
7 };
8 serialPort.Open();
其中波特率为115200，RtsEnable设置为true是为了能够在发送完命令后能够及时接收到返回值。每个AT命令发送后都应该会接收到相应的返回值。
刚开始的时候，没有设置这个属性，结果在读取接收缓冲区时，没能读取到任何信息。
然后就是发送一个设置发送格式的命令，确定发送的格式
1 /// <summary>
2 /// 生成设置信息发送格式的发送命令串
3 /// </summary>
4 /// <param name="format">The format.</param>
5 /// <returns></returns>
6 public static string GenSendFormatCmd(SendFormat format = SendFormat.Text)
7 {
8 return string.Format("AT+CMGF={0}\r", (int)format);
9 }
2 /// 生成设置信息发送格式的发送命令串
3 /// </summary>
4 /// <param name="format">The format.</param>
5 /// <returns></returns>
6 public static string GenSendFormatCmd(SendFormat format = SendFormat.Text)
7 {
8 return string.Format("AT+CMGF={0}\r", (int)format);
9 }
发送完之后，返回也会存在OK字样，通过该返回串可以判断是否发送成功。
最后，也是最主要的部分，就是构建发送内容了。
根据平常我们使用的情况，手机的信息发送，包括两部分，目的地址和信息内容。
实际的发送时，手机信息会被编码为PDU格式（当然还有其他格式，暂时没有研究），整个报文发出。
PDU格式的报文可以简单解析如下：
报文头+编码的手机号码+信息内容编码方案+编码的信息内容
具体的格式可以上网查找，下面我用代码来说明如果对手机号码和信息内容进行编码
1 /// <summary>
2 /// 生成短信息发送串
3 /// </summary>
4 /// <param name="phoneNo">The phone no.</param>
5 /// <param name="message">The message.</param>
6 /// <returns></returns>
7 public static string GenSendCmd(string phoneNo, string message)
8 {
9 if (phoneNo.StartsWith("86")) phoneNo = "+" + phoneNo;
10 else if (!phoneNo.StartsWith("+86")) phoneNo = "+86" + phoneNo;
11
12 phoneNo = EncodePhone(phoneNo);
13 message = EncodeMessage(message);
14
15 return string.Format("AT+CMGS={0}\r{1}{2}{3}", (phoneNo.Length + message.Length) / 2 - 1, phoneNo, message, (char)26);
16 }
2 /// 生成短信息发送串
3 /// </summary>
4 /// <param name="phoneNo">The phone no.</param>
5 /// <param name="message">The message.</param>
6 /// <returns></returns>
7 public static string GenSendCmd(string phoneNo, string message)
8 {
9 if (phoneNo.StartsWith("86")) phoneNo = "+" + phoneNo;
10 else if (!phoneNo.StartsWith("+86")) phoneNo = "+86" + phoneNo;
11
12 phoneNo = EncodePhone(phoneNo);
13 message = EncodeMessage(message);
14
15 return string.Format("AT+CMGS={0}\r{1}{2}{3}", (phoneNo.Length + message.Length) / 2 - 1, phoneNo, message, (char)26);
16 }
1 /// <summary>
2 /// 对电话号码进行编码
3 /// </summary>
4 /// <param name="phone">The phone.</param>
5 /// <returns></returns>
6 private static string EncodePhone(string phone)
7 {
8 var result = new StringBuilder();
9
10 /**构建协议头部**/
11 result.Append("00");//Length of SMSC information. Here the length is 0, which means that the SMSC stored in the phone should be used. Note: This octet is optional. On some phones this octet should be omitted! (Using the SMSC stored in phone is thus implicit)
12 result.Append("11");//PDU type (forst octet)文件头字节，一般为11或者01,10为乱码
13 result.Append("00");//信息类型（TP-Message-Reference）,一般为00
14
15 /**构建被叫号码地址(目的地址（TP-Destination-Address)**/
16 var isInternational = phone.StartsWith("+");
17 if (isInternational) phone = phone.Remove(0, 1);//去除前面的+
18 var header = (phone.Length << 8) + 0x81 | (isInternational ? 0x10 : 0x20);
19 result.Append(Convert.ToString(header, 16).PadLeft(4, '0'));//被叫号码长度+被叫号码类型
20
21 if (phone.Length % 2 == 1) phone = phone + "F";//个数为奇数，则在后面补F凑成偶数
22 phone = SwapOddEven(phone);
23 result.Append(phone);//互换了奇偶位的电话号码
24
25 /**构建协议尾部**/
26 result.Append("00");//协议标识TP-PID,这里一般为00
27 result.Append("08");//数据编码方案TP-DCS（TP-Data-Coding-Scheme）,采用前面说的USC2(16bit)数据编码
28 result.Append("00");//有效期TP-VP（TP-Valid-Period）
29 //if (_validityPeriodFormat != ValidityPeriodFormat.FieldNotPresent)
30 // result.Append("00");//有效期TP-VP（TP-Valid-Period）
31 //result.Append("A7");//?
32
33 return result.ToString();
34 }
2 /// 对电话号码进行编码
3 /// </summary>
4 /// <param name="phone">The phone.</param>
5 /// <returns></returns>
6 private static string EncodePhone(string phone)
7 {
8 var result = new StringBuilder();
9
10 /**构建协议头部**/
11 result.Append("00");//Length of SMSC information. Here the length is 0, which means that the SMSC stored in the phone should be used. Note: This octet is optional. On some phones this octet should be omitted! (Using the SMSC stored in phone is thus implicit)
12 result.Append("11");//PDU type (forst octet)文件头字节，一般为11或者01,10为乱码
13 result.Append("00");//信息类型（TP-Message-Reference）,一般为00
14
15 /**构建被叫号码地址(目的地址（TP-Destination-Address)**/
16 var isInternational = phone.StartsWith("+");
17 if (isInternational) phone = phone.Remove(0, 1);//去除前面的+
18 var header = (phone.Length << 8) + 0x81 | (isInternational ? 0x10 : 0x20);
19 result.Append(Convert.ToString(header, 16).PadLeft(4, '0'));//被叫号码长度+被叫号码类型
20
21 if (phone.Length % 2 == 1) phone = phone + "F";//个数为奇数，则在后面补F凑成偶数
22 phone = SwapOddEven(phone);
23 result.Append(phone);//互换了奇偶位的电话号码
24
25 /**构建协议尾部**/
26 result.Append("00");//协议标识TP-PID,这里一般为00
27 result.Append("08");//数据编码方案TP-DCS（TP-Data-Coding-Scheme）,采用前面说的USC2(16bit)数据编码
28 result.Append("00");//有效期TP-VP（TP-Valid-Period）
29 //if (_validityPeriodFormat != ValidityPeriodFormat.FieldNotPresent)
30 // result.Append("00");//有效期TP-VP（TP-Valid-Period）
31 //result.Append("A7");//?
32
33 return result.ToString();
34 }
1 /// <summary>
2 /// 对信息内容进行编码
3 /// </summary>
4 /// <param name="message">The message.</param>
5 /// <returns></returns>
6 private static string EncodeMessage(string message)
7 {
8 var len = Encoding.BigEndianUnicode.GetByteCount(message);
9
10 var result = new StringBuilder();
11 //信息内容长度，一个字节两个16进制表示
12 //result.Append(Convert.ToString(len, 16).PadLeft(2, '0'));
13 result.AppendFormat("{0:X2}", len);
14 //Unicode 两个字节，4个16进制数表示
15 //foreach (byte b in messageBytes)
16 // result.AppendFormat(Convert.ToString(b, 16).PadLeft(2, '0'));
17 foreach (var m in message)
18 {
19 result.AppendFormat("{0:X4}", (int)m);
20 }
21
22 return result.ToString();
23 }
2 /// 对信息内容进行编码
3 /// </summary>
4 /// <param name="message">The message.</param>
5 /// <returns></returns>
6 private static string EncodeMessage(string message)
7 {
8 var len = Encoding.BigEndianUnicode.GetByteCount(message);
9
10 var result = new StringBuilder();
11 //信息内容长度，一个字节两个16进制表示
12 //result.Append(Convert.ToString(len, 16).PadLeft(2, '0'));
13 result.AppendFormat("{0:X2}", len);
14 //Unicode 两个字节，4个16进制数表示
15 //foreach (byte b in messageBytes)
16 // result.AppendFormat(Convert.ToString(b, 16).PadLeft(2, '0'));
17 foreach (var m in message)
18 {
19 result.AppendFormat("{0:X4}", (int)m);
20 }
21
22 return result.ToString();
23 }
1 /// <summary>
2 /// 互换奇偶位
3 /// </summary>
4 /// <param name="source">原字符串，如1234567890</param>
5 /// <returns>返回互换了奇偶位的字符串，如：2143658709</returns>
6 private static string SwapOddEven(string source)
7 {
8 var result = string.Empty;
9
10 for (var i = 0; i < source.Length; i++)
11 result = result.Insert(i % 2 == 0 ? i : i - 1, source[i].ToString());
12
13 return result;
14 }
2 /// 互换奇偶位
3 /// </summary>
4 /// <param name="source">原字符串，如1234567890</param>
5 /// <returns>返回互换了奇偶位的字符串，如：2143658709</returns>
6 private static string SwapOddEven(string source)
7 {
8 var result = string.Empty;
9
10 for (var i = 0; i < source.Length; i++)
11 result = result.Insert(i % 2 == 0 ? i : i - 1, source[i].ToString());
12
13 return result;
14 }
构建好发送串之后，就可以通过串口将内容发送出去。
这里有一点要注意的，发送完每个AT命令之后，一定要睡眠一段时间，否则是不能发送出去的。这个可能是连续多条命令会被当成一条命令使用吧，求大神解答。
1 buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(SMSUtil.GenSendCmd(phone, message));
2 serialPort.Write(buffer, 0, buffer.Length);
3 Thread.Sleep(100);
4 len = serialPort.BytesToRead;
5 if (len > 0)
6 {
7 buffer = new byte[len];
8 serialPort.Read(buffer, 0, len);
9 Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(buffer));
10 }
2 serialPort.Write(buffer, 0, buffer.Length);
3 Thread.Sleep(100);
4 len = serialPort.BytesToRead;
5 if (len > 0)
6 {
7 buffer = new byte[len];
8 serialPort.Read(buffer, 0, len);
9 Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(buffer));
10 }
发送后，返回串会是如下的内容（返回报文头+经过编码的发送内容）
比如我发送的内容为：
string.Format("hello,marvin,now time is {0}", DateTime.Now)
AT+CMGS=99
00110
> 00d91683115509050F00008005400680065006C006C006F002C006D0061007200760069006E002C006E006F0077002000740069006D006500200069007300200032003000310032002F0037002F0034002000310031003A00320033003A00340035
因此根据返回内容是否包含\r\n>来判断是否已成功发送出去
完整的发送函数如下：
1 private void Send(string phone, string message)
2 {
3 var serialPort = new SerialPort("COM6", 115200, Parity.None, 8, StopBits.One)
4 {
5 WriteTimeout = 500,
6 ReadTimeout = 500,
7 RtsEnable = true,
8 DtrEnable = true
9 };
10 serialPort.Open();
11
12 var buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(SMSUtil.GenSendFormatCmd());//设置发送格式
13 serialPort.Write(buffer, 0, buffer.Length);
14 Thread.Sleep(100);
15 var len = serialPort.BytesToRead;
16 if (len > 0)
17 {
18 buffer = new byte[len];
19 serialPort.Read(buffer, 0, len);
20 Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(buffer));
21 }
22
23 buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(SMSUtil.GenSendCmd(phone, message));
24 serialPort.Write(buffer, 0, buffer.Length);
25 Thread.Sleep(100);
26 len = serialPort.BytesToRead;
27 if (len > 0)
28 {
29 buffer = new byte[len];
30 serialPort.Read(buffer, 0, len);
31 Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(buffer));
32 }
33
34 serialPort.Close();
35 }
2 {
3 var serialPort = new SerialPort("COM6", 115200, Parity.None, 8, StopBits.One)
4 {
5 WriteTimeout = 500,
6 ReadTimeout = 500,
7 RtsEnable = true,
8 DtrEnable = true
9 };
10 serialPort.Open();
11
12 var buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(SMSUtil.GenSendFormatCmd());//设置发送格式
13 serialPort.Write(buffer, 0, buffer.Length);
14 Thread.Sleep(100);
15 var len = serialPort.BytesToRead;
16 if (len > 0)
17 {
18 buffer = new byte[len];
19 serialPort.Read(buffer, 0, len);
20 Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(buffer));
21 }
22
23 buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(SMSUtil.GenSendCmd(phone, message));
24 serialPort.Write(buffer, 0, buffer.Length);
25 Thread.Sleep(100);
26 len = serialPort.BytesToRead;
27 if (len > 0)
28 {
29 buffer = new byte[len];
30 serialPort.Read(buffer, 0, len);
31 Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(buffer));
32 }
33
34 serialPort.Close();
35 }
