基于一種固定電話監(jiān)測終端的掛機(jī)短信系統(tǒng)設(shè)計

李本龍++李欣

摘 要： 固定電話在政府、企事業(yè)單位、家庭廣泛應(yīng)用，其是最大眾化的公眾通信工具和接入門戶。固定電話的擁有者通常需要在通話結(jié)束時以短信的形式給對方傳遞一種信息。在已設(shè)計的以ATmega16單片機(jī)為核心的固定電話監(jiān)測終端硬件平臺的基礎(chǔ)上實現(xiàn)掛機(jī)短信系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)采用無連接的UDP協(xié)議以及自定義的TCP/IP模型應(yīng)用層協(xié)議實現(xiàn)監(jiān)測終端和實時監(jiān)控軟件網(wǎng)絡(luò)通信。監(jiān)測終端將檢測到的PSTN網(wǎng)絡(luò)中固定電話端的信令轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包發(fā)送到實時監(jiān)控軟件進(jìn)行處理，從而實現(xiàn)短信觸發(fā)和話務(wù)的電子化管理。

關(guān)鍵詞： 掛機(jī)短信； ATmega16； 信令； TCP/IP； 電子化管理

中圖分類號： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）10?0035?03

0 引 言

掛機(jī)短信是當(dāng)客戶用手機(jī)撥打企業(yè)的某一固定電話并在通話結(jié)束時，系統(tǒng)將發(fā)送一條短信到客戶手機(jī)上，短信內(nèi)容一般為企業(yè)介紹、產(chǎn)品介紹等[1]。近幾年掛機(jī)短信發(fā)展迅速，年收入超億元，用戶規(guī)模超百萬，這說明了掛機(jī)短信市場需求之大。

項目中實現(xiàn)了一種掛機(jī)短信系統(tǒng)設(shè)計，以ATmega16單片機(jī)[2]為核心的固定電話監(jiān)測終端與開通來電顯示業(yè)務(wù)的被監(jiān)測固定電話并聯(lián)，監(jiān)測終端將監(jiān)測到的PSTN網(wǎng)絡(luò)中固定電話端的信令轉(zhuǎn)換為滿足自定義TCP/IP模型應(yīng)用層協(xié)議格式的數(shù)據(jù)包。監(jiān)測終端通過Internet網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到服務(wù)器端的實時監(jiān)控軟件進(jìn)行處理，從而實現(xiàn)短信觸發(fā)、來去電號碼全記錄和話務(wù)的電子化管理[3]。用戶通過B/S架構(gòu)的網(wǎng)站可以制定個性化的短信內(nèi)容、個性化的短信發(fā)送策略，并且可以隨時查詢、導(dǎo)出分配監(jiān)測終端下的通話明細(xì)等。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)主要由固定電話監(jiān)測終端、服務(wù)器端實時監(jiān)控軟件、基于SQL 2005的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、B/S架構(gòu)的終端管理網(wǎng)站以及第三方的短息接口組成。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。固定電話監(jiān)測終端是以ATmega16單片機(jī)為控制器，以串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)為通信模塊的電話監(jiān)測終端。該終端與被監(jiān)測固定電話并聯(lián)，能夠識別FSK和DTMF雙制式來顯[4]，以及能夠檢測到PSTN網(wǎng)絡(luò)中固定電話端的信令[5]，比如振鈴、摘機(jī)、按鍵、掛機(jī)、未接等。監(jiān)測終端將檢測到的信令轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包發(fā)送到實時監(jiān)控軟件。實時監(jiān)控軟件根據(jù)實時監(jiān)控協(xié)議，解析傳來的數(shù)據(jù)包，利用短信接口發(fā)送下行短信，實現(xiàn)通話明細(xì)的自動化記錄。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)儲存管理著所有監(jiān)測終端發(fā)過來的數(shù)據(jù)包信息，以供用戶通過B/S架構(gòu)的網(wǎng)站管理分配終端下的通話明細(xì)。

本系統(tǒng)將監(jiān)測終端檢測到的摘機(jī)信令作為固定電話一次完整通話過程的開始標(biāo)志，將檢測到的掛機(jī)信令作為固定電話一次完整通話過程的結(jié)束標(biāo)志。實時監(jiān)控軟件在收到來電過程中的掛機(jī)數(shù)據(jù)包時觸發(fā)短信操作。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖

2 協(xié)議設(shè)計

進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的系統(tǒng)，需要根據(jù)系統(tǒng)的特點選擇適合系統(tǒng)的通信協(xié)議。因為UDP協(xié)議使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，主機(jī)不需要維持復(fù)雜的鏈接狀態(tài)表以及具有高效性等特點，所以本系統(tǒng)采用無連接的UDP傳輸層協(xié)議。除此之外，需要制定出適合本系統(tǒng)的自定義TCP/IP模型應(yīng)用層通信協(xié)議[6]以保證實時監(jiān)控軟件能夠識別固定電話監(jiān)測終端傳來數(shù)據(jù)包的具體含義。PSTN網(wǎng)絡(luò)中的通話過程一般可以分為來電過程和去電過程。在來電過程和去電過程中用戶對固定電話有多種可能操作，比如摘機(jī)、按鍵、掛機(jī)等，但是一次完整的通話過程必定以摘機(jī)操作作為開始標(biāo)志，以掛機(jī)操作作為結(jié)束標(biāo)志。其協(xié)議格式為：#來電/去電；摘機(jī)/掛機(jī)；終端注冊號；遠(yuǎn)端號碼；其他；#。該協(xié)議采用首尾界定符來識別一個數(shù)據(jù)包的開始和結(jié)束，去電過程用A0表示，來電過程用A1表示，摘機(jī)動作用B0表示，掛機(jī)動作用B1表示，未接用B2表示，終端注冊號為每個固定電話監(jiān)測終端的惟一ID，遠(yuǎn)端號碼為來電或者去電電話號碼，其他為按鍵信息。

去電過程數(shù)據(jù)包的詳細(xì)介紹如表1所示。

來電過程數(shù)據(jù)包的詳細(xì)介紹如表2所示。

表1 去電過程數(shù)據(jù)包示例表

表2 來電過程數(shù)據(jù)包示例表

3 軟件設(shè)計

整個系統(tǒng)采用C/S的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，固定電話監(jiān)測終端為客戶端，實時監(jiān)控軟件為服務(wù)器端[7]。監(jiān)測終端將監(jiān)測到的信令按照自定義實時監(jiān)控協(xié)議轉(zhuǎn)換為相應(yīng)數(shù)據(jù)包并通過Internet網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器端。

實時監(jiān)控軟件解析來電過程或者去電過程的數(shù)據(jù)包，利用短信接口發(fā)送下行短信，并將其進(jìn)行數(shù)據(jù)庫備份操作處理，從而實現(xiàn)用戶固定電話話務(wù)電子化管理。由于一次通話過程以掛機(jī)數(shù)據(jù)包作為結(jié)束標(biāo)志，所以監(jiān)控軟件將一次通話過程收到的包先暫時存儲在臨時表中，當(dāng)收到掛機(jī)數(shù)據(jù)包的時候?qū)⒄麠l信息備份到明細(xì)表中，并觸發(fā)短信過程，其臨時表的字段信息如表3所示。

表3 臨時表中字段信息

實時監(jiān)控軟件分為心跳處理過程、去電包處理過程和來電包處理過程，整個系統(tǒng)的軟件流程圖如圖2所示。因為系統(tǒng)管理員需要知道系統(tǒng)下的固定電話監(jiān)測終端是否在線，所以該系統(tǒng)需要有心跳監(jiān)聽機(jī)制[8]。該系統(tǒng)的固定電話監(jiān)測終端需要每3 min給服務(wù)器端實時監(jiān)控軟件發(fā)送一個心跳包，以判斷該終端是否仍然工作。

心跳包的協(xié)議格式為：&注冊終端；其他；&。在SQL2005數(shù)據(jù)庫中維護(hù)著終端在線表，其字段信息如表4所示。

表4 終端在線表中字段信息

圖2 系統(tǒng)軟件流程圖

實時監(jiān)控軟件將接收到的心跳包處理后存入終端在線表中并更新相應(yīng)終端的接入時間。服務(wù)器端實時監(jiān)控軟件每隔1 min訪問一次終端在線表，以此判斷固定電話監(jiān)測終端接入時間與當(dāng)前時間是否超過30 min，如果超過30 min就將滿足條件的記錄從終端在線表中刪除，以表示相應(yīng)終端已不在系統(tǒng)的監(jiān)控范圍。

根據(jù)功能性要求，去電過程不需要在掛機(jī)的時候觸發(fā)短信，只需要記錄通話明細(xì)。只有為在該系統(tǒng)注冊的用戶分配的終端才是合法的終端，才對該終端進(jìn)行監(jiān)控。在去電過程中實時監(jiān)控軟件在收到某監(jiān)控終端的摘機(jī)包時需要判斷該注冊終端用戶的資費信息是否存在，用戶的信用額度是否大于零等，若都滿足，說明這是一次合法的通話過程就將其數(shù)據(jù)包存入臨時表中。當(dāng)收到掛機(jī)數(shù)據(jù)包時，實時監(jiān)控軟件就將臨時表中的該終端記錄復(fù)制到終端明細(xì)表中，以讓用戶隨時查詢通話明細(xì)。

其去電處理過程的流程圖如圖3所示。用戶通過該系統(tǒng)中B/S架構(gòu)的網(wǎng)站可以制定個性化的短信內(nèi)容，個性化的短信發(fā)送策略，同樣可以實現(xiàn)短信內(nèi)容和短信發(fā)送策略隨時修改，以

適應(yīng)企業(yè)在不同時間傳遞不同的信息。

圖3 去電處理過程圖

4 結(jié) 語

本文介紹了一種以ATmega16單片機(jī)為核心的固定電話監(jiān)測終端的掛機(jī)短信系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)采用分模塊設(shè)計使該系統(tǒng)具有功能易擴(kuò)展性。系統(tǒng)經(jīng)過長期的測試改進(jìn)具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性、健壯性，短信觸發(fā)成功率高，實時性好。該系統(tǒng)集固定電話話務(wù)電子化管理和掛機(jī)短信功能，已投入商業(yè)應(yīng)用中。

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