浅议宿舍基于ARM/GPRS宿舍信息发送体系

论文导读：手机端，移动终端通过基于服务的同步技术实现与服务器端信息的同步。关键词：ARM；GPRS；SynchronizationServiceorADO.NET；AT指令；同步1006-8228（2013）11-77-030引言宿舍是学生在校期间重要的生活场所，为保证有一个卫生、整洁和安全的生活环境，除了需要学生自我约束外，还需有相应的规章制度及定期的
摘 要： 针对宿舍卫生和违规信息及时发送的需求，设计并实现了基于GPRS及Synchronization Services for ADO.NET同步技术的宿舍信息发送系统。该系统由服务器端、移动终端（采用基于ARM9的S3C2440微处理器）、GPRS网络和手机接收终端组成。ARM控制器通过串口向GPRS模块发送AT指令，将宿舍相关信息以短信形式发送至手机端，移动终端通过基于服务的同步技术实现与服务器端信息的同步。
关键词： ARM； GPRS； Synchronization Services for ADO.NET； AT指令； 同步
1006-8228（2013）11-77-03
0 引言
宿舍是学生在校期间重要的生活场所，为保证有一个卫生、整洁和安全的生活环境，除了需要学生自我约束外，还需有相应的规章制度及定期的检查督促制度，其中包括对违章电器进行不定期的检查，对夜不归宿、使用违章电器及卫生没有达到要求的宿舍及时通知班主任。
传统的做法是采用纸质的表格形式，操作流程是宿管人员将内容设计成表格，然后将表格打印出来，每天进行检查时，将检查的数据填写到表格中。一般情况下，一个宿管人员负责整栋宿舍的检查工作，待检查完毕，已近中午。宿管人员上交材料后再由宿舍管理部门分发到系部，系部再将信息反馈给班主任，班主任时常是第二天上午才能接收到信息，这样的信息不具有及时性。为了能将宿舍的各种信息及时反馈，本系统采用移动解决方案——基于ARM/GPRS的宿舍信息发送系统。宿管人员只需带上移动设备，进入系统后，将检查的结果直接录入系统中，对于环境不理想或有违规情况的宿舍，通过系统的GPRS模块以短信的形式及时反馈给相应的班主任。同时，将检查的结果存入移动数据库中，待检查完后将移动数据库中的信息同步到服务器（PC机），可以从桌面的数据库系统中将所有信息导出到EXCEL中，这样便于学期末汇总，以及优秀学生宿舍的评选，解决了信息发送不及时和纸质信息不易管理的问题。
1 系统设计
系统主要由服务器端、移动终端、GPRS网络和手机终端四部分组成。GPRS网络是移动终端和手机终端的传输介质。GPRS采用分组交换技术，它具有“高速”和“永远在线”等优点，非常适合应用于信息传送系统的无线传输。通过微软ActiveSync同步程序或无线网络可以将移动终端连接到服务器，实现信息的同步。系统框架如图1所示。

1.1 移动终端

移动终端选择Samsung公司基于ARM920T内核的S3C2440微处理器，嵌入式Windows CE 6.0操作系统以及Siemens公司的GPRS模块MC39i组成信息发送平台。GPRS模块是实现信息发送功能的主要电子元件，通过串口接收AT指令，在模块内插入手机SIM卡，可以与移动运营商的短信中心建立无线连接，从而实现短信的自由发送。

1.2 服务器端

服务器端主要是完成与移动设备端中的信息同步，数据库采用SQL Server 2005，数据库中数据表及表间关系如图2所示。
2 系统实现

2.1 开发环境与关键技术

2.

1.1 开发环境

系统采用交叉编译的方式，使用Visual Studio 2008开发。
⑴ 服务器环境
服务器：IIS
数据库：使用ADO.NET提供程序的任何数据库，本系统使用SQL Server 2005。
安装的组件：SQL Server Compact设备运行时的组件 （SSCEDeviceRuntime-CHS.msi）、支持移动设备数据同步的组件（SyncServices.msi）。
⑵ 移动设备环境
操作系统：Windows CE 6.0
在操作系统时，需勾选.Net FrameWork 3.5框架和支持SQL Server Compact 3.5本地数据库管理组件。检查设备是否支持SQL Server Compact 3.5，可以打开设备端Windows CE 6.0操作系统中的Windows文件夹，查看是否包含与SQL Server Compact数据库有关的DLL文件。

2.

1.2 关键技术

⑴ GPRS GPRS是通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service论文导读：息编码的过程是：先将内容转换为Unicode编码，再将编码长度除以2后格式化为两位的16进制数。由短信中心号、手机号和发送内容的PDU码组合即为要发送的PDU串。⑵信息发送将信息以PDU编码的形式进行发送，其流程如图5所示。信息发送的关键代码如下：利用串口类SerialPort打开与关闭串口。打开串口：Au
）的简称，它是G移动电话用户可用的一种移动数据业务，它以封包（Packet）方式来传输，具备随时随地联机的特点，可以让使用者随时都在上线的状态。
本系统利用GPRS实现短信息的发送，通用的GPRS发送短信主要采用两种模式：PDU模式与TEXT模式。国内手机基本上不支持TEXT模式，它主要用于欧美地区。PDU模式被所有手机支持，可以使用任何字符集，也是手机默认的编码方式。PDU模式收发短信可以使用三种编码：7-bit、8-bit和UCS2编码[3]。UCS2编码是Unicode编码的一种，它采用两个字节来编码一个字符，一般用十六进制表示。本系统采用大多数手机默认的PDU模式的UCS2编码，即短信以UCS2码的形式进行发送，所以在发送信息之前需要对发送的信息内容按照指定的UCS2码格式进行编码，这样才能正确地发送到目标手机上。
⑵ AT指令
AT即Attention，最初由美国Hayes公司推出，专门用于数据传输通信领域，目前已成为全球通用的标准[4]。本系统中使用的GPRS模块是指带有GPRS功能的G 模块，它连接了移动设备与GPRS网络，通过AT指令来控制短信的发送。 本系统中用到的AT指令主要有：AT+CSCA获取短信中心号；AT+CMGS发送短消息；AT+CMGF选择短消息信息格式[5]，设置0值时表示PDU模式，设置1值为TEXT模式。
⑶ Synchronization Services for ADO.NET同步技术
Synchronization Services for ADO.NET （以下简称Sync Services）是微软公司推出的同步框架（Microsoft Synchronization Framework）中的一员，也是其重要的组成部分[6]。它支持数据库与应用程序本地缓存之间的数据同步，SQL Server CE提供本地数据缓存的功能，Visual Studio 2008中增加了“本地数据缓存”项目，对Sync Service for ADO.NET提供了非常好的支持。客户端的数据缓存技术除了提高访问效率外，还可以减少客户端对服务器的访问压力。
Sync Services提供了四种同步方式：仅下载同步、仅上传同步、双向同步、快照同步[7]。本系统仅需将客户端的数据上传到服务器，所以使用仅上传同步方式，该同步方式用于在移动终端上插入数据，在同步过程中，会将移动终端数据库中进行的插入和其他数据更改上载到服务器端。

2.2 主要模块实现

系统运行界面如图3所示。本系统设定宿舍卫生分数为10分制，当宿舍分数为9分及以下或出现违规情况时，“通知老师”按钮激活，可将信息发送给老师。“保存”按钮将信息插入到客户端的数据库中，在将设备连接到服务器端或网络连接的情况下通过“同步”按钮可以实现移动设备端与服务器端信息同步。

2.1 信息发送模块

GPRS模块通过串口采用串行异步数据传输方式进行通信，通过AT指令来发送UCS2格式编码的PDU串。
⑴ PDU编码
PDU编码即将要发送的内容、发送到的手机号以及短信中心号转换为UCS2格式编码的PDU串。短信中心号和手机号编码流程如图4所示。
发送信息编码的过程是：先将内容转换为Unicode编码，再将编码长度除以2后格式化为两位的16进制数。
由短信中心号、手机号和发送内容的PDU码组合即为要发送的PDU串。
⑵ 信息发送
将信息以PDU编码的形式进行发送，其流程如图5所示。
信息发送的关键代码如下：
利用串口类SerialPort打开与关闭串口。
打开串口：
AutoResetEvent receiveNow；
public SerialPort OpenPort（string pName，int pBaudRate，
int pDat论文导读：ecCommand（port，"AT+CMGF=0"，600）；stringcommand="AT+CMGS="+（15+length）.ToString（）；
aBits，int pStopBits，int pParity，int pReadTimeout，
int pWriteTimeout）
{ receiveNow=new AutoResetEvent（false）；
SerialPort port=new SerialPort（）；
……//串口参数的设置
port.DataReceived+=new SerialDataReceivedEventHandler
源于：本科毕业论文www.7ctime.com
（port_DataReceived）；
port.Open（）；
return port；
}
private void port_DataReceived（object sender，
SerialDataReceivedEventArgs e）
{ if （e.EventType==SerialData.Chars）
receiveNow.Set（）；
}
关闭串口：
public void ClosePort（SerialPort port）
{ port.Close（）；
port.DataReceived-=new SerialDataReceivedEventHandler
（port_DataReceived）；
port=null；
}
PDU码信息发送：
public bool sendMsg（SerialPort port， string CenterNo，
string PhoneNo， string Message）
{ bool isSend=true；
try
{ PduEncode pEncode=new PduEncode（）；
//PduEncode类完成信息到PDU串的编码
int length；
string SPdu=pEncode.GetPduEncode（CenterNo，
PhoneNo， Message， out length）；
string recieveData=ExecCommand（port， "AT"， 600）；
//利用定义的方法ExecCommand完成执行AT命令功能
recieveData=ExecCommand（port， "AT+CMGF=0"， 600）；
string command="AT+CMGS="+（15+length）.ToString（）； recieveData=ExecCommand（port， command， 600）；
string s=new string（（char）26， 1）；
command=SPdu+s；
ExecCommand（port， command， 6000）；
return isSend；
}
catch
{ isSend=false；
return isSend；
}
}

2.2 信息同步模块

移动终端与服务器端数据同步采用的是Synchronization Services for ADO.NET同步技术中的N层体系结构，即嵌入式移动设备端（以下简称客户端）不能与服务器端直接进行数据同步通信，需通过中间层。客户端采用仅上传同步方式同步信息的过程如下。
⑴ 客户端创建同步对象（继承自SyncAgent），并调用其同步方法Synchronize（）。
⑵ 中间层调用服务器同步提供程序（继承自ServerSyncProvider）的ApplyChanges（）、GetChanges（）等四个方法。
⑶ 服务器调用同步适配器，从而为服务器同步提供程序与服务论文导读：张礼中，王伟.SQLServerCE在野外采集系统中的应用.微计算机信息，2011.27（4）：64-66摘自：毕业论文前言www.7ctime.com上一页1234
器数据库交互所需的增、删、改命令。
⑷ 将数据增量返回服务器端、中间层和客户端。
⑸ 同步服务器同步提供程序（继承自ServerSyncProvider）检索更改，将增量更改于服务器端数据库。完成客户端与服务器端数据同步。
3 结束语
本文以GPRS技术和Synchronization Services for ADO.NET同步技术为基础，根据宿舍的具体需求，在基于ARM的嵌入式移动设备上设计并实现了一种宿舍信息发送系统，系统具有界面友好、方便操作、获取宿舍相关信息速度快，以及信息发送及时等特点，该系统的投入使用减少了宿舍信息获取过程中表格填写、计算机录入、纸质表格信息传送等中间环节，提高了宿舍管理人员的工作效率，实现了宿舍信息及时发送。
参考文献：
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[6] 王浩，杨正校，史桂红.Windows CE系统应用开发编程[M].中国水利水电出版社，2011：139
[7] 蔡子昭，张礼中，王伟.SQL Server CE在野外采集系统中的应用[J].微计算机信息，201

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