基于GSM短信的實時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計研究

摘 要：本論文以移動通信直放站的綜合監(jiān)控為對象，研究基于GSM短信的實時監(jiān)控系統(tǒng)。設(shè)計一個友好、直觀的可視化管理界面，通過此界面可以一目了然地看到該分公司所管理的各個監(jiān)控點的實時狀態(tài)。作為實時監(jiān)測系統(tǒng)的客戶端主要通過同中心應(yīng)用系統(tǒng)的通信，獲取相應(yīng)分公司關(guān)心的現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備的采集信息（短信），實現(xiàn)遠程監(jiān)控、遠程信息維護等多項功能，實現(xiàn)了基于短消息業(yè)務(wù)遠程監(jiān)控，給出了廉價、可靠的解決方案。

關(guān)鍵詞：遠程監(jiān)控；GSM；SMS；TCP/IP；C/S結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TP277

GSM是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織ETSI制訂的一個數(shù)字移動通信標(biāo)準(zhǔn)。GSM是全球移動通信系統(tǒng)（Global System of Mobile communication）的簡稱。它的空中接口采用時分多址技術(shù)，GSM標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備占據(jù)當(dāng)前全球蜂窩移動通信設(shè)備市場80%以上[1]。

本文通過在遠程監(jiān)測系統(tǒng)中運用GSM網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)思出了基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠程通訊基站實時監(jiān)測客戶端系統(tǒng)。GSM網(wǎng)絡(luò)作為目前移動通信體制中功能最強、用戶最多、最成熟完善的移動通信網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)越來越被各領(lǐng)域所運用，尤其是它覆蓋面極廣的優(yōu)點[2]。同時，建網(wǎng)初期的投資少，運營期間無需對網(wǎng)絡(luò)進行維護，從而大大降低了運行費，做到節(jié)能高效[3]。

1 軟件設(shè)計

該電信企業(yè)遠程監(jiān)控系統(tǒng)軟件部分（客戶端）主要需要完成下列幾個功能模塊： 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入模塊、數(shù)據(jù)通訊與報警數(shù)據(jù)顯示模塊。整個系統(tǒng)的工作流程如下： 完成省中心服務(wù)器向分公司應(yīng)用終端發(fā)送告警信息；完成分公司向省中心發(fā)送信息查詢請求，省中心響應(yīng)，并且分公司應(yīng)用端進行系統(tǒng)用戶的管理和巡檢計劃的管理。

1.1 用戶登陸及主客戶端控制模塊

客戶端為用戶提供三種訪問權(quán)限，用戶填入相應(yīng)的編號與密碼（0開頭-普通用戶，1開頭-數(shù)據(jù)庫管理員，2開頭-系統(tǒng)管理員），數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將檢查輸入信息，并且加入正確的服務(wù)器地址與端口號，這時將登陸到主客戶端控制界面。

1.2 巡檢管理模塊

該功能模塊主要是設(shè)備巡檢計劃的錄入、修改和查詢，以及巡檢執(zhí)行記錄的查詢。所有系統(tǒng)用戶可以選擇查詢條件及設(shè)定相應(yīng)的內(nèi)容進行查詢，并保存副本。

1.3 監(jiān)控模塊（告警信息和設(shè)備環(huán)境信息）

告警信息模塊比較復(fù)雜，也是該遠程監(jiān)控系統(tǒng)中最主要的部分，告警信息，告警設(shè)置，設(shè)備環(huán)境、電源信息均在此模塊中。系統(tǒng)用戶不僅能查詢當(dāng)前所有告警信息，還可以選擇查詢一段時間內(nèi)的歷史告警信息，最下端是系統(tǒng)用戶操作的選擇項，用戶可以根據(jù)自己的需要查詢所關(guān)心的信息[4]。

設(shè)備信息及環(huán)境信息模塊完成了對相應(yīng)基站設(shè)備環(huán)境信息的查詢，并且可以進行當(dāng)前環(huán)境信的查詢和環(huán)境信息記錄的查詢。

1.4 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊

巡檢員屬于各個分公司，巡檢員的工作是每天按相應(yīng)的巡檢計劃到各個分公司所屬基站進行巡檢，當(dāng)然巡檢員不能實時對基站設(shè)備進行檢查，一旦有告警信息產(chǎn)生，信息將被發(fā)送到中心服務(wù)器進行處理，之后，分公司將會獲得與自己相關(guān)的基站告警信息，經(jīng)管理員確認后以手機短消息的形式發(fā)送給巡檢員，從而實現(xiàn)該意義上的實時監(jiān)控，這也是該畢業(yè)設(shè)計命題的意義所在[5]。模塊中分公司系統(tǒng)管理員可對巡檢員進行多項操作，可以根據(jù)姓名，隸屬公司，IC卡號查詢巡檢員信息，也可對巡檢員信息進行添加，修改，刪除等操作。

2 方案設(shè)計

在整個系統(tǒng)的開發(fā)與建設(shè)的過程中，為了保證整個系統(tǒng)具有十分良好的可集成性、開放性，需要從多方面綜合考慮到這個行業(yè)的領(lǐng)先技術(shù)和流行趨勢，才能使技術(shù)具有前瞻性，從而符合行業(yè)發(fā)展的流行趨勢。

系統(tǒng)的基本技術(shù)路線是C/S結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮這種技術(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢和特點，采用跨平臺技術(shù)充分支持未來硬件系統(tǒng)的升級和擴展，功能實現(xiàn)基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、Windows平臺，Java語言、內(nèi)容管理、數(shù)據(jù)庫管理等。為了便于系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換，各應(yīng)用系統(tǒng)采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)和存儲標(biāo)準(zhǔn)——XML標(biāo)準(zhǔn)。

整個系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)進行設(shè)計和實現(xiàn)，具有較好的擴展性，結(jié)構(gòu)靈活，性能穩(wěn)定。

3 系統(tǒng)層次設(shè)計

根據(jù)該電信網(wǎng)管遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實際情況，我設(shè)計了一套基于C/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)解決方案，即在通信調(diào)度部分采用C/S結(jié)構(gòu)，軟件上作為數(shù)據(jù)通訊開發(fā)工具和前端界面采用了JBuilder，以SQL Server2005來管理數(shù)據(jù)和作為后端數(shù)據(jù)庫來存儲 [6]。

采用面向連接的Socket應(yīng)用層編程作為服務(wù)器與客戶機之間的通信，客戶與服務(wù)器間的長連接是通過TCP/IP通信來實現(xiàn)的。由于通常情況下Socket連接就是TCP連接，因此Socket連接一旦建立，通信雙方即可開始相互發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容，直到雙方連接斷開。但在實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，客戶端到服務(wù)器之間的通信往往需要穿越多個中間節(jié)點。

4 系統(tǒng)的測試與評價

4.1 功能測試

在軟件開發(fā)完畢以后，需要進行一系列的系統(tǒng)集成以及確認測試，應(yīng)當(dāng)與系統(tǒng)中其它成分集成在一起測試。一般來說，系統(tǒng)測試的內(nèi)容主要包括：用戶界面測試、功能測試、性能測試、健壯性測試、安全性（security）測試、和安裝以及卸載測試等。在本文中系統(tǒng)的測試過程中，主要是基于測試用例基礎(chǔ)上的功能性和非功能性對系統(tǒng)進行的測試。

4.2 性能測試

性能測試常常與強度測試結(jié)合進行，來測試軟件的運行性能，事先需要提出有關(guān)于被測軟件性能的指標(biāo)，例如傳輸?shù)腻e誤率，記錄的精度，傳輸連接的最長時限，計算的精度，響應(yīng)的時限以及恢復(fù)時限等。

錄制、回放腳本、采用花枝來模擬用戶創(chuàng)建住址負載的方式，產(chǎn)生并記錄各種性能指標(biāo)，從而生成分析結(jié)果，最終完成性能測試的任務(wù)，這是性能測試工具的原理。

4.3 數(shù)據(jù)庫測試

測試存儲過程，視圖，觸發(fā)器，約束，規(guī)則等，確保這些功能設(shè)計是符合需求的。另一方面當(dāng)設(shè)計文檔變化時同樣驗證修改是否落實到數(shù)據(jù)庫上，我們確認數(shù)據(jù)庫設(shè)計文檔和最終的數(shù)據(jù)庫相同，并且進行數(shù)據(jù)項的修改操作、增加操作、刪除操作、數(shù)據(jù)表增加滿、刪除空、刪除空表中的記錄、數(shù)據(jù)表的并發(fā)操作，針對存儲過程的接口測試、結(jié)合業(yè)務(wù)邏輯做關(guān)聯(lián)表的接口測試。

參考文獻：

[1]崔世林，田斐，劉萬里.利用Java開發(fā)基于互聯(lián)網(wǎng)的遠程監(jiān)控程序[J].陜西工學(xué)院學(xué)報，2003（19）：3-11.

[2]李菲，任鵬.GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化準(zhǔn)備工作擠常用方法[J].中國新通信，2009（03）：5-8.

[3]王彩峰.基于藍牙技術(shù)和GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸研究[D].綿陽：西南科技大學(xué)通信與信息系統(tǒng)碩士論文，2008.

[4]文展，劉光明.GSM/GPRS系統(tǒng)無線資源分配的研究[J].重慶郵電學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2003（04）：29-32.

[5]龐志勇，劉冬華，黃沫.基于GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端的實現(xiàn)[D].廣州：中山大學(xué)物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院，2006.

[6]趙金峰.基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠程監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2008.

作者簡介：丁曉萍（1979-），女，江蘇泰興人，講師，碩士，研究方向：通信。

作者單位：泰州機電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇泰州 225300