基于LabVIEW的短信報警系統(tǒng)

曾亞光，王 磊，孫培浩，韓定安

（佛山科學技術學院光電信息科與工程系，廣東佛山528000）

基于LabVIEW的短信報警系統(tǒng)

曾亞光，王 磊，孫培浩，韓定安

（佛山科學技術學院光電信息科與工程系，廣東佛山528000）

設計了基于LabVIEW的短信報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用LabVIEW中的VISA編程，可實現(xiàn)當有報警信號輸入時就觸發(fā)短信報警，并通過LabVIEW給指定手機發(fā)送短信息且可以接收手機發(fā)回的回執(zhí)信息，從而實現(xiàn)遠程無線監(jiān)控。

LabVIEW；短信；報警

一直以來，私人財產與公共財產的安全始終受到人們的廣泛關注，尤其是在無人看守的情況下，貴重物品與儀器存在著很大的安全隱患，而每年這些方面的損失都是無可忽略的。因此對特別場所的實況監(jiān)控和及時報警勢在必行，而選擇正確的監(jiān)控報警系統(tǒng)就對安全防護顯得極為重要。由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的圖形化編程語言LabVIEW就是這樣一種正確的選擇［1-2］。它為操作人員提供了一種圖形化操作界面，有利于操作人員正確、直觀地進行監(jiān)控，并可以迅速得到異常警報，以便快速做出反應，減少損失［3-4］。

當前的圖形報警系統(tǒng)主要有以下幾種類型：1）由分區(qū)控制器、報警器、總控制器等警報模塊組成的多級式報警系統(tǒng)。PC機主要與總控制器進行連接，只負責報表、打印、顯示等功能。2）以視頻監(jiān)控為主的報警系統(tǒng)，通過捕捉處理圖像進行報警，有專用的主機和設備。

本文研究的報警系統(tǒng)屬于第2種類型，利用LabVIEW來實現(xiàn)對觸發(fā)事件做出反應并調用串口發(fā)送短信到指定手機［5-6］。利用VISA調用串口，將數(shù)據寫入緩存，然后送入短信發(fā)送設備（GSM模塊TC35i）。同時，LabVIEW程序要能正確處理TC35i接收到信息后的返回數(shù)據，讀取出正確的接受短信內容。

1 系統(tǒng)實現(xiàn)

1.1 硬件線路

本設計用到的硬件為GSM短消息模塊（TC35i）、串口通信線、SIM卡、手機等。系統(tǒng)原理如圖1所示，用戶手機通過GSM模塊可與PC實現(xiàn)雙向通信。在監(jiān)控中心，PC通過串口向GSM模塊TC35i發(fā)送命令，通過TC35i以短信息的形式把警報消息發(fā)送到用戶的GSM手機。用戶在收到警報后，編輯命令再以短消息的方式發(fā)送回GSM模塊，PC通過VISA讀取緩存內容獲得命令。

1.2 GSM網絡

GSM系統(tǒng)由一系列功能單元組成，如圖2所示。包括移動用戶（MS）、網絡與交換子系統(tǒng)（NSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、操作與維護子系統(tǒng)（OSS）4個主要部分。圖2中基站子系統(tǒng)（BBS）由發(fā)信機（BTS）和基站控制器（BSC）組成，網絡與交換子系統(tǒng)（NSS）由移動業(yè)務交換中心（MSC）、拜訪位置寄存器（VLR）、歸屬位置寄存器（HLR）、鑒權中心（AUC）和設備識別寄存器（EIR）組成。

圖1 利用GSM模塊組成的遠程監(jiān)控系統(tǒng)

圖2 GSM系統(tǒng)的組成

2 程序設計

使用TC35i短消息模塊發(fā)送短信，首先使用串口調試助手設置模塊的參數(shù)。設置完成后，即可使用如下LabVIEW程序實現(xiàn)短信息的發(fā)送，如圖3所示。其原理是運行程序初始化串口后在前面板輸入發(fā)送電話和短消息內容，然后點擊發(fā)送開關，將指令【AT+CMGS=電話號碼回車】寫入TC35i短消息設備，這時設備會返回＞，以示輸入短消息內容。通過VISA串口讀取VI讀出符號＞，作等于比較，觸發(fā)條件循環(huán)將【發(fā)送的短消息內容→回車】指令寫入設備，即完成了短消息的發(fā)送。

圖3 短消息發(fā)送程序框圖

從串口調試助手短信接收的過程出發(fā)，基于LabVIEW的短信接收就不難實現(xiàn)了。

（1）利用調試助手完成短消息接收讀取的過程。當有短消息發(fā)送到GSM模塊內置的SIM卡時，調試助手會顯示模塊返回的提醒消息【+CMTI:"ME",22】，其中ME表示短消息的存儲位置，22表示短消息的編號，可以使用【AT+CMGR=22】指令來將其讀出。

（2）結合調試助手的短消息接收過程，設計了基于LabVIEW的短消息接收程序。它的運行原理是：當運行程序時，GSM模塊接收到發(fā)來的短消息，程序通過VISA的串口讀取VI讀出模塊的回執(zhí)信號，接下來使用字符匹配模式VI獲得回執(zhí)中的短消息號，然后將指令【AT+CMGR=短消息號】寫入設備，模塊返回的短消息內容再次被串口讀取VI讀出，又經過+86的匹配截取后11位字符得到來信手機號碼，經過qwer的匹配截取后N位字符得到所需要的短消息內容。這里需要注意的是由于模塊返回的短消息內容中有行結束符號的存在，無法通過匹配+86或固有存在的某些字符并偏移數(shù)位來截取真正需要的短消息內容，所以在想發(fā)送的短消息內容前加入qwer以方便定位。

將上面兩個程序合并成一個完整的程序，就可以用于短信報警的程序。圖4是程序的運行結果前面板顯示。此程序應用于報警系統(tǒng)，只需要將發(fā)送開關替換為報警信號輸入，將輸入控件發(fā)送的短消息內容和發(fā)送電話都替換為常量并提前設置好值即可。

圖4 程序運行結果前面板顯示

3 小結

本文將GSM模塊和LabVIEW程序結合實現(xiàn)了與手機雙向通信，完成了短信報警系統(tǒng)的設計。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對警報的保存，并方便監(jiān)控人員調取查看。運行程序后，能達到所預期的遠程監(jiān)控及發(fā)送短信等功能。該程序操作簡單，成本低廉，是一個能廣泛應用于各行業(yè)的遠程監(jiān)控及報警的系統(tǒng)。

［1］王陽,王竹林.基于LabVIEW的圖像處理技術［J］.兵工自動化,2009（1）:89-91.

［2］王福明,丁麗霞,劉吉,等.LabVIEW程序設計與虛擬儀器［M］.西安:西安電子科技大學出版社,2009:192-198.

［3］朱望純,張晶玉,楊素榮.網絡化分布式虛擬儀器測試研究［J］.儀器儀表與傳感器,2012（5）:32-33.

［4］陳光建,何華平,賈金玲.基于虛擬儀器的實時數(shù)據采集系統(tǒng)［J］.儀器儀表與傳感器,2011（4）:49-50.

［5］鄧維禮,陳懷,張明,等.基于LabVIEW的焊接機器人的監(jiān)測與報警系統(tǒng)［J］.測控技術,2016,35（6）:105-107.

［6］李文方,李海霞.基于LabVIEW的溫度采集報警系統(tǒng)［J］.電子設計工程,2015,23（5）:71-73.

【責任編輯：任小平 renxp90@163.com】

SMS alarm system based on LabVIEW

ZENG Ya-guang,WANG Lei,SUN Pei-hao,HAN Ding-an
（Department of Optoelectronic Information Science and Engineering,Foshan University,Foshan 528000,China）

Based on LabVIEW,the SMS alarm system is designed.When the alarm input,with VISA of LabVIEW,SMS alarm system can be triggered.With LabVIEW,the text messages can be sent to the phone,and it can receive the receipt information.Through these,the remote wireless monitoringis realized.

LabVIEW;message;alarm

TP277

A

1008-0171（2017）03-0001-03

2016-12-15

國家自然科學基金資助項目（11474053）；廣東省科技計劃資助項目（2016A020220021）

曾亞光（1975-），男，湖南湘潭人，佛山科學技術學院副教授，博士。