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小编给大家分享一下树莓派.GPRS.短信接收器怎么用，相信大部分人都还不怎么了解，因此分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后大有收获，下面让我们一起去了解一下吧！
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起因
曾经用过西门子出的短信猫, 好处是直接有SDK开发包, 不会硬件开发也能直接使用
缺点也是明显的, 就是只支持Windows系统, 另外就是在Windows下工作很不稳定, 隔开几天就会出现收不到短信的毛病, 要断电重启设备才有机会恢复(还不是必然恢复)
后来在地府(DFRobot)发现了新品"Gravity: UART A6 GSM & GPRS 无线通信模块"，买来试了一下发现可用（不过不清楚地府的A6和外面常见的SIM800系列、SIM900系列有什么不同）， 而且可以自己写驱动支持Linux下运行，完美
期间也碰到一些小坑， 记录一下。
需求清单
- 自动初始化GPRS模块
- 接收短信并能解析出重要元素(包括:来电号码/时间/短信内容)
- 把解析到的短信内容上传到服务器保存
- 清除已阅短信
- 支持Linux系统
- 开发语言:JAVA
硬件清单
- 树莓派2代B型（3代串口使用上有区别，需要另外的方法处理）
- Gravity: UART A6 GSM & GPRS 无线通信模块
- USB无线网卡（可选）
- USB电源适配器2个（重要,为什么要2个后面会说明）
- 16GB TF卡一张
- 可以接收短信的手机卡1张(必须是移动或联通的卡, 电信的不支持)
接线方法
（树莓派40PIN引脚图）
（A6引脚说明）
树莓派 A6
--------------------------------------
GPIO15 RX
GPIO16 TX
GND GND
重要： A6模块的电源需要单独供电！！！
A6模块不能直接从树莓派上的GPIO 5V针脚接电，因为电流不足！
最开始的时候， 我是从树莓派上取电供给A6， 结果串口怎么都无法通信，刚开始还以为是波特率的问题，结果折腾了半天后， 留意到A6上有个蓝灯（上面写着SLEEP）有明暗变化， 不稳定，感觉像是电压不稳定一样， 果断试了一下把A6外接电源，然后A6才正常工作！ 可以从蓝灯看得出来，亮度较高，且稳定（不闪烁）
资料准备
- 树莓派系统（用NOOBS或Raspbian都可以）
- pi4j （JAVA支持包）
- AT指令知识
树莓派系统安装方法可以自行搜索，或看我之前发过的文章
系统装好后还涉及到如何把GPIO15（TX）和GPIO16（RX）启用的问题， 见这篇文章：《两个树莓派通过串口通信》
pi4j是个能让JAVA访问树莓派40个GPIO的支持包， 可以上官网下载安装，传送门>>>
最重要和容易掉坑的是关于接收短信的AT指令部分，下面要详细讲解
这里需要做的功能是利用A6接收短信，涉及到以下指令
* 第一步：初始化GPRS.模块
* AT 握手 / SIM卡检测等
* AT+CPIN? 查询是否检测到SIM卡
* AT+CSQ 信号质量测试，值为0-31,31表示最好
* AT+CCID 读取SIM的CCID(SIM卡背面20位数字)，可以检测是否有SIM卡或者是否接触良好
* AT+CREG? 检测是否注册网络
------以上指令用于初始化模块，一般接线没问题，波特率设置没问题的话都是比较容易调通
* 第二步：初始化GPRS.设置短信模式及短信接收参数
* AT+CMGF=1 0-PDU, 1-文本格式
* AT+CSDH=1
* AT+CPMS="SM","SM","SM" 将信息保存在SIM卡中, SM-表示存在SIM卡上
* AT+CNMI=2,1,0,1,1 收接通知,并存在指定位置(与AT+CPMS设置有关)
极易掉坑系列，逐个讲解：
设置短信格式指令：AT+CMGF=1
分2种短信格式： 0-PDU, 1-文本格式
如果设置的是PDU模式， 那么你收到的短信就是这样 的：
+CIEV: "MESSAGE",1
+CMT: ,32
0891683110200005F0040BA18126601728F00000710102610272230E74747A0E4ACF416110BD3CA703
如何读懂PDU要另外翻阅专业文章， 这里如果你不使用发短信功能的话，建议不要采用PDU格式
PDU格式的好处是可以发中文短信！
好， 如果设置是文本格式，收到的短信就类似下面这样的：
+CIEV: "MESSAGE",1
+CMT: "test again ，中文也试试
直接就能看到短信内容，中文也一样可以显示出来（注意它可以GB2312或GBK编码）
然后就有问题产生了， 新短信来时是上面这样的格式， 短信内容是可以获取了， 但特么为什么看不出是谁（手机号）发来的呢？下面就是入坑的时候：
看不到手机号怎么办， 你可以试试这个指令：
AT+CMGL="ALL"
它能读出存在SIM卡上的短信(包括已读和未读,以及外发时存着的短信),执行后收到的内容大概是这个样子:
+CMGL: 2,"REC READ","106907931100",,"2017/06/02,10:15:21+08",160,134
【小米】[小米移动]您2017年5月共消费0.75元，当前余额99.05元。其中：数据流量费0.05元；语音通信费0.7元；短/彩信费+CMGL: 3,"REC READ","106907931100",,"2017/07/02,10:15:19+08",160,54
。查询账单 http://10046.mi.com 。+CMGL: 4,"REC READ","106907931100",,"2017/07/02,10:15:19+08",160,134
【小米】[小米移动]您2017年6月共消费1.32元，当前余额97.88元。其中：数据流量费1.32元；语音通信费0元；短/彩信费0元+CMGL: 5,"REC READ","106908761100",,"2017/08/02,10:15:30+08",160,54
。查询账单 http://10046.mi.com 。+CMGL: 6,"REC READ","106908761100",,"2017/08/02,10:15:30+08",160,134
【小米】[小米移动]您2017年7月共消费0.81元，当前余额97.01元。其中：数据流量费0.81元；语音通信费0元；短/彩信费0元AT+CMGD=2
好! 很明显你要的信息都有了, 来电号码/时间/短信内容, 似乎可以用了喔!
但是这时你会发现刚收到的信息不一定在这个清单里! 这是怎么回事呢? 我反正查阅了很多资料,费了大量的时间也不知怎么回事
后来才发现这个指令(查看SIM卡内存情况):
AT+CPMS?
执行后你可能会看到这个结果:
+CPMS: "MT",0,50,"SM",1,50,"ME",0,50
OK
重点关注"SM"后面第1个数字"1"代表当前存了多少条短信, 第2个数字"50"代表存储上限
"SM"表示SIM卡, 其它2个一个代表手机设备, 另一个是手机内存
然后你给A6发个新短信, 有可能发现这个"1"不会增加! 为什么收到的新短信不存到SIM卡上呢?
然后就找到这个指令
AT+CNMI＝
这个指令比较复杂, 它负责设置收到新短信后的处理机制, 下面是参数含义
0 - 先将通知缓存起来,再按照
1 - 在数据线空闲的情况下,通知TE,否则,不通知TE.
2 - 数据线空闲时,直接通知TE;否则先将通知缓存起来,待数据线空闲时再行发送.
3 - 直接通知TE.在数据线被占用的情况下,通知TE的消息将混合在数据中一起传输.
0 - 接受的短消息存储到默认的内存位置(包括class 3),不通知TE.
1 - 接收的短消息储存到默认的内存位置,并且向TE发出通知(包括class 3).通知的形式为:+CMTI:"SM",
2 - 对于class 2短消息,储存到SIM卡,并且向TE发出通知;对于其他class,直接将短消息转发到TE:+CMT:[
或者+CMT:
3 - 对于class 3短消息,直接转发到TE,同
0 - 小区广播不通知
2 - 新的小区广播通知,返回+CBM:;length;;CR;;LF;;pdu;
3 - Class3格式的小区广播通知,使用bm=2格式
0 - 状态报告不通知
1 - 新的状态报告通知,返回:+CDS:;length;;CR;;LF;;pdu;
2 - 如果新的状态报告存储到ME,则返回:+CDSI:;mem;,;index;
相信看完你已经蒙圈, 我就是, 如果你看得懂, 那恭喜了!
我在这里采用的参数是
AT+CNMI=2,1,0,1,1 收接通知,并存在指定位置
这时再测试一下发条新短信给A6
+CIEV: "MESSAGE",1
+CMTI: "SM",0
现在不显示短信内容了(反正显示也没用, 因为没来电号码), 但"SM"后面仍然是0!
这时再用AT+CMGL="ALL" 你会发现短信依然没存到卡上, 结果当然也没法看到短信内容及来电号码等信息啦
这是怎么回事裂
后来发现这个AT+CNMI跟刚才说的指令(AT+CPMS)息息相关,再来查一下:
AT+CPMS?
+CPMS: "MT",0,50,"SM",1,50,"ME",0,50
OK
注意看, 如果你看到的和上面差不多, 会发现有"MT"和"ME"存在, 这时收到短信虽然在CNMI告诉A6收到短信要存下来啊! 但是A6找不到"MT"和"ME",结果存储失败!
我们现在是希望它收到短信后能存在SIM卡上, 所以要设置一下:
AT+CPMS="SM","SM","SM"
再发条短信试试效果:
+CIEV: "MESSAGE",1
+CMTI: "SM",1
现在看到"SM"后面是1了! 后面这个1表示的是短信存储的SIM卡内存的位置
然后可以用指令查看短信内容了, 这里有2种方法
方法1,单条读取(AT+CMGR=index)
AT+CMGR=1
+CMGR: "REC UNREAD","18620671820",,"2017/10/26,11:37:03+08",161,17,0,0,"+8613010200500",145,25
test again ，中文也试试
方法2,全部读取(AT+CMGL="ALL")
+CMGL: 2,"REC READ","106907931100",,"2017/06/02,10:15:21+08",160,134
【小米】[小米移动]您2017年5月共消费0.75元，当前余额99.05元。其中：数据流量费0.05元；语音通信费0.7元；短/彩信费+CMGL: 3,"REC READ","106907931100",,"2017/07/02,10:15:19+08",160,54
。查询账单 http://10046.mi.com 。+CMGL: 4,"REC READ","106907931100",,"2017/07/02,10:15:19+08",160,134
【小米】[小米移动]您2017年6月共消费1.32元，当前余额97.88元。其中：数据流量费1.32元；语音通信费0元；短/彩信费0元+CMGL: 5,"REC READ","106908761100",,"2017/08/02,10:15:30+08",160,54
。查询账单 http://10046.mi.com 。+CMGL: 6,"REC READ","106908761100",,"2017/08/02,10:15:30+08",160,134
【小米】[小米移动]您2017年7月共消费0.81元，当前余额97.01元。其中：数据流量费0.81元；语音通信费0元；短/彩信费0元AT+CMGD=2
小结一下正确获取短信的姿势(流程):
AT+CMGF=1
AT+CSDH=1
AT+CPMS="SM","SM","SM"
AT+CNMI=2,1,0,1,1
PS: 其中有一条指令没解释:AT+CSDH=1
这个留给大家查资料
好, 接下来只需要写出Java代码分析短信内容即可.
程序部分
import java.io.IOException;
import java.util.Date;
import com.common.DateTimeUtil;
import com.common.StringUtil;
import com.pi4j.io.serial.Baud;
import com.pi4j.io.serial.DataBits;
import com.pi4j.io.serial.FlowControl;
import com.pi4j.io.serial.Parity;
import com.pi4j.io.serial.Serial;
import com.pi4j.io.serial.SerialConfig;
import com.pi4j.io.serial.SerialFactory;
import com.pi4j.io.serial.SerialPort;
import com.pi4j.io.serial.StopBits;
import com.pi4j.util.CommandArgumentParser;
import com.pi4j.util.Console;
/**
* This example code demonstrates how to perform serial communications using the Raspberry Pi.
*
* @author Robert Savage
*/
public class SerialListenSMS {
/**
* This example program supports the following optional command arguments/options:
* "--device (device-path)" [DEFAULT: /dev/ttyAMA0]
* "--baud (baud-rate)" [DEFAULT: 38400]
* "--data-bits (5|6|7|8)" [DEFAULT: 8]
* "--parity (none|odd|even)" [DEFAULT: none]
* "--stop-bits (1|2)" [DEFAULT: 1]
* "--flow-control (none|hardware|software)" [DEFAULT: none]
*
* @param args
* @throws InterruptedException
* @throws IOException
*/
public static void main(String args[]) throws InterruptedException, IOException {
// !! ATTENTION !!
// By default, the serial port is configured as a console port
// for interacting with the Linux OS shell. If you want to use
// the serial port in a software program, you must disable the
// OS from using this port.
//
// Please see this blog article for instructions on how to disable
// the OS console for this port:
// https://www.cube-controls.com/2015/11/02/disable-serial-port-terminal-output-on-raspbian/
// create Pi4J console wrapper/helper
// (This is a utility class to abstract some of the boilerplate code)
final Console console = new Console();
// print program title/header
console.title("<-- The Pi4J Project -->", "监听串口(GPIO15-Tx / GPIO16-Rx)数据并写入Memcached中");
// allow for user to exit program using CTRL-C
console.promptForExit();
// create an instance of the serial communications class
final Serial serial = SerialFactory.createInstance();
byte [] data = new byte[1024]; //数据缓冲区
try {
// create serial config object
SerialConfig config = new SerialConfig();
System.out.println(">>>"+SerialPort.getDefaultPort());
config.device(SerialPort.getDefaultPort()) // "/dev/ttyACM0"
.baud(Baud._115200)
.dataBits(DataBits._8)
.parity(Parity.NONE)
.stopBits(StopBits._1)
.flowControl(FlowControl.NONE);
// parse optional command argument options to override the default serial settings.
if(args.length > 0){
config = CommandArgumentParser.getSerialConfig(config, args);
}
// display connection details
console.box(" Connecting to: " + config.toString(),
" Data received on serial port will be displayed below.");
// open the default serial device/port with the configuration settings
serial.open(config);
serial.flush();
System.out.println("serial.isOpen():"+serial.isOpen());
/**初始化GPRS模块**/
boolean isinit = initGPRS(serial);
long trydelay = 2000;
while(!isinit){
System.out.println("初始化GPRS模块不成功, 请检查模块工作状态灯, 以及SIM卡是否接触良好..."+trydelay);
Thread.sleep(trydelay+=1000);
isinit = initGPRS(serial);
if(trydelay>(10*1000)){return;} //检测10次都不成功时, 退出程序
}
/**初始化短信参数**/
isinit = initGPRS_SMS(serial);
trydelay = 2000;
while(!isinit){
System.out.println("初始化短信参数不成功, 请检查模块工作状态灯, 以及SIM卡是否接触良好.");
Thread.sleep(trydelay+=1000);
isinit = initGPRS_SMS(serial);
if(trydelay>(10*1000)){return;} //检测10次都不成功时, 退出程序
}
//每次开机时尝试读取一次存储卡中的短信
String res = new String(sendCMD(serial, "AT+CMGL=\"ALL\""), "GBK");
System.out.println("AT+CMGL=\"REC READ\".res:"+res);
if(res.indexOf("OK")==-1){
System.out.println("设置失败!");
}
//下面进入主程序
System.out.println("进入短信监听程序:");
long old_msg_delay = 60000; //设置旧短信搜索间隔时间(毫秒),在SIM卡内存中搜索数据
long old_msg_count = 0; //旧短信计时器
int index = 1;
data = null;
while(true){
System.out.print(".");
if(!serial.isOpen()){
System.out.println("串口未打开, 退出程序");
break;
}
if(old_msg_count>=old_msg_delay){
//
System.out.println("发送获取SIM卡内存中的所有信息的指令");
sendCMD(serial, "AT+CMGL=\"ALL\"");
old_msg_count = 0;
}else{
old_msg_count+=1000;
//System.out.println("old_msg_count..."+old_msg_count);
}
if(serial.available()>0){
while(serial.available()>0){
data=serial.read(); //此处接收到的数据上限是1024
//System.out.print(new String(serial.read(), "utf-8"));
}
serial.flush();
}
if(data!=null){
//接收到数据
String cc = new String(data, "GBK"); //处理中文
System.out.println("cc:"+cc);
if(cc!=null && !cc.trim().equals("")){
//处理数据
/**
* 有新短信时:
* +CIEV: "MESSAGE",1
*
* +CMTI: "SM",1
*/
if(cc.indexOf("+CMTI")!=-1){
index = getIndexFromNewSMS(cc);
System.out.println("发现新短信.index:"+index);
sendCMD(serial, "AT+CMGR="+index);
}
if(cc.indexOf("+CMGR")!=-1){
String[] contents = getContentFromIndex(index, cc);
System.out.println("[AT+CMGR=index]读取存在卡上的短信内容.分析后:");
if(contents!=null){
System.out.println("新短信内容:");
for(String tt : contents){
System.out.println(tt);
}
//保存读到的短信 -> 服务器
if(sendDataToServer(contents)){
//删除已读出的短信
System.out.println("删除已读出的新短信.index:"+contents[0]);
delSMSByIndex(serial, Integer.parseInt(contents[0]));
}
}else{
System.out.println("新短信内容:null");
}
}
/**
* 查询旧短信时:
* AT+CMGL="ALL"
*
* +CMGL: 1,"REC READ","18620671820",,"2017/10/26,11:37:03+08",161,25
* just because the people11
* +CMGL: 2,"REC READ","18620671820",,"2017/10/26,11:37:03+08",161,25
* just because the people11
*/
if(cc.indexOf("CMGL:")!=-1){
//获取第1条短信
String[] contents = getContentFromStorageSMS(cc);
System.out.println("[AT+CMGL=\"ALL\"]存在卡上的短信内容.分析后:");
for(String tt : contents){
System.out.println(tt);
}
//保存读到的短信
if(sendDataToServer(contents)){
//删除已读出的短信
System.out.println("删除已读出的旧短信.index:"+contents[0]);
delSMSByIndex(serial, Integer.parseInt(contents[0]));
}
}
}else{
System.out.println("data:"+new String(data));
System.out.println("data(byte[]) 转换成 String时出错");
}
}
//if(cc!=null && !cc.trim().equals(""))System.out.println(cc);
data = null;
Thread.sleep(1000);
}
}
catch(IOException ex) {
console.println(" ==>> SERIAL SETUP FAILED : " + ex.getMessage());
return;
}
}
/**
* 把短信上传到服务器中
* @param contents 数组
[0] - 短信位置索引
[1] - 电话号码
[2] - 日期+时间 2017/10/26 11:37:03+08
[3] - 短信内容
* @return
*/
public static boolean sendDataToServer(String[] contents){
System.out.println("尝试上传短信数据");
try{
//移除时间中的时区 +08 2017/10/26 12:38:14+08...2017-10-26 12:38:14
String d = contents[2].substring(0,contents[2].lastIndexOf("+"));
d = d.replace("/", "-").replace(" ", "%20");
StringBuffer url = new StringBuffer("http://192.168.6.2:9080/webService.do?method=saveSMSBank");
String vno = DateTimeUtil.dateToString(new Date(), "yyyyMMdd");
vno = StringUtil.encodePassword(vno, "MD5");
url.append("&vno=").append(vno);
url.append("&smstype=0");
url.append("&port=2");
url.append("&recTime=").append(d); //need: 2013-12-05%2014:35:20
url.append("&phone=").append(contents[1]);
url.append("&serialNo=0");
url.append("&nums=0");
url.append("&submitPort=0");
url.append("&sendid=").append(contents[1]);
url.append("&sendtype=0");
url.append("&sendNo=0");
String xx = new String(contents[3].getBytes(), "UTF-8");
url.append("&txt=").append(java.net.URLEncoder.encode(xx, "UTF-8"));
System.out.println("sendDataToServer().url:"+url.toString());
String resurl = StringUtil.getContentByUrl2(url.toString());
System.out.println("sendDataToServer().resurl:"+resurl);
if(resurl.trim().equals("200")){
System.out.println("数据上传成功!");
return true;
}else if(resurl.trim().equals("401")){
System.out.println("这个电话号码和短信内容已上传过, 数据重复!");
System.out.println("清除SIM卡上的短信!");
return true;
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
return false;
}
return false;
}
/**
* 解析返回的短信内容
* @return
*/
public static String[] getContentFromIndex(int index, String res){
try{
System.out.println("尝试读取短信...getContentFromIndex.res:"+res);
if(res.indexOf("OK")!=-1){
System.out.println("获取短信成功,解析内容...");
/**
* +CMGR: "REC READ","18620671820",,"2017/10/26,11:37:03+08",161,17,0,0,"+8613010200500",145,25
* just because the people11
*
* +CMGR: "REC READ","18620671820",,"2017/10/26,11:37:03+08",161,17,0,0,"+8613010200500",145,25
* ---------------- ------------- - ---------- ----------- --- -- - - ---------------- --- --
* [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6][7][8] [9] [10][11]
*/
String[] ccs = res.split("\r\n");
String phone = new String();
String sendDate = new String();
String content = new String();
boolean isvalid = false; //数据获取成功
for(int i=0;i0){
while(serial.available()>0){
buffs = serial.read();
//System.out.print(new String(serial.read()));
//System.out.print(new String(buffs));
}
serial.flush();
timecount = overtime; //exit while
}
timecount += 100;
Thread.sleep(100);
}
//System.out.println("sendCMD:"+new String(buffs));
} catch (IllegalStateException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return buffs;
}
}
// END SNIPPET: serial-snippet 程序中的方法: sendDataToServer()
主要是用于上传保存短信, 大家替换成自己的方式即可
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