CN102650857A - 一种基于短信的设备异常报警和控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种使用智能手机收发短信的设备异常报警和控制系统，具体方法是：将负责监控设备状态和控制设备的计算机通过无线局域网与智能手机相连，并采用TCP、UDP、HTTP、FTP、SMTP、IRC、TELNET、SSH中一种或多种协议进行数据传输。当计算机发现设备异常，则将短信号码和内容传输给手机，手机负责发送短信；当设备维护人员回复短信，手机接收短信并传输给计算机，计算机根据短信号码和内容对设备做出相应控制。该系统具有硬件成本和开发成本低、不需要接入Internet、安全性高的优点。

Description

一种基于短信的设备异常报警和控制系统和方法

技术领域

本发明涉及一种设备异常报警和控制系统，特别是使用智能手机收发短信的根据设备异常状态发送短信和根据短信内容控制设备的系统和方法。

背景技术

许多计算机设备和网络设备，例如大型服务器，都需要长期稳定运行。当设备运行的状态出现了异常，需要最快速度通知管理维护人员，以检测异常排除问题。对24小时不间断运行的设备，管理维护人员难以做到人工的持续监控，因此通常使用一台专门的计算机代为监控，发现异常后通过各种方式发送手机短信通知维护人员。

关于监控计算机如何发送短信的问题，目前有多种解决方法。

方法一：使用短信网关。

短信网关由移动运行商（例如中国移动）提供。用户申请短信网关设备及服务后，监控计算机通过互联网或专线与短信网关连接，使用承载在TCP/IP协议栈上的CMPP协议或者SGIP协议进行通信。

方法二：使用短信收发设备（俗称“短信猫”）

用户自己设计并制造短信收发的嵌入式设备。这种设备通常由GSM Modem、SIM卡等组成，与计算机之间一般使用串口连接，通过串口驱动进行通信。

方法三：使用运营商的短信软件

例如，中国移动提供的飞信软件运行在普通计算机操作系统上，可以通过Internet收发短信，并提供了二次开发接口。

方法四：使用第三方短信服务

有第三方将短信网关服务做成收费的在线服务，用户购买后，每次通过Internet向指定网址发送请求，就第三方的短信网关就会发送相应的短信。

此外，有的电子邮箱提供商有邮件短信通知服务，向邮箱发送电子邮件后，就会有短信发送到用户指定的手机上。

方法一和方法二的主要缺点是成本较高。

在方法一中，用户需要向运营商购买专门的设备和服务，对CMPP协议或SGIP协议有较深的了解，并根据这些协议开发运行于监控计算机上的通信软件。这些协议并非常见的大范围通用协议，几乎没有通用解决方案，要基于它们开发软件，需要较高的时间成本和经济成本。

在方法二中，用户需要专门设计并制造嵌入式短信收发设备，需要编写设备驱动来控制设备收发短信，这两项工作涉及嵌入式开发和驱动开发，时间成本和经济成本也较高。尤其对于需要监控的设备并不多的用户，进行专门设计制造的成本难以收回。此外，这类设备的合法收发短信还需要购买移动通信网的准入许可。

方法三和方法四的主要缺点是需要连接到Internet。在方法三中，飞信等直接运行于普通计算机操作系统的短信收发软件与外界通过Internet通信。在方法四中，无论是向第三方在线服务发送请求，还是向邮箱发送电子邮件，均需要接入Internet。

然而在现实中，有大量的用户不能满足这一条件。例如，大量的企业内部网、工业网络和系统、涉密网络和系统、政务网、军用网络和系统等，出于安全性考虑，不允许与Internet连接。在这些网络和系统内部的设备监控，就不能利用Internet将短信发送给管理维护人员。

此外，有时候要监控的就是网络状态，例如在IDC等大型机房，当Internet阻塞或断开时，就是异常，需要发送短信报警。此时Internet已经不可用，就要通过另外的途径发送。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于短信的设备异常报警和控制系统。

本发明所述系统由两部分组成：普通的智能手机、用于监控设备状态和控制设备的计算机（以下简称为“监控控制计算机”）。

其中，智能手机是指运行了Android、Symbian、Windows Mobile、Windows Phone、iPhoneOS等智能移动操作系统的通用手机。

智能手机与监控控制计算机之间通过无线局域网（Wi-Fi）进行通信。两者之间采用TCP、UDP、HTTP、FTP、SMTP、IRC、TELNET、SSH这几种协议中的一种或多种来传输数据。

智能手机中运行专门开发的软件，其功能有两部分：

一、接收监控控制计算机通过无线局域网传来的数据，根据数据内容向指定号码发送指定内容的短信。短信接收方号码或短信内容可以事先在智能手机的软件中写入，也可以由监控控制计算机生成并发送给智能手机。

二、接收短信，并将短信发送方号码和短信内容通过无线局域网发送给监控控制计算机。

监控控制计算机中运行专门开发的软件，其功能有两部分：

一、实时监控特定设备的状态，根据需先设置判断状态是否异常，如果发现异常，根据预先设定的策略向智能手机发送数据；

二、接收智能手机传来的短信数据，解析短信内容，根据预先设定的策略对设备进行操作。这些操作包括重启设备、进一步查询设备当前状态、调度设备中的正在运行的任务等。

 相应的本发明还提供了一种短信发送方法，包括：

开启HTTP服务，等待HTTP请求；

获取并解析所述HTTP请求的URL，根据解析所述URL的内容构造短信并发送短信。

还提供了一种短信接收方法，包括：

接收短信并根据接收到的短信内容构造URL；

根据所述的URL通过无线局域网发起一个HTTP请求。

相应的，本发明还提供了一种智能手机，包括：发送模块，用于开启HTTP服务，等待HTTP请求；获取并解析所述HTTP请求的URL，根据解析所述URL的内容构造短信并发送短信。

还包括：接收模块，用于接收短信并根据接收到的短信内容构造URL；根据所述的URL通过无线局域网发起一个HTTP请求。

本发明还提供了一种计算机监控设备的方法，包括：

计算机检测到设备异常时，根据异常类型生成短信内容；

根据所述短信内容、管理员预先配置的短信通知号码构造一个URL；

使用所述URL发起一个HTTP请求，将数据传给智能手机。

相应的，一种监控设备的装置，包括：

检测单元，用于计算机检测到设备异常时，根据异常类型生成短信内容；

构造单元，用于根据所述短信内容、管理员预先配置的短信通知号码构造一个URL；

发送单元，用于使用所述URL发起一个HTTP请求，将数据传给智能手机。

本发明还提供了一种计算机控制设备的方法，包括：

接收智能手机发来的HTTP请求，获得HTTP请求中的URL；

解析所述URL的参数，获得手机号和短信内容；

根据预先的配置，基于短信内容对设备进行相应的控制。

相应的，一种控制设备的装置，包括：

接收单元，用于接收智能手机发来的HTTP请求，获得HTTP请求中的URL；

解析单元，用于解析所述URL的参数，获得手机号和短信内容；；

控制单元，用于根据预先的配置，基于短信内容对设备进行相应的控制。

本发明的有益效果是：

开发成本低：该系统的所有硬件设备均为日常生活中使用的设备，不需要像现有方法一那样专门购买和申请，也不需要像现有方法二那样自行设计并制造，硬件成本低。

该系统所涉及的软件，均运行于常见的环境中。包括：智能手机的软件涉及智能手机应用程序开发，在Android、Symbian、Windows Mobile、Windows Phone、iPhoneOS平台的软件开发技术和方法目前已经非常成熟；监控控制计算机的软件运行于普通计算机操作系统中；智能手机和监控控制计算机通信基于无线局域网，两者的操作系统都已经直接具备了驱动程序，不需要像现有方法二那样自行开发驱动；智能手机和监控控制计算机的数据传输采用传统的TCP、UDP、HTTP、FTP、SMTP、IRC、TELNET、SSH等协议，基于它们的开发已经有大量的可复用第三方库和可复用软件，不需要像现有方法一那样为了解专门的通信协议付出时间成本。因此要开发该系统的软件，所需要的成本也很低。

不需要接入Internet：监控控制计算机和智能手机之间通过本地的无线局域网通信。手机收发短信通过GSM网络，后者专用于手机的短信和通话业务，不能承载普通的网络数据。因此本发明所述系统可以与Internet彻底隔离，可以保证被监控设备以及监控控制计算机的安全，也可以在被监控设备的Internet连接出现问题时顺利发出短信报警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于短信的设备异常报警和控制系统结构示意图；

图2为本发明发送短信流程图；

图3为本发明接收短信流程图；

图4为本发明智能手机模块示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明中技术方案作进一步详细的说明。

下面给出本发明所述系统的一种实现方法。

一、整体设计

如图1所示，包括智能手机01和监控控制计算机02，还包括被监控设备03。

智能手机01采用基于Android系统的手机，安装SIM卡，并打开无线网络。

监控控制计算机02为普通PC机，安装Windows操作系统。

智能手机01和监控控制计算机02通过无线局域网连接。设置一个无线路由器，通过Wi-Fi与智能手机连接01，并分配其IP地址为10.0.0.1；通过网线与监控控制计算机02连接，并分配其IP地址为10.0.0.2。

智能手机01和监控控制计算机02之间通过HTTP协议传输数据。

监控控制计算机02根据用户的具体需求连接至被监控设备03。

二、智能手机中的软件

在Android系统中开发两个软件SndMsg和RecvMsg，分别用于发送短信和接收短信。

SndMsg使用Python开发。在Android中安装SL4A（Scripting Layer for Android）软件。利用该软件，可以在Android上直接运行Python程序，并可以使用它提供的Android系统功能接口。

SndMsg的流程如图2所示：

S101：在80号端口开启一个HTTP服务。在Python 2.7中，BaseHTTPServer模块的HTTPServer类已经实现了这一服务，实例化该类即可。

S102：等待HTTP请求。具体而言，在HTTPServer类的初始化时，其中一个参数是对HTTP请求的处理函数Handler，在代码运行期间，HTTP服务始终运行，每当收到一个HTTP请求，就会转给这个函数处理。

S103：解析URL，构造短信。在Handler函数中，获得HTTP请求的URL，解析参数。对如下形式的URL：http://10.0.0.1/?num=123456&msg=sometext，其参数num给出了短信发送到的手机号码，参数msg给出了发送短信的内容sometext。

S104：发送短信。在SL4A运行环境中，SmsFacade模块的smsSend方法可以用于向指定号码发送指定内容的短信。

RecvMsg采用一般的Android软件的形式，使用Java开发，由Android SDK编译为APK文件后安装到Android系统中。其主要流程如图3所示：

S201：接收短信。在RecvMsg的中实现一个Receiver，并在其配置文件AndroidManifest.xml中声明，就可以获得该手机收到的每条短信。

S202：根据短信内容构造URL。例如，假设发来短信的号码为123456，短信内容为reply，则构造URL：http://10.0.0.2/?num=123456&msg=reply。

S203：根据上述URL，通过无线局域网发起一个HTTP请求。

相应的，本发明智能手机的模块示意图如图4所示，包括发送模块401，用于开启HTTP服务，等待HTTP请求；获取并解析所述HTTP请求的URL，根据解析所述URL的内容构造短信并发送短信。

还包括接收模块402，用于接收短信并根据接收到的短信内容构造URL；根据所述的URL通过无线局域网发起一个HTTP请求。

三、监控控制计算机中的软件

监控控制计算机中运行多个程序，包括用于监控设备的软件Monitor、用于控制设备的软件Controler。

Monitor需要根据用户的实际需求和设备的实际情况，监控设备状态，并作出设备工作是否发生异常的判断。

当检测到异常，Monitor根据管理员的预先配置，得到短信通知号码，并根据异常类型生成短信内容。例如，预先设定短信号码为123456，当设备无法响应，内容为no_response，当设备的CPU占用达到100%，内容为cpu_100等。

接下来，Monitor根据短信号码和内容构造一个URL：http://10.0.0.1/?num=123456&msg=sometext，其参数num给出了短信发送到的手机号码，参数msg给出了发送短信的内容sometext。

最后，Monitor使用这个URL发起一个HTTP请求，这样就将数据传给了智能手机。

用于控制设备的软件Controler的主要功能是接收智能手机中的RecvMsg发来的HTTP请求，为此，使用Apache软件建立一个Web服务器，在80号端口开启HTTP服务，当收到HTTP请求时，利用PHP程序获得其URL，例如http://10.0.0.2/?num=123456&msg=reboot。

接下来，解析URL的参数，获得发送短信的手机号和短信内容。例如上述URL中，手机号为123456，短信内容为reboot。

根据预先的配置，根据短信内容，对设备进行相应的控制。例如，当收到的短信内容为reboot时，则监控控制计算机向设备发送特定的脉冲信号，重启设备。

本说明书中方法的实施例采用递进的方式描述，对于系统的实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (13)

1.一种基于短信的设备异常报警和控制系统，包括智能手机和监控控制计算机，其特征在于：

所述监控控制计算机是指用于监控设备状态和控制设备的计算机；

所述智能手机用于接收所述监控控制计算机通过无线局域网传来的数据，根据数据内容向指定号码发送指定内容的短信；所述智能手机还用于接收短信，并将短信发送方号码和短信内容通过无线局域网发送给监控控制计算机；

所述监控控制计算机用于实时监控特定设备的状态，根据需先设置判断状态是否异常，如果发现异常，根据预先设定的策略向智能手机发送数据；所述监控控制计算机还用于接收智能手机传来的短信数据，解析短信内容，根据预先设定的策略对设备进行操作。

2.如权利要求1所述的基于短信的设备异常报警和控制系统，其特征在于，所述智能手机是指运行了智能移动操作系统的通用手机，所述智能移动操作系统包括Android、Symbian、Windows Mobile、Windows Phone、iPhoneOS。

3.如权利要求1所述的基于短信的设备异常报警和控制系统，其特征在于，所述智能手机与所述监控控制计算机之间通过无线局域网进行通信，采用TCP、UDP、HTTP、FTP、SMTP、IRC、TELNET、SSH协议中的一种或多种传输数据。

4.如权利要求1所述的基于短信的设备异常报警和控制系统，其特征在于，短信接收方号码或短信内容事先在智能手机的软件中写入或者由所述监控控制计算机生成并发送给所述智能手机。

5.如权利要求1所述的基于短信的设备异常报警和控制系统，其特征在于，根据预先设定的策略对设备进行操作，所述操作包括重启设备、进一步查询设备当前状态、调度设备中的正在运行的任务。

6.一种在智能手机操作系统中发送短信的方法，其特征在于，包括：

开启HTTP服务，等待HTTP请求；

获取并解析所述HTTP请求的URL，根据解析所述URL的内容构造短信并发送短信。

7.一种在智能手机操作系统中接收短信的方法，其特征在于，包括：

接收短信并根据接收到的短信内容构造URL；

根据所述的URL通过无线局域网发起一个HTTP请求。

8.一种智能手机，其特征在于，包括：

发送模块，用于开启HTTP服务，等待HTTP请求；获取并解析所述HTTP请求的URL，根据解析所述URL的内容构造短信并发送短信。

9.如权利要求8所述的智能手机，其特征在于，还包括：

接收模块，用于接收短信并根据接收到的短信内容构造URL；根据所述的URL通过无线局域网发起一个HTTP请求。

10.一种计算机监控设备的方法，其特征在于，包括：

计算机检测到设备异常时，根据异常类型生成短信内容；

根据所述短信内容、管理员预先配置的短信通知号码构造一个URL；

使用所述URL发起一个HTTP请求，将数据传给智能手机。

11.一种监控设备的装置，其特征在于，包括：

检测单元，用于计算机检测到设备异常时，根据异常类型生成短信内容；

构造单元，用于根据所述短信内容、管理员预先配置的短信通知号码构造一个URL；

发送单元，用于使用所述URL发起一个HTTP请求，将数据传给智能手机。

12.一种计算机控制设备的方法，其特征在于，包括：

接收智能手机发来的HTTP请求，获得HTTP请求中的URL；

解析所述URL的参数，获得手机号和短信内容；

根据预先的配置，基于短信内容对设备进行相应的控制。

13.一种控制设备的装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收智能手机发来的HTTP请求，获得HTTP请求中的URL；

解析单元，用于解析所述URL的参数，获得手机号和短信内容；；

控制单元，用于根据预先的配置，基于短信内容对设备进行相应的控制。

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