công nghệ SMS và xây dựng hệ thống tra cứu điểm qua mạng điện thoại di động

Về lý thuyết, GPRS là dịch vụ truyền tin không dây dạng gói, cho phép giảm chi phí đối với người dùng cuối so với dịch vụ chuyển mạch điện tử vì nó hoạt động trên cơ sở truyền thông được

Cho đến hôm nay, luận văn tốt nghiệp của em đã được hoàn thành, cũng chính là nhờ sự nhắc nhở, đôn đốc, sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Toán-Tin, cũng như các thầy cô trong trường đã giảng dạy, giúp đỡ chúng em trong 4 năm học qua Chính các thầy cô đã xây dựng cho chúng em những kiến thức nền tảng

và những kiến thức chuyên môn để em có thể hoàn thành luận văn này cũng như những công việc của mình sau này

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Quang Ninh

Tóm tắt luận văn

Nghiên cứu công nghệ SMS và xây dựng hệ thống tra cứu điểm qua mạng điện thoại di động:

Nghiên cứu công nghệ nhắn tin ngắn SMS (Short Message Service)

Nghiên cứu một số loại thiết bị di động có hỗ trợ SMS

Nghiên cứu các kỹ thuật lập trình giao tiếp với thiết bị di động

Xây dựng các lớp đối tượng giao tiếp với thiết bị di động

Xây dựng ứng dụng tra cứu điểm học sinh qua điện thoại di động

Đề cương chi tiết

Tên luận văn: “Nghiên cứu công nghệ SMS – Xây dựng hệ thống tra cứu điểm qua mạng điện thoại di động”

Giáo viên hướng dẫn: Ths Trần Ngọc Bảo

Sinh viên thực hiện:

Họ tên: Nguyễn Quang Ninh

Mã số SV: K27.103.018 Email: nqninh2003@yahoo.com

Điện thoại: 0919037951

I Nội dung thực hiện:

I.1 Tìm hiểu công nghệ SMS (Short Message Service):

• Tìm hiểu các loại thiết bị di động có hỗ trợ SMS: Mobile phone, WavCom, …

• Tìm hiểu các kỹ thuật lập trình giao tiếp với thiết bị di động (Mobile Device):

o Thông qua cổng COM

o Thông qua InfraRed (hồng ngoại)

o Thông qua Bluetooth

• Tìm hiểu công nghệ SMS: tìm hiểu các vấn đề liên quan đến kỹ thuật nhắn tin ngắn như: SMS Center, Read Message, Send Message, …

I.2 Xây dựng ứng dụng tra cứu điểm học sinh qua điện thoại di

động:

• Xây dựng module tương tác với CSDL chương trình quản lý học sinh:

o Kết nối với một hay nhiều CSDL quản lý học sinh

o Xây dựng tập lệnh cung cấp cho người dùng tra cứu điểm học sinh thông qua điện thoại di động

• Xây dựng module nhận và gửi kết quả tra cứu điểm qua điện thoại di động

• Xây dựng module tổ chức, quản lý, theo dõi thông kê tình hình nhận và gửi tin nhắn

II Môi trường cài đặt:

• Hệ điều hành Microsoft Windows 2000 trở lên

• Ngôn ngữ lập trình: Visual Studio 6.0 hoặc Visual Studio.NET

• Cơ sở dữ liệu: MS Access, SQL Server 2000

III Kế hoạch thực hiện:

Bao gồm các giai đoạn chính như sau:

• Tìm hiểu luận văn

• Tìm hiểu các ứng dụng tương tự sẵn có

• Tìm kiếm và nghiên cứu các tài liệu lý thuyết lên quan đến công nghệ SMS

• Xây dựng và cài đặt chương trình

• Kiểm tra và viết báo cáo

Bảng phân bố tiến độ thực hiện:

1 Tìm hiểu luận văn 15/12/2004 22/12/2004 1 tuần

2 Tìm hiểu các ứng dụng tương tự sẵn có 23/12/2004 30/12/2004 1 tuần

8 Xây dựng kiến trúc chương trình 7/3/2005 14/3/2005 1 tuần

9 Tiến hành cài đặt chương trình 15/3/2005 30/4/2005 6 tuần

10 Kiểm tra chương trình, tạo chương trình cài đặt,

tạo help và viết báo cáo

1/5/2005 15/5/2005 2 tuần

11 Chuẩn bị bảo vệ luận văn 15/5/2005 30/5/2005 2 tuần

Mở đầu

Hiện nay nước ta đang trong giai đoạn tiến hành công nghiệp hóa hiện đại hóa Công nghệ thông tin và viễn thông được xem là một trong những nghành mũi nhọn

Với sự ra đời của hàng loạt các nhà cung cấp dịch vụ mạng điện thoại di động, với số lượng thuê bao ngày càng tăng, đồng thời các hãng di động nước ngoài cũng đổ bộ vào thị trường nước ta ngày càng nhiều Trước tình hình đó

đã đặt nghành viễn thông nước ta vào một cơ hội phát triển chưa từng có Trong sự phát triển đó dịch vụ nhắn tin ngắn SMS được xem là phát triển nhanh nhất và được sử dụng rộng rãi nhất Với hàng tỷ tin nhắn được gửi đi trên toàn thế giới mỗi tháng Dựa trên nền tảng đó nhiều ứng dụng đã ra đời nhằm khai thác tối đa khả năng của SMS Và thực tế cho thấy khảng năng ứng dụng của SMS là rất lớn và những ứng dụng dựa trên nền SMS đã thu được nhiều thành công Tiêu biểu trên thế giới là hệ thống XIAM Information Router, còn ở Việt Nam là: EDU-SMS của DASISCO và eSchool của Viettel Ngoài ra trong quá trình học tập đa số những chương trình chúng em viết đều

là những ứng dụng đơn lẻ chạy trên Windows, mà ít khi viết những ứng dụng

có thể chạy trên các thiết bị di động, các thiết bị cầm tay hay những ứng dụng

có khả năng tương tác với các thiết bị này Chúng em hoàn toàn xa lạ với những công nghệ mới này

Vì vậy cũng không ngoài mục đích của các ứng dụng dựa trên nền SMS như

đã nêu ở trên và cũng để tìm hiểu một công nghệ mới, một kỹ thuật lập trình mới em đã quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu công nghệ SMS – Xây dựng

hệ thống tra cứu điểm qua mạng điện thoại di động” của thầy Trần Ngọc Bảo

Với hy vọng nắm bắt được công nghệ mới này để có thể xây dựng một ứng dụng thực tế là hệ thống tra cứu toàn diện (có nghĩa là không chỉ có thể tra cứu điểm học sinh mà có thể mở rộng cho các lĩnh vực khác)

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Quang Ninh

Mục lục

Trang

Lời cảm ơn 1

Tóm tắt luận văn 2

Đề cương chi tiết 3

Mở đầu 6

Mục lục 8

Chương I Công nghệ SMS .15

I.1 Các công nghệ mạng cơ sở 15

I.1.1 Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM .15

I.1.2 Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS 16

I.2 Tổng quan về công nghệ SMS 17

I.2.1 Giới thiệu .17

I.2.2 Các thành phần mạng và kiến trúc 18

I.2.3 Các thành phần dịch vụ .20

I.2.4 Các dịch vụ cơ bản .21

I.2.5 Cấu trúc của thông điệp ngắn .23

I.2.6 Ứng dụng của SMS .24

I.2.7 Sự phát triển và tương lai của SMS .28

I.3 Tham khảo một số mô hình ứng dụng dựa trên SMS 28

I.3.1 Hệ thống nhắn tin cho nhà trường – EDUSMS 28

I.3.1.1 Giới thiệu .28

I.3.1.2 Mô tả hệ thống .29

I.3.1.3 Phương thức triển khai dịch vụ cho học viên 29

I.3.1.4 Giới thiệu một số giao diện chương trình .30

I.3.2 Mô hình XIAM Information Router .31

I.3.2.1 Giới thiệu .31

I.3.2.2 Tổng quát về hệ thống XIAM Information Router 32

I.4 Một số loại thiết bị di động hỗ trợ SMS .33

I.4.1 Nokia 6610 33

I.4.2 Siemens SL45 .34

I.4.3 Siemens M20 Terminal .34

I.4.4 WAVECOM Fastrack M1256 .36

Chương II Nghiên cứu kỹ thuật lập trình giao tiếp với thiết bị di động .37

II.1 Định dạng PDU và cách gửi nhận tin nhắn .37

II.1.1 Nhận tin nhắn dưới dạng PDU .37

II.1.2 Gửi tin nhắn dưới dạng PDU 39

II.2 Các kỹ thuật lập trình giao tiếp với thiết bị di động 41

II.2.1 Giao tiếp cổng tuần tự (COM) .44

II.2.1.1 Vài nét cơ bản về cổng giao tiếp tuần tự 44

II.2.1.2 Cách truy cổng giao tiếp tuần tự trên Windows 32 bit 44

II.2.1.3 MSComm ActiveX Control .45

II.2.2 Giao tiếp hồng ngoại (IrDA) .47

II.2.3 Giao tiếp Bluetooth 49

II.3 Tập lệnh AT 50

II.3.1 Giới thiệu 50

II.3.2 Cú pháp của tập lệnh AT 50

II.3.3 Các kiểu lệnh AT theo chuẩn GSM 07.05 và GSM 07.07 .51

II.3.4 Giới thiệu tiện ích Hyper Terminal trong WindowsXP .52

II.3.5 Một số lệnh AT thường dùng (chuẩn GSM 07.07) .53

II.3.6 Mộ số lệnh AT hỗ trợ SMS (chuẩn GSM 07.05) .56

Chương III Phân tích và thiết kế hệ thống .61

III.1 Phân tích và thiết kế một hệ thống SMS Gateway điển hình 61

III.1.1 Cấu trúc và các thành phần hệ thống 61

III.1.2 Cách thức hoạt động .64

III.2 Phân tích và thiết kế hệ thống “Tra cứu điểm qua mạng điện thoại di động” .65

III.2.1 Phân tích hệ thống .65

III.2.1.1 Yêu cầu hệ thống .65

III.2.1.2 Các vấn đề cần giải quyết .66

III.2.1.3 Các đối tượng cần quản lý trong hệ thống 67

III.2.2 Thiết kế hệ thống .68

III.2.2.1 Cấu trúc hệ thống 68

III.2.2.2 Cách thức hoạt động .69

III.2.3 Cài đặt hệ thống 70

III.2.3.1 Xây dựng các lớp đối tượng giao tiếp vói thiết bị di động 70

III.2.3.1.1 Lớp SmsDeliver 71

III.2.3.1.2 Lớp SmsSubmit .72

III.2.3.1.3 Lớp MobileDevice 73

III.2.3.2 Xây dựng thuật toán điều phối việc sử dụng thiết bị di động 74

III.2.3.3 Thiết kết cơ sở dữ liệu chương trình .74

III.2.3.3.1 Hệ thống bảng cơ sở dữ liệu chương trình .74

III.2.3.3.2 Chi tiết các bảng .75

III.3 Giới thiệu ứng dụng 79

III.3.1 Mô tả hệ thống 79

III.3.2 Chức năng .80

III.3.3 Giao diện chương trình .80

III.3.3.1 Sơ đồ liên kết các màn hình .80

III.3.3.2 Danh sách các màn hình .82

III.3.3.3 Mô tả chi tiết một số màn hình 83

III.3.3.3.1 MH0 – Màn hình chính 83

III.3.3.3.2 MH1 – Thông tin thiết bị .84

III.3.3.3.3 MH2 – Cấu hình cổng COM 85

III.3.3.3.4 MH3 – Gửi tin nhắn 86

III.3.3.3.5 MH5 – Hệ thống dịch vụ phản hồi .88

III.3.3.3.6 MH6 – Cấu hình lệnh dịch vụ .89

III.3.3.3.7 MH6.1 – Xây dựng truy vấn .90

III.3.3.3.8 MH6.2 – Test kết qủa truy vấn dịch vụ .92

III.3.3.3.9 MH7 – Tình trạng hoạt động 93

III.3.3.3.10 MH8 – Quản lý người dùng .94

III.3.3.3.11 MH9 – Quản lý nhóm người dùng .95

III.3.3.3.12 MH10 – Tùy chọn 96

III.3.3.3.13 MH11 – Hướng dẫn sử dụng 97

III.3.3.3.14 MH12 – Giới thiệu chương trình 97

III.3.3.4 Danh sách thực đơn và thanh công cụ 98

III.3.3.4.1 Các menu 98

III.3.3.4.2 Các thanh công cụ 101

Chương IV Kết qủa đạt được và hướng phát triển 103

IV.1 Các kết qủa đạt được 103

IV.2 Những hạn chế 103

IV.3 Hướng phát triển 104

Tài liệu tham khảo 105

Phụ lục A Bảng các hình vẽ và thuật ngữ viết tắt 107

A.1 Bảng các hình vẽ 107

A.2 Bảng các thuật ngữ viết tắt 109

Phụ lục B Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM 112

B.1 Lịch sử phát triển 112

B.2 Đặc tả GSM 113

B.3 Kiến trúc mạng GSM 113

B.4 Kiến trúc địa lý – Các vùng mạng GSM 117

B.5 Băng tần 119

Phụ lục C Mô hình XIAM Information Router 121

C.1 Các chức năng của hệ thống 121

C.2 Các ưu điểm 124

C.3 Các dứng dụng 124

C.4 Cách làm việc của XIAM Information Router 125

C.5 Các thành phần của XIAM Information Router 128

C.6 Các phương thức phân phối thông điệp 129

Phụ lục D Cấu trúc PDU 130

D.1 Cấu trúc PDU SMS-DELIVER 130

D.2 Cấu trúc PDU SMS-SUBMIT 138

Phụ lục E MSComm ActiveX Control 142

E.1 Các thuộc tính 142

E.2 Các sự kiện 147

Phụ lục F Giao tiếp IrDA (hồng ngoại) và Bluetooth 148

F.1 Giao tiếp hồng ngoại (IrDA) 148

F.1.1 Kết nối IrDA 148

F.1.2 Các tầng giao thức IrDA 148

F.2 Giao tiếp Bluetooth 149

F.2.1 Các đặc điểm của Bluetooth 150

F.2.2 Ứng dụng của Bluetooth 150

F.2.3 Mô hình mạng Bluetooth 150

F.2.4 Các tầng giao thức Bluetooth 151

F.2.5 Thành lập một kết nối 153

Chương I

Công nghệ SMS

I.1 Các công nghệ mạng cơ sở:

I.1.1 Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM:

(Trong phần này chỉ giới thiệu vài nét khái quát về mạng GSM, để tìm hiểu chi tiết xem phụ lục B)

GSM (Global System for Mobile) là một chuẩn toàn cầu cho viễn thông kỹ thuật số Là tên của một nhóm chuẩn hóa được thành lập năm 1982, nó tạo

ra một chuẩn chung cho mạng điện thoại di động Châu Âu hoạt động trên tần số 900Mhz

1982-1985: Conférence Européennedes Postes et Télécommunications (CEPT-Hiệp Hội Bưu Chính Viễn Thông Châu Âu) bắt đầu đưa ra chuẩn viễn thông kỹ thuật số Châu Âu tại băng tần 900Mhz, tên là GSM

1988: CEPT bắt đầu xây dựng đặc tả GSM cho giai đoạn hiện thực Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI-European Telecommunication Standards Institude) nhận trách nhiệm phát triển đặc tả GSM

1990: Đặc tả giai đoạn 1 đã được đưa cho các nhà sản xuất phát triển thiết

Hiện nay mạng GSM đang hoạt động trên 3 băng tần: 900 Mhz, 1800 Mhz

và 1900 Mhz

I.1.2 Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS:

GPRS (General Packet Radio Service) là công nghệ truyền thông không dây dạng gói tin có tốc độ truyền dữ liệu cao, kết nối liên tục, được sử dụng cho mạng điện thoại và mạng máy tính Công nghệ GPRS có khả năng tăng tốc độ truyền dữ liệu lên gấp 10 lần, từ 9.6Kbps đối với mạng di động hiện nay đến 115Kbps

Dữ liệu trao đổi đang gia tăng nhanh nhóng do nhu cầu về dịch vụ và truy cập Internet cũng như sự bùng nổ của truyền thông di động đã tạo điều kiện cho thị trường GPRS phát triển Với khả năng kiểm soát lượng thông tin gửi/nhận, khách hàng chỉ phải trả tiền cho những gì họ dùng

Nhờ tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, người dùng có thể tham dự hội thảo qua video, tương tác với các website multimedia và ứng dụng có hình ảnh,

âm thanh bằng những thiết bị cầm tay di động và máy tính xách tay Ở Việt Nam GPRS đang được Vinaphone và Mobifone sử dụng và sẽ bổ sung cho các dịch vụ hiện có như kết nối điện thoại di động bằng chuyển mạnh điện tử Short Message Service (SMS)

Về lý thuyết, GPRS là dịch vụ truyền tin không dây dạng gói, cho phép giảm chi phí đối với người dùng cuối so với dịch vụ chuyển mạch điện tử

vì nó hoạt động trên cơ sở truyền thông được chia sẽ cho nhiều người dùng thay vì dành riêng cho một người tại mỗi thời điểm

Các mạng truyền thông di động hiện nay trên thế giới (kể cả Việt Nam) đang sử dụng công nghệ thế hệ 2 gồm: GSM, CDMA, TDMA … Mục tiêu nhắm tới là 3G - truyền thông không dây thế hệ 3 Như vậy GPRS chỉ là

một trong những bước chuyển tiếp từ thế hệ 2 sang thế hệ 3 và có thể được coi là thế hệ 2,5.

I.2 Tổng quan về công nghệ SMS:

I.2.1 Giới Thiệu:

Vài nét về SMS

Dịch vụ thông điệp ngắn (SMS–Short Message Service) là một dịch vụ không dây đã được chấp nhận toàn cầu SMS tồn tại như là một tập con trong vùng mạng truyền thông không dây kỹ thuật số như: GSM, GPRS, TDMA, CDMA, Ban đầu công nghệ SMS được xem xét như là một

công nghệ nhỏ đi kèm Một điều thú vị là SMS được các nhà cung cấp

dịch vụ GSM đưa vào như là một cách để tận dụng khả năng còn dư thừa của các mạng GSM Không ai có thể tiên đoán được số lượng khổng lồ các tin nhắn SMS được truyền trên mạng sau đó

Theo định nghĩa của tổ chức GSM Association: SMS là khả năng gửi và nhận các thông điệp dưới dạng văn bản giữa các máy điện thoại di động Văn bản có thể bao gồm các ký tự hoặc các ký số hoặc kết hợp cả hai SMS cung cấp một cơ chế truyến các thông điệp đến và từ các thiết bị di động Nó hoạt động dựa trên Trung Tâm Dịch Vụ Tin Nhắn (SMSC–Short Message Service Center), trung tâm này hoạt động như một hệ thống chứa

và chuyển tiếp các thông điệp Mạng truyền thông không dây sẽ cung cấp

sự vận chuyển cho các thông điệp giữa các SMSC và các thiết bị di động Trái lại với các dịch vụ truyền thông điệp văn bản trước đó như dịch vụ nhắn tin, những thành phần của SMS được thiết kế để cung cấp sự bảo đảm khi phân phối các thông điệp đến đích

Một đặc trưng nổi bật của SMS là khi một thiết bị di động đang hoạt động

nó có khả năng nhận hoặc gửi thông điệp vào bất kỳ lúc nào SMS còn bảo đảm sự phân phối các thông điệp ngắn bởi mạng Bất cứ thất bại tạm thời nào cũng được nhận ra và thông điệp sẽ được chứa trong mạng cho đến khi nào nó được chuyển đến đích

Vài nét về sự phát triển

ETSI đã chịu trách nhiệm định nghĩa cho tất cả các đặc tả của GSM trong

đó bao gồm cả các thành phần có liên quan đến SMS SMS là một phần của chuẩn GSM giai đoạn một (GSM Phase 1) Và SMG4 (Special Mobile Group section 4) là nhóm chịu trách nhiệm cho việc chuẩn hóa SMS SMS xuất hiện trong thị trường truyền thông không dây năm 1991 ở Châu

Âu, nơi mạng truyền thông không dây kỹ thuật số đầu tiên được hình thành SMS được xem như một phần của mạng thông tin di động toàn cầu GSM

Thông điệp đầu tiên được gửi vào tháng 12 năm 1992 từ một PC đến một điện thoại di động trên mạng GSM Vodafone ở Anh Mỗi thông điệp có thể chứa tối đa 160 ký tự đối với ký tự Latinh hoặc có thể chứa tối đa 70

ký tự đối với các ký tự khác như: Ả Rập, Trung Quốc, …

Ở Bắc Mỹ, SMS khởi đầu được cung cấp bởi các công ty đi tiên phong như: BellSouth Mobility và Nextel

1998: khi quá trình xây dựng Dịch Vụ Liên Lạc Cá Nhân (PCS), kỹ thuật

đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) và kỹ thuật đa truy cập phân chia theo mã (CDMA) hoàn thành SMS bắt đầu được phát triển toàn diện

I.2.2 Các thành phần mạng và kiến trúc:

Các thành phần trong mạng GSM có chức năng liên quan đến SMS bao gồm:

Hình 1.1 Cấu trúc mạng cơ bản của SMS

Short Messaging Entities (SME)

Là một thành phần mà tại đó nó có thể gửi hoặc nhận thông điệp SME có thể nằm tại một vị trí cố định trong mạng, trạm di động hoặc các trung tâm dịch vụ khác

Short Message Service Center (SMSC)

Chịu trách nhiệm chứa và chuyển tiếp các thông điệp ngắn giữa SME và trạm di động Tương tự như một MSC, SMSC đảm bảo phân phối thông điệp bởi mạng Thông điệp sẽ được chứa tại SMSC cho đến khi đích sẵn sàng nhận, vì vậy người dùng có thể gửi và nhận một thông điệp SMS bất

cứ lúc nào

SMS–Gateway/Interworking MSC (SMS–GMSC/IWMSC)

SMSC thông tin với mạng TCP/IP thông qua GMSC SMS-GMSC là một MSC có khả năng nhận thông điệp ngắn từ SMSC, truy vấn thông tin từ HLR và phân phối thông điệp ngắn đến MSC của trạm di động nhận SMS-IWMSC là một MSC có khả năng nhận một thông điệp ngắn từ

mạng di động và gửi nó đến SMSC thích hợp SMS-GMSC/SMS-IWMSC

luôn hoạt động kết hợp với SMSC

Home Location Register (HLR)

Là một cơ sở dữ liệu dùng để lưu trữ và quản lý các thông tin thường xuyên về thuê bao Nó đuợc truy vấn bởi SMSC

Mobile Switching Center (MSC)

Thực hiện chức năng chuyển mạch của hệ thống, điều khiển các cuộc gọi đền và từ các hệ thồng điện thoại và các hệ thống dữ liệu khác

Visitor Location Register (VLR)

Là một cơ sở dữ liệu chứa đựng các thông tin tạm thời về thuê bao Thông tin này được sử dụng bởi MSC

The Base Station System (BSS)

Tất cả các chức năng liên quan đến sóng vô tuyến được thực hiện trong BSS BSS bao gồm các trạm điều khiển (BSCs) và các trạm thu phát (BTSs) Chức năng chính của nó là truyền tiếng nói và dữ liệu qua lại giữa các trạm di động

The Mobile Station (MS)

Là một thiết bị không dây có khả năng gửi và nhận thông điệp SMS cũng như các cuộc gọi Thông thường các thiết bị này là các điện thoại di động

kỹ thuật số, nhưng thời gian gần đây SMS đã được mở rộng đến các thiết

bị đầu cuối khác như: PDA, máy tính xách tay, modem GSM …

I.2.3 Các thành phần dịch vụ:

SMS bao gồm nhiều thành phần dịch vụ liên quan đến việc gửi và nhận thông điệp như sau:

• Validity period (thời gian hiệu lực): chỉ rõ thời gian bao lâu SMSC

sẽ bảo đảm lưu giữ thông điệp trước khi nó được phân phối đến người nhận

• Priority (độ ưu tiên): là thành phần thông tin cung cấp bởi SME cho biết độ ưu tiên của thông điệp

• Service Center TimeStamp (thời gian phân phối): cung cấp một dấu thời gian ghi lại thời gian thông điệp được phân phối

• Ngoài ra còn có các thành phần dịch vụ khác như: Protocol Identifier (mã nhận dạng giao thức), More Messages To Send (nhiều thông điệp được gửi), …

I.2.4 Các dịch vụ cơ bản:

SMS bao gồm 2 dịch vụ cơ bản sau:

• Mobile–Originated Short Message (MO–SM): chuyển thông điệp từ các trạm di động đến SMSC

• Mobile–Terminated Short Message (MT–SM): chuyển thông điệp từ SMSC đến các trạm di động, hoặc từ SMSC đến các nguồn khác như mạng TCP/IP, Fax, …

Đối với MT–SM một bản báo cáo luôn được trả về SMSC hoặc xác nhận thông điệp đã được phân phối tới đích hoặc cho SMSC biết thông điệp phân phối bị thất bại và nguyên nhân thất bại Tương tự đối với MO–SM một bản báo cáo luôn được trả về trạm di động hoặc xác nhận thông điệp

đã được phân phối đến SMSC hoặc cho trạm di động biết thông điệp phân

phối bị thất bại và nguyên nhân thất bại

Mobile–Terminated Short Message

Hình 1.2 Sự hoạt động của dịch vụ MT – SM

• Thông điệp được truyền từ SME đến SMSC

• Sau khi hoàn thành xử lý bên trong, SMSC truy vấn HLR để nhận thông tin về thuê bao di động

• SMSC gửi thông điệp đến MSC dùng phương thức fowardShortMessage

• MSC nhận thông tin của thuê bao từ VLR Quá trình này có thể bao gồm một thủ tục chứng thực

• MSC chuyển thông điệp đến MS

• MSC trả lại SMSC kết qủa của phương thức fowardShortMessage

• Nếu được yêu cầu bởi SME, SMSC trả lại 1 bản báo cáo tình trạng phân phối của thông điệp

Mobile – Originated Short Message

Hình 1.3 Sự hoạt động của dịch vụ MO - SM

• MS truyền thông điệp đến MSC

• MSC truy vấn VLR để kiểm tra thông điệp truyền có hợp lệ hay không

• MSC gửi thông điệp đến SMSC dùng phương thức fowardShortMessage

• SMSC phân phối thông điệp đến SME

• SMSC báo cho MSC biết kết qủa thành công của phương thức fowardShortMessage

• MSC trả lại MS kết qủa của qúa trình gửi

I.2.5 Cấu trúc của thông điệp ngắn:

Một thông điệp ngắn được biết đến như là một đơn vị dữ liệu giao thức (PDU–Protocol Data Unit) Nó bao gồm 2 phần chính:

• Phần thông tin (Header)

• Phần nội dung thông điệp (User Data)

Hình 1.4 Cấu trúc thông điệp ngắn

Bạn có thể tưởng tượng một PDU là một bức thư (User Data) được cho vào trong một bì thư (Header) với một vài thông tin chi tiết ở bên ngoài Bức thư này sẽ được gửi đến trung tâm SMS SMSC sẽ dựa vào những chi tiết trên bì thư để gửi bức thư đến người nhận bằng một dịch vụ bưu điện nào đó Những tham số được viết trên bì thư (hay trong Header) có thể là: địa chỉ SMSC, địa chỉ người nhận, địa chỉ người gửi, thời gian gửi tin nhắn, thời gian hiệu lực của tin nhắn, lược đồ mã hóa dữ liệu, mã nhận dạng giao thức, đường dẫn phản hồi, chiều dài tin nhắn, … Phần User Data

sẽ chứa toàn bộ nội dung tin nhắn Dữ liệu trong User Data có thể được mã hoá theo 7 bit, 8 bit hoặc UCS2 Nếu bộ ký tự mặc định GSM 7 bit được dùng thì nội dung tin nhắn sẽ bị giới hạn ở 160 ký tự, nếu bộ ký tự UCS2 được dùng thì nội dung tin nhắn sẽ bị giới hạn ở 70 ký tự

Dựa theo chức năng PDU được chia làm nhiều loại như: SMS-DELIVER, SMS-DELIVER-REPORT, SMS-SUBMIT, SMS-SUBMIT-REPORT, SMS-STATUS-REPORT, SMS-COMMAND Mỗi loại sẽ có cấu trúc và các tham số riêng kèm theo Trong phạm vi luận văn này chúng ta chỉ xét

2 loại PDU đó là: SMS-DELIVER (xem mục II.1.1 và phụ lục D.1) và SMS-SUBMIT (xem mục II.1.2 và phụ lục D.2)

I.2.6 Ứng dụng của SMS:

Sự gia tăng sức mạnh của các SMSC đã nâng cao khả năng chuyển tải khối lượng khổng lồ tin nhắn SMS trên các mạng, giảm thiểu nguy cơ rớt mạng vào các giờ cao điểm

Sự hợp tác liên mạng giữa các nhà cung cấp dịch vụ trong cùng một quốc gia hay trên toàn thế giới đã cho phép các khách hàng của các mạng khác nhau có khả năng gửi và nhận tin nhắn SMS cho nhau Khả năng này làm gia tăng nhanh chóng số lượng tin nhắn được sử dụng

Việc ra đời các điện thoại di động có khả năng đoán trước từ nhập vào của người dùng, sử dụng giải thuật T9, các điện thoại thông minh, … đã đơn giản hóa đáng kể việc tạo ra các tin nhắn SMS

Sự hợp tác giữa các nhà cung cấp dịch vụ mạng với các công ty khác càng làm cho SMS có giá trị ứng dụng cao Các hãng truyền hình, các câu lạc

bộ thể thao, các siêu thi và các nhà bán lẻ, các hãng hàng không và các ngân hàng đều có thể ứng dụng SMS vào công việc của mình

Các ứng dụng của SMS có thể kể bao gồm:

Trao đổi thông tin 2 chiều

Người dùng điện thoại di động có thể liên lạc, trao đổi thông tin với nhau qua SMS Chỉ bằng một tin nhắn họ có thể: nhắc nhở hoặc hỏi han người khác về một việc gì đó, sắp xếp một cuộc hẹn, trao đổi tin tức, … Khác với ban đầu, khi SMS chỉ được nhà cung cấp dịch vụ sử dụng trong việc truyền thông báo đến người dùng, bây giờ khả năng trao đổi thông tin 2 chiều đã làm gia tăng mạnh mẽ việc sử dụng SMS

Thông báo mail, voice và fax

Phần lớn SMS được dùng để thông báo cho người dùng điện thoại di động biết rằng họ vừa có một cuộc gọi đến hoặc vừa có mail, fax được nhận

Thông báo thư điện tử

Khi nhận một thư điện tử mới trong hộp thư, phần lớn người dùng thư điện

tử không nhận được sự thông báo Thường họ phải quay số để truy cập vào internet và kiểm tra hộp thư của mình Tuy nhiên bằng cách liên kết thư điện tử với SMS, người dùng có thể được thông báo bất cứ khi nào một thư điện tử mới được nhận

Thông báo thư điện tử được cung cấp dưới dạng một tin nhắn ngắn với một vài chi tiết như: người gửi thư, chủ đề thư và một vài từ đầu tiên trong nội dung thư Phần lớn các thư điện tử sẽ được lọc, bởi vì người dùng chỉ cần được thông báo có thư điện tử mới khi trong nội dung thư điện tử đó chứa đựng những từ khóa mà họ đã định nghĩa trước Điều này cũng có thể giúp họ tránh được các thông báo khi có các thư rác

Với sự phát triển và tăng trưởng không ngừng của thư điện tử trên toàn cầu, thì việc ứng dụng SMS vào việc thông báo thư điện tử sẽ phát triển nhanh và trở nên phổ biến

Tải nhạc chuông, logo, hình ảnh

Một trong những ứng dụng khác của SMS đó là tải nhạc chuông, logo, hình ảnh xuống máy điện thoại di động Thường khi mua điện thoại người mua sẽ được cung cấp sẵn một vài kiểu nhạc chuông, hình ảnh Tuy nhiên điều đó là không đủ, người dùng thường muốn cá nhân hóa chiếc điện thoại theo ý mình Vì vậy việc tải nhạc chuông, logo, hình ảnh xuống điện thoại đã ngày càng trở nên phổ biến

Tán gẫu

Cũng như chat trên internet, chat trên nền SMS cũng ngày càng trở nên phổ biến bởi tính tiện dụng của nó Tuy nhiên chat trên nền SMS có những

đặc trưng và sự bất lợi riêng như: bị giới hạn bởi lượng thông tin, cảm xúc,

…

Email di động

Việc kết hợp số máy điện thoại của người sử dụng với địa chỉ email cho phép họ nhận email từ internet ngay trên máy điện thoại của mình Các email gửi đến một địa chỉ như vậy sẽ được chuyển đến người dùng như một tin nhắn SMS Dịch vụ này rất hữu ích đối với những người dùng mà tại đó internet không phổ dụng

Đối với người dùng phân tán và di động SMS tỏ ra vượt trội hơn hẳn email truyền thống Bởi lẽ các tin nhắn SMS sẽ được gửi thẳng đến máy di động của người nhận, thường được bỏ trong túi áo Còn email khi đã được gửi đòi hỏi người nhận phải truy cập vào mạng và kiểm tra hộp thư của mình

Dịch vụ cung cấp thông tin

SMS có thể dùng để phân phối một phạm vi rộng lớn của thông tin đến người dùng điện thoại di động như: điểm thi, thông tin giá cả, thời tiết, kết quả bóng đá, kết quả sổ số, … Tóm lại bất cứ nguồn thông tin nào vừa khít trong một tin nhắn sẽ có thể được phân phối bởi SMS

Thương mại điện tử

Việc ra lệnh chuyển tiền giữa các tài khoản, thực hiện thanh toán trong mua bán, … tất cả đều có thể thực hiện bằng tin nhắn SMS

Dịch vụ khác hàng

Các công ty, tổ chức có thể thông báo đến các khách hàng của mình thông tin về các sản phẩm mới, các chương trình khuyến mãi, …

Định vị

Chỉ bằng một tin nhắn người sử dụng có thể biết mình đang ở đâu trên thế giới thông qua sự kết hợp giữa SMS và hệ thống định vị toàn cầu GPS

Điều khiển từ xa

SMS có thể dùng để quản lý các hệ thống trong môi trường điều khiển từ

xa Ứng dụng này cung cấp cho người dùng các thông tin và sự kiện từ một hệ thống ở xa Khi một sự kiện quan trọng xuất hiện trong hệ thống một tin nhắn sẽ được gửi đến người dùng để thông báo cho họ biết về sự kiện đó Người dùng sau đó có thể gửi lại một tin nhắn đến hệ thống để yêu cầu hệ thống thực hiện một công việc nào đó để giải quyết vấn đề

I.2.7 Sự phát triển và tương lai của SMS:

Một câu hỏi được đặt ra là tương lai của SMS sẽ ra sao khi mà mạng GSM đang dần phát triển lên thành các mạng có tốc độ truyền dữ liệu cao như: dịch vụ vô tuyến gói chung (GPRS), các mạng thế hệ 3G Câu trả lời là SMS sẽ còn phát triển mạnh hơn nữa Các thế hệ SMS tiếp theo đã, đang

và sẽ phát triển như: dịch vụ thông điệp dài, dịch vụ tin nhắn đa phương tiện (MMS), Lúc đó tin nhắn SMS không còn bị giới hạn bởi 160 ký tự, không còn bị giới hạn ở các ký tự và ký số nữa Tin nhắn lúc này sẽ vượt qua giới hạn 160 ký tự, tin nhắn có thể chứa hình ảnh, âm thanh, video, và nhiều dạng dữ liệu khác, …

I.3 Tham khảo một số mô hình ứng dụng dựa trên SMS:

I.3.1 Hệ thống nhắn tin SMS cho nhà trường–EDUSMS:

I.3.1.1 Giới thiệu:

Dựa trên nền tảng dịch vụ SMS Công Ty Giải Pháp CNTT DASIS đã phát triển hệ thống nhắn tin cho nhà trường bằng SMS - EDUSMS Mục đích

trường, các cơ sở, trung tâm đào tạo được thực hiện một cách tiện lợi và nhanh chóng dựa trên dịch vụ SMS cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động

I.3.1.2 Mô tả hệ thống:

Hình 1.5 Hệ thống EDUSMS

Hệ thống EDUSMS được xây dựng rất đơn giản bao gồm một máy tính chạy ứng dụng EDUSMS và một máy điện thọai di động được kết nối với máy tính thông qua cổng nối tiếp (COM/cổng kết nối modem ngoài và máy tính) Ứng dụng EDUSMS sẽ gửi thông tin từ máy tính đến học viên thông qua máy điện thoại di động này Có 3 loại bản tin sẽ được gửi bởi EDUSMS:

• Các thông báo chung (thời khóa biểu, lịch thi…) được gửi cùng lúc đến nhiều máy di động khác nhau

• Các thông tin cá nhân (kết quả học tập, lịch hẹn…) được gửi đến nhiều máy khác nhau

• Các thông tin trả lời truy vấn của học viên từ các máy di động

I.3.1.3 Phương thức triển khai dịch vụ cho học viên:

Các học viên đăng ký sử dụng dịch vụ phải trả cuớc phí cho các tin nhắn

mà Trung tâm gửi đến học viên với giá đề nghị là 1.000 đồng/tin Chi phí

này bao gồm 500 đồng trả cho nhà cung cấp dịch vụ di động và 500 đồng

để duy trì sự họat động của hệ thống

Có 2 loại dịch vụ được cung cấp bởi EDUSMS:

• Dịch vụ gửi tin theo định kỳ: Với dịch vụ gửi tin theo định kỳ trung tâm có thể tính được số tin gửi cho mỗi học viên đăng ký sử dụng dịch vụ trong một học kỳ và thực hiện thu lệ phí sử dụng dịch vụ trước mỗi học kỳ

• Dịch vụ gửi tin theo truy vấn: Học viên phải đăng ký một tài khỏan trả

trước và chỉ được sử dụng dịch vụ khi còn đủ tiền trong tài khoản

I.3.1.4 Giới thiệu một số giao diện chương trình:

Hình 1.6 Màn hình truy vấn và phản hồi

Hình 1.7 Màn hình gửi tin nhắn

I.3.2 Mô hình XIAM Information Router:

(Phần này chỉ giới thiệu sơ lược về XIAM Information Router, để tìm hiểu chi tiết xem phụ lục C)

I.3.2.1 Giới thiệu:

XIAM là một công ty phát triển phần mềm, tập trung vào công nghệ internet không dây và là công ty dẫn đầu trong Information Routing – một công nghệ thông điệp duy nhất

XIAM được thành lập ở Dublin, Ireland năm 1999 Ngay khi thành lập họ nhận thấy trong thị trường thế giới còn thiếu một giải pháp dễ dàng cho việc trao đổi thông tin giữa các hệ thống thông tin khác nhau Sau 3 năm phát triển công nghệ Information Routing và sản phẩm đầu tiên trên thế giới trong lĩnh vực này - XIAM Information Router đã được giới thiệu ra thị trường thế giới

XIAM Information Router là giải pháp duy nhất trên thị trường quốc tế và

nghiệp khác nhau Nó hỗ trợ các giao thức truyền thông điệp di động như SMS cũng như những công nghệ internet di động như: WAP và i-mode

I.3.2.2 Tổng quát về hệ thống XIAM Information Router:

XIAM Information Router là hệ thống cho phép trao đổi thông tin giữa các

tổ chức kinh doanh và những người cần nó Thông qua XIAM Information Router người dùng có thể cập nhật cơ sở dữ liệu, phản hồi email, truy cập thông tin trong các trang web hoặc khởi động hệ thống nào đó, … Tất cả đều được thực hiện từ bất kỳ điện thoại di động nào và tại bất kỳ thời gian nào

Hình 1.8 Hệ thống XIAM Information Router

Bằng cách gửi tin nhắn SMS đến XIAM Information Router nguời dùng

có thể yêu cầu thông tin hoặc hệ thống lệnh để thực hiện một tác vụ nào đó.XIAM Information Router xử lý các lệnh này và gửi kết qủa có được về các thiết bị di động của bạn như: điện thoại di động, laptop, PDA, …

XIAM Information Router còn có thể thông báo đến người dùng các các

sự kiện như trục trặc hệ thống, có thay đổi trên cơ sở dữ liệu, hoặc có email mới,

I.4 Một số loại thiết bị di động hỗ trợ SMS:

I.4.1 Nokia 6610:

Hình 1.9 Điện thoại Nokia 6610

• Điện thoại 3 băng tần GSM 900/1800/1900 Mhz

• Hỗ trợ GPRS, truy cập WAP 1.2.1

• Tin nhắn tiếng việt (70 ký tự), đoán trước từ nhập dùng thuật giải T9

• Tin nhắn đa phương tiện bao gồm: văn bản, hình ảnh, âm thanh, …

• Giao diện kết nối với PC: IrDA (hồng ngoại), DKU-5 (USB)

• Có thể gửi 3 tin nhắn cùng lúc, gửi tín nhắn đến nhiều người

• Gửi email từ máy di động, hỗ trợ chat trên nền SMS, tin nhắn thoại

• Hỗ trợ SMS dưới dạng Text và PDU

• Hỗ trợ tập lệnh AT GSM 07.07 và GSM 07.05

I.4.2 Siemens SL45:

Hình 1.10 Điện thoại Siemens SL45

• Điện thoại 2 băng tần 900/1800 Mhz

• Đoán trước văn bản nhập dùng thuật giải T9, tin nhắn thoại

I.4.3 Siemens M20 Terminal:

Hình 1.11 Thiết bị Siemens M20 Termimal

M20 là thiết bị đầu cuối GSM 900 Mhz Phase 2, hỗ trợ SMS, fax, dữ liệu

và thoại Thiết bị được thiết kế cho nhu cầu sử dụng đa năng trong các lĩnh vực ứng khác nhau M20 là một thiết bị đầu cuối được hệ thống XIAM Information Router hỗ trợ chính thức

Các đặc tính

• Dịch vụ dữ liệu, thoại, fax và SMS (GSM Phase 2)

• Hỗ trợ SMS với các dạng Text, PDU, Point-to-Point (MT/MO)

• Có thể gửi quảng bá (broadcast) SMS đến nghiều thiết bị SMS cùng lúc

• Đáp ứng chất lượng cao nhất đối với một trạm di động theo các đặc

tả của chuẩn GSM Phase 2

• Giao diện tuần tự TS-232 V.24/V.28

• Tích hợp bộ đọc SIM 3V bên trong

M20 kết hợp tất cả các đặc tính được yêu cầu bởi các nhà phát triển và người dùng Nó được thiết kế cho cả hai mục đích là làm việc với các ứng

dụng chuẩn công nghiệp phức tạp và cho việc tích hợp trong các lĩnh vực

di động và cố định

I.4.4 WAVECOM Fastrack M1256:

Hình 1.12 Thiết bị WAVECOM Fastrack M1256

WAVECOM Fastrack M1256 là modem ngoài 2 băng tần GSM 900/1800 Mhz Được thiết kế cho các ứng dụng dữ liệu, SMS, fax và thoại

• Tương thích đầu đủ với các đặc tả của GSM Phase 2+

• Hỗ trợ SMS định dạng Text, PDU, Point-to-Point (MT/MO) và gửi tin nhắn quảng bá (broadcast), hỗ trợ UCS2, hỗ trợ GPRS

• Giao diện kết nối tuần tự RS-232

• Điều khiển từ xa với tập lệnh AT GSM 07.07 và GSM 07.05

• Tốc độ truyền qua cổng tuần tự: 300 đến 115200 bit/s

• Giao diện SIM 3V/5V

Chương II

Nghiên cứu kỹ thuật lập trình giao tiếp

với thiết bị di động

II.1 Định dạng PDU và cách gửi nhận tin nhắn:

Có 2 cách để gửi và nhận tin nhắn SMS: tin nhắn dạng Text và dạng PDU Dạng text (không được hỗ trợ trong một vài điện thoại) chỉ là một trường hợp mã hoá các dòng bit của dạng PDU Có nhiều bộ ký tự và nhiều cách thức mã hóa được sử dụng khi gửi hoặc nhận tin nhắn Các tùy chọn thông thường nhất là: "PCCP437", "PCDN", "8859-1", "IRA" và "GSM" Khi đọc thông điệp trong một ứng dụng chạy trên máy tính chúng ta phải dùng câu lệnh AT+CSCS (xem mục II.3 để biết chi tiết về tập lệnh AT) để lựa chọn bộ ký tự thích hợp Khi đọc thông điệp trên điện thoại, nó sẽ tự lựa chọn cách thức mã hóa thích hợp Một ứng dụng có khả năng đọc thông điệp SMS có thể dùng dạng Text hoặc dạng PDU Nếu dạng Text được dùng thì ứng dụng sẽ bị giới hạn bởi tập các tùy chọn mã hóa đã được thiết lập sẵn Trong một vài trường hợp thì điều đó không đủ để đáp ứng một cách linh hoạt Nếu dạng PDU được dùng thì bất kỳ cách thức mã hóa nào cũng có thể được dùng

II.1.1 Nhận tin nhắn dưới dạng PDU:

(Trong phần này chỉ trình bày những phần cơ bản nhất về cách nhận tin nhắn dưới dạng PDU, để tìm hiểu chi tiết xem phụ lục D.1)

Chuỗi PDU không chỉ chứa đựng nội dung tin nhắn mà còn chứa nhiều thông tin kèm theo về người gửi như: trung tâm dịch vụ của người gửi, thời gian gửi, … Tất cả chúng đều ở trong cùng dạng hoặc là các Octet

hexa-decimal (mỗi Octet 8 bit được biểu diễn bằng 2 ký số thập lục phân) hoặc là các Octet decimal-semi (mỗi Octet 8 bit được biểu diễn bằng 2 ký

10 0B Chiều dài số điện thoại của người

gửi là 11

11 81 Kiểu địa chỉ (số điện thoại) của

người gửi là kiểu không xác định

28 trở

đi E8329BFD4697D9EC37

Nội dung tin nhắn (“hellohello”) đã được chuyển từ các Septet (10 Septet) sang các Octet (9 Octet) (Xem chi tiết cách chuyển trong phụ lục B)

II.1.2 Gửi tin nhắn dưới dạng PDU:

(Trong phần này chỉ trình bày những phần cơ bản nhất về cách gửi tin nhắn dưới dạng PDU, để tìm hiểu chi tiết xem phụ lục D.2)

Ví dụ chuỗi sau là chuỗi sẽ được gửi khi gửi tin nhắn “hellohello” dưới dạng PDU từ một điện thoại Nokia 6610 đến máy khác có số

Chiều dài phần thông tin về SMSC

Ở đây chiều dài là 0 có nghĩa là thông tin về SMSC được chứa trong điện thoại sẽ được dùng