Cấu trúc một tin nhắn SMS

2) Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

3.2.2 Cấu trúc một tin nhắn SMS

Nội dung c ủa 1 tin nhắn SMS khi được gửi đi chia làm 5 phần như sau:

Instructions to air interface Instructions to SMSC Instructions to handset Instructions to SIM (optional) Message Body

Hình 3.3 : Cấu trúc của 1 tin nhắn SMS

- Instructions to air interface: chỉ thị dữ liệu kết nối với air interface (giao diện không khí).

- Instructions to SMSC: chỉ thị dữ liệu kết nối với trung tâm tin nhắn SMSC. - Instructions to handset: chỉ thị dữ liệu kết nối bắt tay

- Message body: nội dung tin nhắn SMS

3.2.3 Ƣu điểm của SMS

- Tin nhắn có thể được gửi và đọc tại bất kỳ thời điểm nào

- Tin nhắn SMS có thể được gửi tới các điện tho ại dù chúng đang bị tắt nguồn. - Ít gây phiền phức trong khi bạn vẫn có thể giữ liên lạc với người khác.

- Được sử dụng trên các điện thoại di động khác nhau và có thể gửi cùng mạng hoặc khác mạng đều được.

- Phù hợp với các ứng dụng wireless sử dụng cùng với nó như: chức năng SMS được hỗ trợ 100% bởi các điện thoại sử dụng công nghệ GSM; có thể gửi nhạc chuông, hình ảnh…; hỗ trợ chi trả các dịch vụ trực tuyến download nhạc chuông…

3.2.4 Tin nhắn SMS chuỗi/tin nhắn SMS dài

Để khắc phục khuyết điểm mang lượng giới hạn dữ liệu, một mở rộng mới ra đời đó là SMS chuỗi (SMS dài). Một SMS dạng text dài có thể chứa nhiều hơn 160 ký tự theo chuẩn dùng trong tiếng Anh. SMS chuỗi có cơ cấu hoạt động như sau: điện thoại di động sẽ chia tin nhắn dài ra thành nhiều phần nhỏ và sau đó gửi các phần nhỏ này như tin nhắn SMS đơn. Khi các tin nhắn SMS này đã được gửi tới đích hoàn toàn thì nó sẽ được kết hợp lại với nhau trên máy di động của người nhận.

Khó khăn của SMS chuỗi là nó ít được hỗ trợ nhiều so với SMS ở các thiết bị có sử dụng sóng wireless.

3.2.5 SMS center/SMSC

Một SMS Center (SMSC) là nơi chịu trách nhiệm luân chuyển các ho ạt động liên quan tới SMS của một mạng wireless. Khi một tin nhắn SMS được gửi đi từ một điện thoại di động thì trước tiên nó sẽ được gửi tới một trung tâm SMS. Sau đó, trung tâm SMS này sẽ chuyển tin nhắn này tới đích (người nhận). Một tin nhắn SMS có thể phải đi qua nhiều hơn một thực thể mạng (netwok) (chẳng hạn như SMSC và SMS gateway) trước khi đi tới đích thực sự của nó. Nhiệm vụ duy nhất của một SMSC là luân chuyển các tin nhắn SMS và điều chỉnh quá trình này cho đúng với chu trình của nó. Nếu như máy điện thoại của người nhận không ở trạng thái nhận (bật nguồn) trong lúc gửi thì SMSC sẽ lưu trữ tin nhắn này. Và khi máy điện thoại của người nhận mở nguồn thì nó sẽ gửi tin nhắn này tới người nhận.

Thường thì một SMSC sẽ họat động một cách chuyên dụng để chuyển lưu thông SMS của một mạng wireless. Hệ thống vận hành mạng luôn luôn quản lí SMSC của riêng nó và ví trí của chúng bên trong hệ thống mạng wireless. Tuy nhiên hệ thống vận hành mạng sẽ sử dụng một SMSC thứ ba có vị trí bên ngoài của hệ thống mạng wireless.

Bạn phải biết địa chỉ SMSC của hệ thống vận hành mạng wireless để sử dụng, tinh chỉnh chức năng tin nhắn SMS trên điện tho ại của bạn. Điển hình một địa chỉ SMSC là một số điện thoại thông thường ở hình thức, khuôn mẫu quốc tế. Một điện thoại nên có một thực đơn chọn lựa để cấu hình địa chỉ SMSC. Thông thường thì địa chỉ được điều chỉnh lại trong thẻ SIM bởi hệ thống mạng wireless. Điều này có nghĩa là bạn không cần phải làm bất cứ thay đổi nào cả.

3.2.6 SMS quốc tế

Các tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành được chia ra làm hai hạng mục gồm tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành cục bộ và tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành quốc tế với nhau. Tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành cục bộ là tin nhắn mà được gửi giữa các nhà điều hành trog cùng một quốc gia còn tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành quốc tế là tin nhắn SMS được gửi giữa các nhà điều hành mạng wireless ở những quốc gia khác nhau.

Thường thì chi phí để gửi một tin nhắn SMS quốc tế thì cao hơn so với gửi trong nước. Và chi phí gửi tin nhắn trong nội mạng thì ít hơn so với gửi cho mạng khác trong cùng một quốc gia <= chi phí cho việc gửi tin nhắn SMS quốc tế.

Khả năng kết hợp của tin nhắn SMS giữa hai mạng wireless cục bộ hay thậm chí là quốc tế là một nhân tố chính góp phần tới sự phát triển mạnh mẽ của hệ thống SMS toàn cầu.

3.2.7 SMS gateway

Một khó khăn của SMS là các SMSC được phát triển, xây dựng bởi các công ty sử dụng giao thức truyền thông riêng của họ và hầu hết các giao thức này thuộc quyền sở hữu riêng. Ví dụ như Nokia có một giao thức SMSC là CIMD, nhà điều hành CMG lại có giao thức SMSC là EMI. Chúng ta không thể kết nối hai SMSC nếu chúng không có cùng giao thức SMSC. Để giải quyết vấn đề này, một SMS gateway được đặt giữa hai giao thức SMSC khác nhau. Gateway này hoạt động ở hai sóng mang khác nhau để có thể gửi SMS cho nhau mà không gặp bất kỳ trở ngại nào. Hình 3.4 : SMS gateway SMSC1 ^SMS SMSC2 GATEWAY SM SC PROTOCOL1 SM SC PROTOCOL2

3.3 Giới thiệu Module Sim300CZ

Hình 3.5 : Module Sim300CZ

Module Sim300CZ là một trong những loại modem GSM. Nhưng Module Sim300CZ có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn. Nó sử dụng công nghệ GSM/GP RS hoạt động ở băng tầng EGSM 900Mhz, DCS 1800 Mhz và PCS 1900Mhz, tính năng GPRS của Sim 300CZ có nhiều lớp

8 lớp điện dung 10 lớp điện dung

Và hỗ trợ GPRS theo dạng đồ thị mã hóa CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4.

3.3.1 Đặc điểm của Module Sim300CZ

 Nguồn cung cấp kho ảng 3.4 – 4.5V

 Có nguồn lưu trữ bên trong cung c ấp cho sim card  Băng tần - EGSM 900Mhz, DCS 1800Mhz và PCS 1900Mhz, Sim300CZ có thể tự động tìm kiếm băng tần - Phù hợp với GSM Pha 2/2+  Loại GSM là loại MS nhỏ  Giới hạn nhiệt độ - Bình thường: -30oC đến +70o C

- Hạn chế: - 35⁰C tới -30⁰C và +70⁰C tới +80⁰C - Nhiệt độ bảo quản: -45⁰C tới 85⁰C

 Dữ liệu GPRS

- GPRS dữ liệu tải xuống: Max 85.6 kbps - GPRS dữ liệu up lên: Max 42.8 kbps - Sơ đồ mã hóa: CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4

- Sim 300 CZ hỗ trợ giao thức PAP, kiểu sử dụng kết nối PPP - Sim 300CZ tích hợp giao thức TCP/IP

 SMS

- Hỗ trợ nhiều chế độ MT, MO, CB, Text and PDU - Bộ nhớ SMS: Sim, card

 Sim card

- Hỗ trợ sim card: 1,8v ; 3v  Anten ngoài

- Kết nối thông qua anten ngoài 500km hoặc đế anten  Âm thanh

- Dạng mã hóaa âm thanh. - Mức chế độ (ETS 06.20) - Toàn bộ chế độ (ETS 06.10)

- Toàn bộ chế độ tăng cường (ETS 06.50/ 06.06/ 06.80) - Loại bỏ tiếng dội

 Giao tiếp nối tiếp

- Cổng nối tiếp: 7 Cổng nối tiếp (ghép nối)

- Cổng kết nối có thể sử dụng với CSD Fax, GPRS và gửi lệnh ATCommand tới mudule điều khiển

- Cổng nối tiếp có thể sử dụng chức năng giao tiếp - Hỗ trợ tốc độ truyền 1200 BPS tới 115200 BPS

- Cổng truyền nhận dữ liệu: 2 cổng nối tiếp TXD và RXD  Quản lý danh sách

 Đồng hồ thời gian thực Do người dùng cài đặt  Đặc tính vật lý

- Kích thướt 50±0.15 x 33±0.15 x7.7±0.3mm - Nặng 13.8 kg

3.3.2 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân

Hình 3.6 : Sơ đồ chân của Module Sim300CZ

Bảng 3.1: Chức năng chân Module Sim300CZ

Chân

số ^{Tên chân I/O}

Mô tả chân

1 ^{VBAT I}

Kết nối nguồ n áp V_max=4.5v V_min=3.4 v V_norm=4.0v 3 ^{VBAT I} 5 ^{VBAT I} 7 ^{VBAT I} 9 ^{VBAT I} 11 ^{VCHG I}

Cung cấp điện áp vào cho mạch nạp. giúp hệ thống nhận ra bộ nạp.

V_max=5.25v V_max=1.1*VBAT

13 ^{TEMP_BAT I}

Khi dùng nguồn pin chân này nối với chân giữa của pin

15 ^{VDD_EXT O}

Cung cấp nguồn điện áp 2.39v cho mạch ngoài. Xác định trạng thái on/off của hệ thống. Khi điện áp mức thấp thì hệ thống off và ngược lại. V_max=3.0v

V_min=2.75v V_norm=2.93v I_max=60mA

17 ^{PWRKEY I}

Cho mức điện áp thấp khi tắt hoặc mở nguồn hệ thống. Khi mở nguồn nên bấm giữ vài giây để hệ thống nhận dạng phần mềm

VIL_max=0.2*VBAT VIH_min=0.6*VBAT VI_max=VBAT

19 ^{STATUS O}

Đèn báo hiệu trạng thái làm việc VIL__max=0.3*VDD_EXT

VIL__min=0

VIH__max=VDD_EXT+0.3 VIH__min=0.7*VDD_EXT VOLmin=VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND

21 ^{GPIO0 I/O Port vào ra}

23 ^{BUZZER O loa}

25 ^{SIM_VDD O Cung cấp điện áp cho SIM card}

27 ^{SIM_RST O SIM reset}

29 ^{SIM_DATA I/O Ngõ ra của dữ liệu SIM}

31 ^{SIM_CLK 0 SIM clock}

33 ^{SIM_PRESENCE I Nhận ra SIM card}

35 ^{GPIO1 I/O Port vào ra}

37 ^{DCD O}

Phát hiện bộ mang dữ liệu VILmin=0V

VILmax=0.3*VDD_EXT VIHmin=0.7*VDD_EXT VIHmax= VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND VOLmax=0.2V VOHmin= VDD_EXT-0.2 VOHmax= VDD_EXT 39 ^{DTR I} Sẵn sàng nhận dữ liệu VILmin=0V VILmax=0.3*VDD_EXT VIHmin=0.7*VDD_EXT VIHmax= VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND VOLmax=0.2V VOHmin= VDD_EXT-0.2 VOHmax= VDD_EXT 41 ^{RXD I} Truyền dữ liệu VILmin=0V VILmax=0.3*VDD_EXT VIHmin=0.7*VDD_EXT VIHmax= VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND VOLmax=0.2V VOHmin= VDD_EXT-0.2 VOHmax= VDD_EXT 43 ^{TXD O} Nhận dữ liệu VILmin=0V VILmax=0.3*VDD_EXT VIHmin=0.7*VDD_EXT VIHmax= VDD_EXT+0.3

VOLmin=GND VOLmax=0.2V

VOHmin= VDD_EXT-0.2 VOHmax= VDD_EXT

45 ^{RTS I}

Yêu c ầu để gửi VILmin=0V VILmax=0.3*VDD_EXT VIHmin=0.7*VDD_EXT VIHmax= VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND VOLmax=0.2V VOHmin= VDD_EXT-0.2 VOHmax= VDD_EXT 47 ^{CTS O} Xóa để gửi VILmin=0V VILmax=0.3*VDD_EXT VIHmin=0.7*VDD_EXT VIHmax= VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND VOLmax=0.2V VOHmin= VDD_EXT-0.2 VOHmax= VDD_EXT 49 ^{RI O}

Báo hiệu chuông VILmin=0V VILmax=0.3*VDD_EXT VIHmin=0.7*VDD_EXT VIHmax= VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND VOLmax=0.2V

VOHmin= VDD_EXT-0.2 VOHmax= VDD_EXT

51 ^{AGND Nối đất tương tự}

53 ^{SPK1P O} _{Ngõ ra của âm tho ại}

55 ^{SPK1N O}

57 ^{SPK2P O} _{Ngõ ra phụ của âm thoại}

59 ^{SPK2N O} 2 ^GND Nối đất 4 ^GND 6 ^GND 8 ^GND 10 ^GND

12 ^{ADC0 Chuyển đổi tương tự sang số}

14 ^{VRTC I/O}

Ngõ vào cho RTC: khi không có nguồn cung cấp cho hệ thống.

Ngõ vào nguồn dữ trữ: khi nguồn chính đã có và trạng thái nguồn dữ trữ ở mức thấp

16 ^{NETLIGHT O}

Đèn báo hiệu trạng thái mạng VIL__max=0.3*VDD_EXT VIL__min=0

VIH__max=VDD_EXT+0.3 VIH__min=0.7*VDD_EXT VOLmin=VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND

18 ^{KBC0 O}

Ma trận phím VIL__max=0.3*VDD_EXT VIL__min=0

VIH__max=VDD_EXT+0.3 VIH__min=0.7*VDD_EXT VOLmin=VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND 20 ^{KBC1 O} 22 ^{KBC2 O} 24 ^{KBC3 O} 26 ^{KBC4 O} 28 ^{KBR0 I} 30 ^{DBR1 I} 32 ^{KBR2 I}

34 ^{KBR3 I}

36 ^{KBR4 I}

38 ^{DISP_CS O Giao tiếp màn hình hiển thị}

VIL__max=0.3*VDD_EXT VIL__min=0

VIH__max=VDD_EXT+0.3 VIH__min=0.7*VDD_EXT VOLmin=VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND 40 ^{DISP_CLK O} 42 ^{DISP_DATA I/O} 44 ^{DISP_D/C O} 46 ^{DISP_RST O} 48 ^{DBG_RXD I}

Giao diện nối tiếp của bộ sửa lỗi và truyền thông VILmin=0V VILmax=0.3*VDD_EXT VIHmin=0.7*VDD_EXT VIHmax= VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND VOLmax=0.2V VOHmin= VDD_EXT-0.2 VOHmax= VDD_EXT 50 ^{DBG_TXD O}

Giao diện nối tiếp của bộ sửa lỗi và truyền thông VILmin=0V VILmax=0.3*VDD_EXT VIHmin=0.7*VDD_EXT VIHmax= VDD_EXT+0.3 VOLmin=GND VOLmax=0.2V VOHmin= VDD_EXT-0.2 VOHmax= VDD_EXT

52 ^{AGND Nối đất tương tự}

54 ^{MIC1P I} _{Ngõ vào của âm thoại}

58 ^{MIC2P I} _{Ngõ vào của âm thoại}

60 ^{MIC2N I}

3.3.3 Các chế độ hoạt động của Module Sim300CZ

 GSM/GPRS SLEEP

Module sẽ tự động chuyển sang chế độ SLEEP nếu DTR được thiết lập mức cao và ở đó không có ngắt phần cứng như ngắt GPIO hoặc dữ liệu trên port nối tiếp.

Trong trường hợp này, dòng tiêu thụ của module sẽ giảm xuống mức thấp nhất. Trong suốt chế độ SLEEP, module vẫn có thể nhận gói tin nhắn ho ặc SMS từ hệ thống.

 GSM IDLE

Phần mềm tích cực. Module kết nối mạng GSM và module sẵn sàng gửi và nhận.

 GSM TALK

Kết nối vẫn tiếp tục diễn ra giữa 2 thuê bao, nhưng không có dữ liệu được gửi hoặc nhận. Trong trường hợp này, năng lượng tiêu thụ phụ thuộc vào thiết lập mạng và cấu hình GPRS.

 GPRS STANDBY

Module sẵn sàng truyền dữ liệu GPRS, nhưng không có dữ liệu nào được gửi và nhận. Trong trường hợp này, năng lượng tiêu thụ phụ thuộc vào thiết lập mạng và cấu hình GPRS.

 GPRS DATA

Xảy ra việc truyền dữ liệu GPRS. Trong trường hợp này, năng lượng tiêu thụ liên quan tới việc thiết lập mạng ( mức điều khiển nguồn), tốc độ uplink/downlink và cấu hình GPRS (sử dụng thiết lập multi-slot)

3.3.4 Tập lệnh AT của module Sim 300CZ 3.3.4.1 Các thuật ngữ 3.3.4.1 Các thuật ngữ

<CR> : Carriage return (Mã ASCII 0x0D). <LF> : Line Feed (Mã ASCII 0x0A).

MT : Mobile Terminal - Thiết bị đầu cuối mạng (trong trường hợp này là modem).

TE : Terminal Equipment - Thiết bị đầu cuối (máy tinh, hệ vi điều khiển).

3.3.4.2 Cú pháp lệnh AT

Khởi đầu lệnh : Tiền tố “AT” hoặc “at” Kết thúc lệnh : ký tự <CR>

Lệnh AT thường có một đáp ứng theo sau nó, đáp ứng có cấu trúc : “<CR><LF><Response><CR><LF>”

Tập lệnh AT có thể chia thành 3 loại cú pháp chính : cú pháp cơ bản, cú pháp tham số S, cú pháp mở rộng

Cú pháp cơ bản :

“AT<x><n>” hoặc “AT&<x><n>” Với :

<x> : Lệnh

<n> : Đối số của lệnh, đối số có thể có 1 hoặc nhiều đối số, đối số có thể tùy chỉnh, được thiết lập mặc định nếu trong lệnh thiếu đối số. Cú pháp tham số S :

“ATS<n>=<m>” Với :

<n> : Chỉ số của thanh ghi S được thiết lập.

<m> : Giá trị đặt cho thanh ghi S. <m> có thể tùy chỉnh, nếu thiếu, giá trị mặc đinh sẽ được đ ặt cho <m>.

Cú pháp mở rộng :

Các lệnh có cú pháp này có thể hoạt động ở nhiều chế độ. Các chế độ được liệt kê ở bảng bên dưới :

Bảng 3.2 : Chế độ lệnh AT

Lệnh kiểm tra AT+<x>=? Liệt kê danh sách các tham số của lệnh và các giá trị có thể thiết lập cho tham số Lệnh đọc ^{AT+<x>? Cho biết giá trị hiện tại của các tham số}

trong lệnh

Lệnh thiết lập AT+<x>=<…> Thiết lập các giá trị cho các tham số của lệnh

Lệnh thực thi ^AT+<x> Đọc các tham số bất biến được tác động bởi các tiến trình bên trong của module

Kết hợp các lệnh AT liên tiếp trên cùng một dòng lệnh : Chỉ cần đánh “AT” hoặc “at” một lần ở đầu đầu dòng lệnh, các lệnh còn lại chỉ cần đánh lệnh, các lệnh cách nhau bởi dấu chấm phẩy. Một dòng lệnh chỉ chấp nhận tối đa 256 ký tự. Nếu số ký tự nhiều hơn sẽ không có lệnh nào được thi hành.

Nhập các lệnh AT liên tiếp trên các dòng lệnh khác nhau : Giữa các dòng lệnh sẽ có một đáp ứng (Ví dụ như OK, CME error, CMS error). Cần phải chờ đáp ứng này trước khi nhập lệnh AT tiếp theo.

3.4.3 Một số lệnh AT được dùng

ATZ thiết lập tất cả các tham số hiện tại theo mẫu được người dùng định nghĩa

Bảng 3.3 : Một số lệnh AT Lệnh thực thi ATZ[<value>] Đáp ứng OK Tham số

<value> 0 Thiết lập lại mẫu thứ 0 Chú ý :

Mẫu được người dùng định nghĩa được lưu trên bộ nhớ cố định

Nếu mẫu của người dùng không hiệu lực, nó sẽ mặc định theo mẫu mặc định lúc sản xuất.

Bất cư lệnh cộng thê m trên cùng một dòng lệnh đều bị bác bỏ.

AT+CMGR : Đọc nội dung tin nhắn SMS Bảng 3.4 : Lệnh AT+CMGR Lệnh kiểm tra AT+CMGR=? Đáp ứng OK Lệnh thiết lập AT+CMGR=<index> [,<mode>] Các tham số

<index> : kiểu số nguyên; giá trị nằm trong khoảng số vùng nhớ được hỗ trợ bởi bộ nhớ

<mode> 0 : bình thường

1 : không thay đổi trạng thái của bộ thu SMS chuyên biệt

AT+CMGS : Gửi tin nhắn SMS

Bảng 3.5 : Lệnh AT+CMGS Lệnh kiểm tra AT+CMGS=? Đáp ứng OK Lệnh thiết lập 1) Ở chế độ văn bản (+CMGF=1): AT+CMGS=<da> [,<toda>]<CR>vă n bản được nhập<Ctrl- Z/ESC> 2) Ở chế độ PDU (+CMGF=0): AT+CMGS=<len gth><CR>PDU được nhập<Ctrl- Z/ESC> Các tham số

<da> Số điện thoại mà tin nhắn được gửi đến.

<toda> Định dạng dạng địa chỉ thể hiện trong số điện thoại