Đồ án Ðiều khiển thiết bị qua SMS (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Ðiều khiển thiết bị qua SMS (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ÐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SMS GVHD: TS. PHAN VĂN CA SVTH: NGUYỄN TRƯỜNG GIANG MSSV: 10117025 SVTH: NGÔ MINH TÙNG MSSV: 10117076 S K L 0 0 3 3 1 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SMS GVHD: TS. PHAN VĂN CA SVTH: NGUYỄN TRƯỜNG GIANG 10117025 NGÔ MINH TÙNG 10117076 TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2014
3. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Trƣờng Giang Lớp: 101170C MSSV: 10117025 Họ tên sinh viên 2: Ngô Minh Tùng Lớp: 101170C MSSV: 10117076 1. Tên đề tài: “ĐIỂU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SMS” 2. Nhiệm vụ: Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về các vấn đề liên quan đến GSM, Module Sim900, cấu trúc vi điều khiển PIC16F887 và một số loại cảm biến Thiết kế sơ đồ nguyên lý cho phần cứng. Tính toán thiết kế phần cứng. Thiết kế phần mềm cho khối xử lý trung tâm. 3. Ngày giao nhiệm vụ ĐATN: 4. Ngày bảo vệ 50% ĐATN: 5. Ngày hoàn thành và nộp về khoa: 6. Giáo viên hƣớng dẫn: Phần hƣớng dẫn: 1 2 3 Nội dung và yêu cầu ĐATN đã thông qua Khoa và Bộ môn Ngày tháng năm 2014 TRƢỞNG KHOA GV HƢỚNG DẪN GV PHẢN BIỆN CN BỘ MÔN
4. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông Tp. Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng 8 năm 2014 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Trƣờng Giang Lớp: 101170C MSSV: 10117025 Họ tên sinh viên 2: Ngô Minh Tùng Lớp: 101170CMSSV: 10117076 Tên đề tài: Điều khiển thiết bị qua SMS STT Tuần/ngày Nội dung 1 15/03/2014 Nhận đề tài. 2 15/03-15/04/2014 Xây dựng mục tiêu đề tài. 3 15/03-01/07/2014 Tìm hiểu nghiên cứu đề tài, thi công mạch. 4 01/07-10/07/2014 Xây dựng các chƣơng. 5 10/07-25/07/2014 Đánh máy hoàn chỉnh đề tài. 6 25/07-13/08/2014 Tổ chức đánh giá kết thúc. Sinh viên thực hiện Nguyễn Trƣờng Giang Ngô Minh Tùng
5. Đồ án tốt nghiệp i LỜI CẢM ƠN Những năm tháng học tập tại trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, nhóm thực hiện đề tài đã đƣợc sự giúp đỡ tận tình của thầy cô, sự động viên của gia đình và sự ủng hộ của các bạn sinh viên. Và giờ đây với kiến thức chuyên môn đã học cùng với sự hƣớng dẫn tận tình của thầy cô, sự nỗ lực của bản thân, nhóm thực hiện đồ án đã thực hiện thành công đồ án tốt nghiệp này. Trƣớc hết nhóm thực hiện xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy TS. PHAN VĂN CA, ngƣời đã hết lòng hƣớng dẫn và ủng hộ tinh thần cho nhóm thực hiện đồ án trong thời gian thực hiện đồ án này. Thầy luôn chỉ dẫn tận tình, theo dõi sát quá trình thực hiện và đƣa ra những hƣớng giải quyết tốt nhất cho việc thực hiện đồ án giúp nhóm thực hiện có đƣợc hƣớng đi đúng đắn nhất để thực hiện thành công đồ án tốt nghiệp này. Sau đó nhóm thực hiện xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến bố mẹ, bố mẹ đã luôn bên cạnh ủng hộ, động viên cả về vật chất lẫn tinh thần giúp nhóm thực hiện đồ án có đƣợc điều kiện tốt nhất để hoàn thành đƣợc đồ án tốt nghiệp này. Nhóm thực hiện đồ án chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong khoa Điện - Điện tử đã trang bị những kiến thức chuyên môn quý báu làm cơ sở để nhóm thực hiện tốt đềtài này, cùng toàn thể các thầy cô trong trƣờng đã tận tình chỉ dạy để nhóm có đƣợc những kiến thức nhƣ ngày hôm nay. Xin cảm ơn các bạn sinh viên đã nhiệt tình giúp đỡ rất nhiều về tài liệu cũng nhƣ những kiến thức để nhóm hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này. Nhóm thực hiện Nguyễn Trƣờng Giang Ngô Minh Tùng
6. Đồ án tốt nghiệp ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii LIỆT KÊ HÌNH v LIỆT KÊ BẢNG vi TÓM TẮT vii ABSTRACT vi CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 2 1.3 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 2 1.4 BỐ CỤC ĐỀ TÀI 3 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4 2.1 TỔNG QUÁT VỀ TIN NHẮN SMS 4 2.1.1 GIỚI THIỆU VỀ SMS 4 2.1.2 CẤU TRÚC MỘT TIN NHẮN SMS 6 2.1.3 TIN NHẮN SMS CHUỖI / TIN NHẮN SMS DÀI 6 2.1.4 SMS CENTER/SMSC 7 2.1.5 NHẮN TIN SMS QUỐC TẾ 8 2.2 TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 8 2.2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ GSM 8 2.2.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ GSM 9 2.2.3 CẤU TRÚC CỦA MẠNG GSM 10 2.2.3.1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT 10 2.2.3.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA CÔNG NGHỆ GSM 11 2.2.4 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ GSM Ở VIỆT NAM 11 2.3 GIỚI THIỆU MODULE SIM900, TẬP LỆNH AT COMMAND 12 2.3.1 GIỚI THIỆU MODULE SIM900 12 2.3.2 ĐẶC ĐIỂM KĨ THUẬT CỦA MODULE SIM900 12 Mục lục
7. Đồ án tốt nghiệp ii 2.3.3 KHẢO SÁT SƠ ĐỒ CHÂN VÀ CHỨC NĂNG TỪNG CHÂN 14 2.3.4 KHẢO SÁT TẬP LỆNH AT CỦA MODULE SIM900 15 2.3.4.1 CÁC LỆNH KHỞI TẠO GSM MODULE SIM900 17 2.3.4.2 CÁC LỆNH XỬ LÝ GỌI 18 2.3.4.3 CÁC LỆNH VỀ SMS 19 2.3.4.4 CÁC LỆNH VỀ GPRS 21 2.3.4.5 CÁC LỆNH VỀ TCP/IP 21 2.3.4.6 CÁC LỆNH KHÁC 21 2.3.4.7 CÁC LỆNH KIỂM TRA BAN ĐẦU 22 2.4 KHẢO SÁT VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F887 23 2.4.1 GIỚI THIỆU VỀ PIC16F887 23 2.4.2 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CHÂN CỦA PIC16F887 24 2.4.3 USART 26 2.4.3.1 USART BẤT ĐỒNG BỘ 27 2.4.3.2 TRUYỀN DỮ LIỆU QUA CHUẨN GIAO TIẾP USART ĐỒNG BỘ MASTER MODE 27 2.4.3.3 NHẬN DỮ LIỆU QUA CHUẨN GIAO TIẾP USART ĐỒNG BỘ MASTER MODE 28 2.5 KHẢO SÁT MỘT SỐ THIẾT BỊ CẢM BIẾN 30 2.5.1 CẢM BIẾN ĐỘ ẨM HS1101 30 2.5.2 CẢM BIẾN GAS MQ5 31 2.5.3 CẢM BIẾN DS18B20 32 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG 34 3.1 PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 34 3.2 SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT 34 3.3 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 35 3.4 THIẾT KẾ PHẦN MỀM 38 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN, HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 43 4.1 KẾT LUẬN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI 43 4.1.1 KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI 43 4.1.2 ƢU ĐIỂM CỦA ĐỀ TÀI 45 4.1.3 HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI 45 Mục lục
8. Đồ án tốt nghiệp ii 4.2 HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 45 PHỤ LỤC 49 HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG SẢN PHẨM 49 CODE CHƢƠNG TRÌNH 50 Mục lục
9. Đồ án tốt nghiệp iii LIỆT KÊ HÌNH Hình 2.1: Cấu trúc một tin nhắn SMS 6 Hình 2.2: Cấu trúc của công nghệ GSM 10 Hình 2.3: Các thành phần mạng GSM 11 Hình 2.4: GSM Module Sim900 12 Hình 2.5: Các thành phần chính của GSM Module Sim900 13 Hình 2.6: Sơ đồ chân của Sim900 14 Hình 2.7: Hình ảnh dòng PIC 16F887 23 Hình 2.8: Sơ đồ chân của PIC16F887 24 Hình 2.9: Vị trí và chức năng các chân 25 Hình 2.10:Sơ đồ khối 16F887 25 Hình 2.11: Hình dạng thực tế của HS1101 30 Hình 2.12: Sơ đồ ghép nối của HS1101 với NE555 30 Hình 2.13: Hình dạng thực tế của MQ5 31 Hình 2.14: Mạch nguyên lý cảm biến gas MQ5 32 Hình 2.15: Khối cảm biến nhiệt độ DS18B20 33 Hình 3.1: Mô hình cơ bản 34 Hình 3.2: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống điều khiển thiết bị bằng SMS 34 Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý khối vi xử lý 36 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý khối cảm biến 37 Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý khối công suất 37 Hình 4.1: Sản phẩm sau khi thi công 43 Hình 4.2: Hiển thị trạng thái môi trƣờng 44 Hình 4.3: Hiển thị trạng thái gas 44 Liệt kê hình
10. Đồ án tốt nghiệp iv LIỆT KÊ BẢNG Bảng 2.1: Tên chân và chức năng tƣơng ứng của SIM900 15 Liệt kê bảng
11. Đồ án tốt nghiệp v TÓM TẮT Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, ngành kỹ thuật điện tử đặc biệt là ngành Công Nghệ Điện Tử Viễn Thông đã có nững bƣớc phát triển vƣợt bậc. Nó đang ngày càng có những đóng góp to lớn vào cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật hiện đại, tạo ra bƣớc một tiến quan trọng trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật.Nó ảnh hƣởng rộng khắp trong mọi hoạt động kinh tế xã hội. Cuộc sống hiện đại đòi hỏi con ngƣời luôn bận rộn với công việc, một ngƣời khi đang làm việc ở một nơi cách xa nhà mà không biết hoạt động của các thiết bị điện trong nhà có an toàn hay không. Lúc đó, ngƣời ta cần có một thiết bị có thể giúp mình không những kiểm tra, giám sát đƣợc trạng thái của các thiết bị điện trong nhà, mà còn có thể điều khiển chúng tắt hay mở theo ý muốn, điều này đòi hỏi phải có một thiết bị điều khiển từ xa. Cùng với việc học tập lý thuyết trên nhà trƣờng, ngƣời thực hiện cũng đã tiếp thu đƣợc những kiến thức cơ bản liên quan đến vấn đề nghiên cứu. Yêu cầu của đề tài là “Điều khiển thiết bị qua SMS”. Đồng thời, đề tài này có thể đƣợc xem nhƣ là đề tài cơ sở ban đầu cho các đề tài sau này, hy vọng với những hƣớng phát triển cùng với những ý tƣởng khác của các bạn, của ngƣời đọc, những ngƣời đi sau sẽ phát triển hơn nữa đề tài này, khắc phục những hạn chế, tồn tại của đề tài, làm cho đề tài trở nên phong phú hơn, mang tính ứng dụng cao hơn vào trong thực tế cuộc sống, phục vụ cho những lợi ích của con ngƣời trong tƣơng lai. Tóm tắt
12. Đồ án tốt nghiệp vi ABSTRACT Modern life requires people busy working. If you are away or go out, you don’t know the electrical equipment in the house is safe or not. At that time, people need to have a device that can help you check, monitor and control the status of devices in the home, so you must have a remote control devices. With knowledge from school and teacher’s dedicated guidance, the group has obtained the basic knowledge related to the research problem "Control devices through SMS" and completed the project on time. At the same time, the project can be seen as the primary basis project for the following topics. People who go after will develop more this project, overcome the limitations and shortcomings of the project, make the project becomes richer in real life, to serve the benefit people in the future. Abstract
13. Đồ án tốt nghiệp 1 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong những thập niên gần đây, ngành bƣu chính viễn thông đã phát triển mạnh mẽ tạo ra bƣớc ngoặt quan trọng trong lĩnh vực thông tin, đáp ứng nhu cầu của con ngƣời. Cùng với sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin di động với chức năng chính là thông thoại, các nhà cung cấp dịch vụ vẫn luôn cố gắng phát triển thêm nhiều tính năng mới để phục vụ cho nhu cầu con ngƣời, đó cũng là đề tài cho các nhà khoa học, kỹ thuật tập trung nghiên cứu. Cuộc sống hiện đại đòi hỏi con ngƣời luôn bận rộn với công việc, một ngƣời khi đang làm việc ở một nơi cách xa nhà mà không biết hoạt động của các thiết bị điện trong nhà có an toàn hay không. Lúc đó, ngƣời ta cần có một thiết bị có thể giúp mình không những kiểm tra, giám sát đƣợc trạng thái của các thiết bị điện trong nhà, mà còn có thể điều khiển chúng tắt hay mở theo ý muốn, điều này đòi hỏi phải có một thiết bị điều khiển từ xa. Đối với hệ thống điều khiển từ xa bằng hồng ngoại có nhƣợc điểm là bị giới hạn về khoảng cách. Tuy nhiên, sự ra đời của các mạng điện thoại đã đƣợc mở rộng với quy mô trên toàn thế giới thì khoảng cách không còn là vấn đề khó khăn, bên cạnh đó, sự hoạt động ổn định và đáng tin cậy của mạng điện thoại đã mở ra một hƣớng đi mới cho việc điều khiển từ xa. Điều khiển và giám sát từ xa qua điện thoại di động là một hệ thống mà con ngƣời có thể điều khiển đƣợc các thiết bị thông qua bàn phím điện thoại. Với thiết bị này, ngƣời điều khiển sẽ có thể tiết kiệm đƣợc nhiều thời gian cho công việc, vừa đảm bảo các tính năng an toàn cho các thiết bị điện gia dụng. Ngoài ra, ứng dụng của hệ thống điều khiển và giám sát từ xa bằng điện thoại giúp ta có thể điều khiển các thiết bị, máy móc ở những môi trƣờng nguy hiểm mà con ngƣời không thể làm việc hoặc tiếp xúc trực tiếp đƣợc. Từ những yêu cầu thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của cuộc sống, cộng với sự hợp tác, phát triển mạnh mẽ của mạng di động nên nhóm em đã chọn Chƣơng 1: Tổng quan đề tài
14. Đồ án tốt nghiệp 2 đề tài " Điều khiển thiết bị qua SMS" để đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày càng cao của con ngƣời và góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện đại của nƣớc nhà. 1.2 MỤCTIÊU ĐỀ TÀI  Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về các vấn đề liên quan đến GSM, Module Sim900, cấu trúc vi điều khiển PIC16F887 và một số loại cảm biến.  Thiết kế sơ đồ nguyên lý cho phần cứng.  Tính toán thiết kế phần cứng.  Thiết kế phần mềm cho khối xử lý trung tâm.  Phân tích những khó khăn, những sai sót mà ngƣời thực hiện đã gặp phải trong quá trình nghiên cứu, đồng thời chỉ rõ hƣớng giải quyết và cách khắc phục những vấn đề đó. 1.3NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Để thực thi một hệ thống giám sát và điều khiển thiết bị từ xa thông qua tin nhắn SMS áp dụng cho một ngôi nhà hoàn chỉnh là rất phức tạp và tốn kém. Để đáp ứng việc giám sát và điều khiển toàn bộ các thiết bị này đòi hỏi phải có một lƣợng thời gian, kiến thức nhất định. Bên cạnh đó còn là vấn đề tài chính. Với lƣợng thời gian và kiến thức có hạn, trong đề tài này nhóm em thực hiện chỉ thực thi một phần của hệ thống hoàn chỉnh là điều khiển đóng mở đèn, ngoài ra còn có chức năng báo động khi có sự rò rỉ nguy hiểm từ độ ẩm, nhiệt độ không cho phép. Với những gì đã trình bày trên, nhóm em đã tiến hành nghiên cứu, khảo sát và thực hiện và dự kiến đạt đƣợc các mục tiêu đặt ra nhƣ sau:  Điều khiển các thiết bị trong nhà (cụ thể là điều khiển một thiết bị công suất trung bình) bằng tin nhắn SMS tại ví trí có phủ sóng của mạng điện thoại di động đang hoạt động trong nƣớc nhƣ Viettel, Mobile Phone, Vina Phone  Tự động gửi tin nhắn ngƣợc trở lại cho ngƣời điều khiển, với nội dung tin nhắn chứa thông tin hoạt động của thiết bị (on/off). Ngoài ra, hệ thống còn có chức năng tự động báo động bằng cách gửi một tin nhắn SMS tới ngƣời điều khiển khi có sự cố từ các cảm biến. Chƣơng 1: Tổng quan đề tài
15. Đồ án tốt nghiệp 3 1.4 BỐ CỤC ĐỀ TÀI Chƣơng 1: Tổng quan về đề tài Nêu lên những vấn đề hiện nay có liên quan đến đề tài, tầm quan trọng của vấn đề và hƣớng giải quyết vấn đề đó.Cơ sở lý luận, trình bày tổng quát đề cƣơng nghiên cứu, các phƣơng pháp, cách thức nghiên cứu và kế hoạch để thực hiện đề tài. Chƣơng 2:Cơ sở lý thuyết  Tổng quát về tin nhắn SMS, tổng quát về công nghệ GSM.  Module Sim900.  Giới thiệu tổng quát về Vi điều khiển Pic16F887, truyền thông nối tiếp.  Khảo sát một số thiết bị cảm biến. Chƣơng 3:Thiết kế và thi công hệ thống  Phƣơng án thiết kế.  Sơ đồ khối tổng quát.  Sơ đồ nguyên lý.  Thiết kế phần mềm. Chƣơng 4:Kết luận và hƣớng phát triển của đề tài. Tổng kết vấn đề nghiên cứu và hƣớng phát triển của đề tài. Chƣơng 1: Tổng quan đề tài
16. Đồ án tốt nghiệp 4 CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUÁT VỀ TIN NHẮN SMS 2.1.1GIỚI THIỆU VỀ SMS SMS là từ viết tắt của Short Message Service.Đó là một công nghệ cho phép gửi và nhận các tín nhắn giữa các điện thoại với nhau.SMS xuất hiện đầu tiên ở Châu âu vào năm 1992.Ở thời điểm đó, nó bao gồm cả các chuẩn về GSM (Global System for Mobile Communications). Một thời gian sau đó, nó phát triển sang công nghệ wireless nhƣ CDMA và TDMA. Ngày nay thì 3GPP (Third Generation Partnership Project) đang giữ vai trò kiểm soát về sự phát triển và duy trì các chuẩn GSM và SMS. Nhƣ đã nói ở trên về tên đầy đủ của SMS là Short Message Service, từ cụm từ đó, có thể thấy đƣợc là dữ liệu có thể đƣợc lƣu giữ bởi một tin nhắn SMS là rất giới hạn.Một tin nhắn SMS có thể chứa tối đa là 140 byte (1120 bit) dữ liệu. Vì vậy, một tin nhắn SMS chỉ có thể chứa: + 160kí tự nếu nhƣ mã hóa kí tự 7 bit đƣợc sử dụng (mã hóa kí tự 7 bit thì phù hợp với mã hóa các kí tự latin chẳng hạn nhƣ các kí tự alphabet của tiếng Anh). + 70 kí tự nếu nhƣ mã hóa kí tự 16 bit Unicode UCS2 đƣợc sử dụng (các tin nhắn SMS không chứa các kí tự latin nhƣ kí tự chữ Trung Quốc phải sử dụng mã hóa kí tự 16 bit). Tin nhắn SMS dạng text hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác nhau.Nó có thể hoạt động tốt với nhiều ngôn ngữ mà có hỗ trợ mã Unicode, bao gồm cả Arabic, Trung Quốc, Nhật bản và Hàn Quốc.Bên cạnh gửi tin nhắn dạng text thì tin nhắn SMS còn có thể mang các dữ liệu dạng binary.Nó còn cho phép gửi nhạc chuông, hình ảnh cùng nhiều tiện ích khác tới một điện thoại khác. Một trong những ƣu điểm nổi trội của SMS đó là nó đƣợc hỗ trợ bởi các điện thoại có sử dụng GSM hoàn toàn.Hầu hết tất cả các tiện ích cộng thêm gồm cả dịch vụ gửi tin nhắn giá rẻđƣợc cung cấp, sử dụng thông qua sóng mang Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết
17. Đồ án tốt nghiệp 5 wireless. Không giống nhƣ SMS, các công nghệ mobile nhƣ WAP và mobile Java thì không đƣợc hỗ trợ trên nhiều model điện thoại.Sử dụng tin nhắn SMS ngày càng phát triển và trở lên rộng khắp.Các tin nhắn SMS có thể đƣợc gửi và đọc tại bất kỳ thời điểm nào. Ngày nay, hầu hết mọi ngƣời đều có điện thoại di động của riêng mình và mang nó theo ngƣời hầu nhƣ cả ngày. Với một điện thoại di động, bạn có thể gửi và đọc các tin nhắn SMS bất cứ lúc nào bạn muốn, sẽ không gặp khó khăn gì khi bạn đang ở trong văn phòng hay trên xe bus hay ở nhà.Tin nhắn SMS có thể đƣợc gửi tới các điện thoại mà bị tắt nguồn. Nếu nhƣ không chắc cho một cuộc gọi nào đó thì bạn có thể gửi một tin nhắn SMS đến bạn của bạn thậm chí khi ngƣời đó tắt nguồn máy điện thoại trong lúc bạn gửi tin nhắn đó. Hệ thống SMS của mạng điện thoại sẽ lƣu trữ tin nhắn đó rồi sau đó gửi nó tới ngƣời bạn đó khi điện thoại của ngƣời bạn này mở nguồn.Các tin nhắn SMS ít gây phiền phức trong khi bạn vẫn có thể giữ liên lạc với ngƣời khác. Việc đọc và viết các tin nhắn SMS không gây ra ồn ào.Trong khi đó, bạn phải chạy ra ngoài khỏi rạp hát, thƣ viện hay một nơi nào đó để thực hiện một cuộc điện thoại hay trả lời một cuộc gọi.Bạn không cần phải làm nhƣ vậy nếu nhƣ tin nhắn SMS đƣợc sử dụng. Tin nhắn SMS là một công nghệ rất thành công và phát triển. Tất cả các điện thoại mobile ngày nay đều có hỗ trợ nó. Bạn không chỉ có thể trao đổi các tin nhắn SMS đối với ngƣời sử dụng mobile ở cùng một nhà cung cấp dịch vụ mạng sóng mang wireless, mà đồng thời bạn cũng có thể trao đổi nó với ngƣời sử dụng khác ở các nhà cung cấp dịch vụ khác. SMS là một công nghệ phù hợp với các ứng dụng Wireless sử dụng cùng với nó. Nói nhƣ vậy là do:  Thứ nhất, tin nhắn SMS đƣợc hỗ trợ 100% bởi các điện thoại có sử dụng công nghệ GSM. Xây dựng các ứng dụng wireless trên nền công Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết
18. Đồ án tốt nghiệp 6 nghệ SMS có thể phát huy tối đa những ứng dụng có thể dành cho ngƣời sử dụng.  Thứ hai, các tin nhắn SMS còn tƣơng thích với việc mang các dữ liệu binary bên cạnh gửi các text. Nó có thể đƣợc sử dụng để gửi nhạc chuông, hình ảnh  Thứ ba, tin nhắn SMS hỗ trợ việc chi trả các dịch vụ trực tuyến. 2.1.2 CẤU TRÚC MỘT TIN NHẮN SMS Nội dung của một tin nhắn SMS khi đƣợc gửi đi sẽ đƣợc chia làm 5 phần nhƣ sau: Message Body Instructions to SIM (optional) Instructions to handset Instructions to SMSC Instructions to air interface Hình 2.1: Cấu trúc một tin nhắn SMS - Instructions to air interface: Chỉ thịdữ 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 (short message service centre). - Instructions to handset: Chỉ thị dữ liệu kết nối bắt tay. - Instructions to SIM (optional): Chỉ thị dữ liệu kết nối, nhận biết SIM (Subscriber Identity Modules). - Message body: Nội dung tin nhắn SMS. 2.1.3 TIN NHẮN SMS CHUỖI / TIN NHẮN SMS DÀI Một trong những trở ngại của công nghệ SMS là tin nhắn SMS chỉ có thể mang một lƣợng giới hạn các dữ liệu. Để khắc phục trở ngại này, một mở rộng của nó gọi là SMS chuỗi (hay SMS dài) đã ra đời. Một tin nhắn SMS dạng text dài có thể chứa nhiều hơn 160 kí tự theo chuẩn dùng trong tiếng Anh. Cơ cấu hoạt động cơ bản SMS chuỗi làm việc nhƣ sau: điện thoại di động của ngƣời gửi sẽ Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết
19. Đồ án tốt nghiệp 7 chia tin nhắn dài ra thành nhiều phần nhỏ và sau đó gửi các phần nhỏ này nhƣ một tin nhắn SMS đơn. Khi các tin nhắn SMS này đã đƣợc gửi tới đích hoàn toàn thì nó sẽ đƣợc kết hợp lại với nhau trên máy di động của ngƣời nhận. Khó khăn của SMS chuỗi là nó ít đƣợc hỗ trợ nhiều so với SMS ở các thiết bịcó sử dụng sóng wireless. 2.1.4 SMS CENTER/SMSC Một SMS Center (SMSC) là nơi chịu trách nhiệm luân chuyển các hoạt động liên quan tới SMS của một mạng wireless.Khi một tin nhắn SMS đƣợc gửi đi từ một điện thoại di động thì trƣớc tiên nó sẽ đƣợc gửi tới một trung tâm SMS.Sau đó, trung tâm SMS này sẽ chuyển tin nhắn này tới đích (ngƣời nhận).Một tin nhắn SMS có thể phải đi qua nhiều hơn một thực thểmạng (chẳng hạn nhƣ SMSC và SMS gateway) trƣớc 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 nhƣ máy điện thoại của ngƣời nhận không ở trạng thái nhận (bật nguồn) trong lúc gửi thì SMSC sẽ lƣu trữ tin nhắn này.Và khi máy điện thoại của ngƣời nhận mở nguồn thì nó sẽ gửi tin nhắn này tới ngƣời nhận. Thƣờng thì một SMSC sẽ họat động một cách chuyên dụng để chuyển lƣu thông SMS của một mạng wireless. Hệ thống vận hành mạng luôn luôn quản lí SMSC của riêng nó và vị 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 thoại của bạn. Điển hình một địa chỉ SMSC là một số điện thoại thông thƣờng ở hình thức, khuôn mẫu quốc tế. Một điện thoại nên có một thực đơn chọn lựa để cấu hình địa chỉ SMSC. Thông thƣờng thì địa chỉ đƣợc 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. Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết
20. Đồ án tốt nghiệp 8 2.1.5 NHẮN TIN SMS QUỐC TẾ Các tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành đƣợc 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 đƣợc gửi giữa các nhà điều hành trong cùng một quốc gia còn tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành quốc tế là tin nhắn SMS đƣợc gửi giữa các nhà điều hành mạng wireless ở những quốc gia khác nhau. Thƣờng thì chi phí để gửi một tin nhắn SMS quốc tế thì cao hơn so với gửi trong nƣớc. Và chi phí gửi tin nhắn trong nội mạng thì ít hơn so với gửi cho mạng khác trong cùng một quốc gia nhỏ hơn hoặc bằng 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. 2.2TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 2.2.1GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ GSM GSM (Global System for Mobile communication) là hệ thống thông tin di động số toàn cầu, là công nghệ không dây thuộc thế hệ 2G(second generation) có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói và chuyển giao dữ liệu chất lƣợng cao với các băng tần khác nhau: 400Mhz, 900Mhz, 1800Mhz và 1900Mhz, đƣợc tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định. GSM là một hệ thống có cấu trúc mở nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phần cứng, ngƣời ta có thể mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau. Do nó hầu nhƣ có mặt khắp mọi nơi trên thế giới nên khi các nhà cung cấp dịch vụ thực hiện việc ký kết roaming với nhau nhờ đó mà thuê bao GSM có thể dễ dàng sử dụng máy điện thoại GSM của mình bất cứ nơi đâu. Mặt thuận lợi to lớn của công nghệ GSM là ngoài việc truyền âm thanh với chất lƣợng cao còn cho phép thuê bao sử dụng các cách giao tiếp khác rẻ tiền hơn đó là tin nhắn SMS.Ngoài ra để tạo thuận lợi cho các nhà cung cấp dịch vụ thì Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết
21. Đồ án tốt nghiệp 9 công nghệ GSM đƣợc xây dựng trên cơ sở hệ thống mở nên nó dễ dàng kết nối các thiết bị khác nhau từ các nhà cung cấp thiết bị khác nhau. Nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ đƣa ra tính năng roaming cho thuê bao của mình với các mạng khác trên toàn thế giới.Và công nghệ GSM cũng phát triển thêm các tính năng truyền dữ liệu nhƣ GPRS và sau này truyền với tốc độ cao hơn sử dụng EDGE, HSDPA, UMTS. 2.2.2ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ GSM  Cho phép gửi và nhận những mẫu tin nhắn văn bản bằng kí tự dài đến 126 kí tự.  Cho phép chuyển giao và nhận dữ liệu, FAX giữa các mạng GSM với tốc độ hiện hành lên đến 9.600 bps.  Tính phủ sóng cao: Công nghệ GSM không chỉ cho phép chuyển giao trong toàn mạng mà còn chuyển giao giữa các mạng GSM trên toàn cầu mà không có một sự thay đổi, điều chỉnh nào. Đây là một tính năng nổi bật nhất của công nghệ GSM(dịch vụ roaming).Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time division multiplexing) để chia ra 8 kênh full rate hay 16 kênh haft rate.  Công suất phát của máy điện thoại đƣợc giới hạn tối đa là 2 watts đối với băng tần GSM 850/900Mhz và tối đa là 1 watts đối với băng tần GSM 1800/1900Mhz.  Mạng GSM sử dụng 2 kiểu mã hoá âm thanh để nén tín hiệu âm thanh 3,1khz đó là mã hoá 6 và 13kbps gọi là Full rate (13kbps) và haft rate (6kbps). Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết
22. S K L 0 0 2 1 5 4