Tài liệu Nghiên cứu thiết kế hệ thống an ninh trạm atm ứng dụng công nghệ gsm trong mạng gsm pptx

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU CÁC TỪ VIẾT TẮT MỞ ðẦU ......................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ðỀ TÀI..................................................................... 2 1.1. GIỚI THIỆU ðỀ TÀI ................................................................................................... 2 1.2. Ý NGHĨA CỦA ðỀ TÀI ............................................................................................... 2 1.3. MỤC ðÍCH ðỀ TÀI ..................................................................................................... 3 1.4. SƠ ðỒ KHỐI........................................................................................................... 4 CHƯƠNG 2. KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ SMS TRONG GSM GIỚI THIỆU MODEM GSM SIM300CZ VÀ TẬP LỆNH AT........................................... 5 2.1. GIỚI THIỆU ................................................................................................................. 5 2.2. TỔNG QUAN VỀ TIN NHẮN SMS ........................................................................... 6 2.2.1. GIỚI THIỆU VỀ SMS .............................................................................. 6 2.2.2. SỰ TIỆN LỢI CỦA VIỆC SỬ DỤNG TIN NHẮN SMS ...................... 6 2.2.3. TIN NHẮN SMS CHUỖI / TIN NHẮN SMS DÀI ................................ 8 2.2.4. SMS CENTRE ........................................................................................... 8 2.2.5. TIN NHẮN SMS QUỐC TẾ .................................................................... 9 2.3. GIỚI THIỆU MODEM SIM300CZ, TẬP LỆNH AT. .............................................. 9 2.3.1. GIỚI THIỆU MODEM SIM300CZ ...................................................... 10 2.3.2. ðẶC ðIỂM CỦA MODEM SIM300CZ ............................................... 11 2.3.3. KHẢO SÁT SƠ ðỒ CHÂN VÀ CHỨC NĂNG TỪNG CHÂN ......... 13 2.3.4. KHẢO SÁT TẬP LỆNH AT CỦA MODEM SIM300CZ .............................. 15 2.3.4.1. Các lệnh khởi tạo Modem GSM SIM 300CZ ............................................... 16 2.3.4.2. Các lệnh xử lý cuộc gọi ................................................................................... 17 2.3.4.3. Các lệnh về SMS .............................................................................................. 17 2.3.4.4. Các lệnh về GPRS ........................................................................................... 20 2.3.4.5. Một số lệnh khác.............................................................................................. 20 Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2.3.4.6. Các lệnh kiểm tra ban ñầu ............................................................................. 21 2.4. KẾT LUẬN .................................................................................................................. 22 CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN VỀ VI ðIỀU KHIỂN PSoC ........................................ 23 3.1. MỞ ðẦU ...................................................................................................................... 23 3.2. GIỚI THIỆU VỀ VI ðIỀU KHIỂN PSoC................................................................ 23 3.2.1. NHỮNG TÍNH NĂNG CHÍNH CỦA PsoC ......................................... 24 3.2.2. Tổng quan hệ thống : .............................................................................. 25 3.2.3 CPU: .......................................................................................................... 26 3.2.4 CÁC THANH GHI TRONG CỦA CPU: ............................................... 27 3.2.5 KHỐI TẠO TẦN SỐ DAO ðỘNG......................................................... 28 3.2.6. TIÊU THỤ CÔNG SUẤT CỦA MICROCONTROLLER ................. 29 3.2.8. VÀO RA TƯƠNG TỰ ............................................................................ 32 3.2.9. VÀO/RA SỐ ............................................................................................. 34 3.2.10. TRUY CẬP CÁC KHỐI SỐ LẬP TRÌNH ðƯỢC: ........................... 35 3.2.11. CÁC ðƯỜNG TÍN HIỆU VÀO DÙNG CHUNG (GIL) ................... 35 3.2.12. CÁC KHỐI SỐ LẬP TRÌNH ðƯỢC .................................................. 36 3.3. KẾT LUẬN. ................................................................................................................. 39 CHƯƠNG 4. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ..................... 40 4.1. GIỚI THIỆU ............................................................................................................... 40 4.2. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .......................................................................................... 40 4.3. PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN CÁC LOẠI CẢM BIẾN ............................................. 40 4.3.1. PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN CẢM BIẾN NHIỆT ðỘ .................... 41 4.3.2. CẢM BIẾN CHUYỂN ðỘNG – PIR .................................................... 48 4.3.2.1. Khái niệm .............................................................................................. 48 4.3.2.2. Cấu trúc của một cảm biến chuyển ñộng – PIR ................................ 48 4.3.2.3. Nguyên lý làm việc của cảm biến chuyển ñộng – PIR ...................... 49 4.4. KẾT LUẬN .................................................................................................................. 49 5.1. GIỚI THIỆU ............................................................................................................... 50 5.2. SƠ ðỒ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG ................................................................. 50 5.2.1. MODULE ðIỀU KHIỂN ....................................................................... 50 Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 5.2.1.1. Khối nguồn ........................................................................................... 50 5.2.1.2. Khối giao tiếp Modem SIM 300CZ và máy tính .............................. 51 5.2.1.3. Khối vi ñiều khiển ............................................................................... 52 5.2.1.4. Khối cảm biến và hiển thị ................................................................... 53 5.2.1.5. Khối công suất ..................................................................................... 54 5.3. SƠ ðỒ MẠCH IN ....................................................................................................... 56 5.3.1. SƠ ðỒ MẠCH IN MODULE ðIỀU KHIỂN ....................................... 56 5.3.2. SƠ ðỒ MẠCH IN MODULE GIAO TIẾP NGƯỜI DÙNG BẰNG MODEM GSM SIM 300CZ ................................................................................ 57 5.4. SƠ ðỒ THUẬT TOÁN............................................................................................... 58 5.5. KẾT QUẢ ðỒ ÁN....................................................................................................... 59 5.6. KẾT LUẬN .................................................................................................................. 61 Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LỜI CAM ðOAN Tôi là Lê Ngọc Thắng - tác giả của luận văn “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG AN NINH TRẠM ATM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GSM TRONG MẠNG GSM”. Tôi xin cam ñoan mình ñã thực hiện hiện luận văn một các nghiêm túc, toàn bộ nội dung luận văn cũng như kết quả nghiên cứu là do tôi thực hiện. ðồng thời, việc tham khảo các tài liệu trong quá trình thực hiện luận văn tuân thủ theo ñúng yêu cầu và không sao chép của bất kỳ một luận văn nào trước ñó. Người thực hiện Lê Ngọc Thắng Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ ñồ khối hệ thống ñiều khiển thiết bị từ xa bằng tin nhắn SMS ................... 4 Hình 2.1 Modem SIM300CZ ......................................................................................... 11 Hình 2.2 Sơ ñồ chân của Modem SIM300CZ................................................................ 13 Hình 3.1: Kiến trúc vi ñiểu khiển PSoC......................................................................... 25 Hình 3.2: Kiến trúc CPU của PSoC ............................................................................... 27 Hình 3.3: Sơ ñồ cấu tạo khối tạo dao ñộng .................................................................... 28 Hình 3.4: Chế ñộ Sleep mode ........................................................................................ 30 Hình 3.5 : Mạch XRES .................................................................................................. 31 Hình 3.6: Khối vào/ra số ................................................................................................ 32 Hình 3.7: Srong mode .................................................................................................... 33 Hình 3.8: Analog Hi-Z mode ......................................................................................... 34 Hình 3.10: Các khối số lập trình .................................................................................... 35 Hình 3.11: Các ñường tín hiệu vào dùng chung ............................................................ 36 Hình 3.12: Ghép nối Mux với GIO và GIE ................................................................... 36 Hình 3.14: Chân tính hiệu vào RI và ra RO ................................................................... 37 Hình 3.15: Mạch thực hiện các phép toán logic AND, OR, XOR ................................. 38 Hình 3.16: Mạch ñiều khiển các tín hiệu ra. .................................................................. 39 Hình 4.1 Cấu tạo của Thermocouples ............................................................................ 41 Hình 4.2 cặp nhiệt ñiện .................................................................................................. 42 Hình 4.3 Cấu tạo của nhiệt ñiện trở RTD ...................................................................... 42 Hình 4.4 Cảm biến dạng NTD ....................................................................................... 43 Hình 4.5 Cấu tạo Thermistor .......................................................................................... 44 Hình 4.6 thermistor. ..................................................................................................... 44 Hình 4.7 Cấu tạo của cảm biến bán dẫn ......................................................................... 45 Hình 4. 8 ......................................................................................................................... 46 IC cảm biến nhiệt LM35 Cảm biến nhiệt dạng Diode .............................. 46 Hình 4.9 IC cảm biến nhiệt DS18B20 ........................................................................... 46 Hình 4.10 cảm biến nhiệt bức xạ ................................................................................... 47 Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hình 4.11 hỏa kế ........................................................................................................... 47 Hình 4.12 Bộ cảm biến chuyển ñộng – PIR ................................................................... 48 Hình 4.13 Nguyên lý phát hiện chuyển ñộng ngang của nguồn thân nhiệt ................... 49 Hình 5.1 Sơ ñồ nguyên lý khối nguồn ........................................................................... 50 Hình 5.2 Sơ ñồ nguyên lý khối giao tiếp Modem GSM và máy tính ............................ 51 Hình 5.3 Sơ ñồ nguyên lý khối vi ñiều khiển ............................................................... 52 Hình 5.4 Sơ ñồ nguyên lý khối hiển thị và cảm biến ..................................................... 53 Hình 5.5 Sơ ñồ nguyên lý khối công suất ...................................................................... 54 Hình 5.6 Sơ ñồ nguyên lý module giao tiếp người dùng bằng Modem SIM 300CZ..... 55 Hình 5.7 Sơ ñồ mạch in Module ñiều khiển .................................................................. 56 Hình 5.8 Sơ ñồ mạch in Module giao tiếp người dùng bằng Modem SIM 300CZ ...... 57 Hình 5.9 Sơ ñồ thuật toán............................................................................................... 58 Hình 5.10 Mạch thật Module giao tiếp người dùng bằng Modem SIM 300CZ ............ 59 Hình 5.11 Mạch thật Module ñiều khiển ....................................................................... 60 Hình 5.12 Hoạt ñộng của hệ thống................................................................................. 60 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Trạng thái các chân của cổng vào /ra số ........................................................ 33 Bảng 3.2: Chức năng của khối số lập trình. .............................................................................. 37 Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CÁC TỪ VIẾT TẮT GSM Global System for Mobile Mạng thông tin di ñộng toàn cầu Communications SMS Short Message Service Dịch vụ tin nhắn ngắn CDMA Code Division Multiple Access ða truy nhập phân chia theo mã TDMA Time Division Multiple Access ða truy nhập phân chia theo thời gian WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng không dây SMSC Short Message Service Center Trung tâm tin nhắn SIM Subscriber Identity Modules Module nhận dạng tin nhắn GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ gói vô tuyến chung PAP Password Authentication Protocol Giao thức xác thực bằng mật khẩu PPP Point-to-Point Protocol Giao thức kết nối ñiểm tới ñiểm TCP Transmission Control Protocol Giao thức ñiều khiển truyền vận IP Internet Protocol Giao thức liên mạng CSD Circuit Switched Data Chuyển mạch dữ liệu USSD Unstructured Supplementary Service Dữ liệu dịch vụ bổ sung phi cấu trúc Data DTE Data Terminal Equipment Thiết bị ñầu cuối dữ liệu CPU Central Processing Unit Khối xử lý trung tâm ISR Interrupt Service Routine Trình phục vụ ngắt Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP MỞ ðẦU Thế giới trong ba thập kỷ qua ñã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ góp phần to lớn thúc ñẩy sự phát triển của kinh tế, văn hóa xã hội. Trong ñó công nghệ ðiện tử - Viễn thông và ñiều khiển tự ñộng luôn ở vị trí những công nghệ hàng ñầu góp phần thúc ñẩu sự phát triển của khoa học kỹ thuật và ñời sống, chính vì vậy những sản phẩm, dịch vụ và giải pháp kỹ thuật ñược ứng dụng ngày càng rộng rãi trên thế giới và Việt Nam. Ứng dụng tự ñộng ñiều khiển và giúp cho nhiều công nghệ phát triển trong ñó có công nghệ Ngân hàng. Trong nhiều giải pháp của công nghệ ngân hàng thì hệ thống máy rút tiền tự ñộng ATM ñã ñem lại tiện ích rộng rãi cho xã hội. Trước tình trạng tội phạm tấn công vào hệ thống ATM, ñể nâng cao ñộ tin cạy và an ninh an toàn của hệ thống giao dịch ATM việc xây dựng hệ thống kiểm soát và cảnh báo từ xa tự ñộng các máy ATM là rất cần thiết. Vì vậy tôi ñã chọn ñề tài nghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp là: “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG AN NINH TRẠM ATM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GSM TRONG MẠNG GSM”. Luận văn gồm năm chương như sau: Chương 1: Tổng quan về ñề tài. Chương 2: Khái quát về công nghệ SMS trong mạng GSM – Giới thiệu Modem GSM SIM300CZ và tập lệnh AT. Chương 3: Tổng quan về vi ñiều khiển PSoC. Chương 4: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế. Chương 5: Thiết kế và thi công mạch. ðể thực hiện ñề tài luận văn tôi ñã lựa chọn phương pháp tham khảo tài liệu, tư liệu, trao ñổi ý kiến với các chuyên gia trong lĩnh vực có liên quan (kỹ thuật truyền số liệu, kỹ thuật vi xử lý, công nghệ vận hành thiết bị ATM, lập trình vi xử lý) ñồng thời cộng tác với nhóm ñồng nghiệp ñể thực hiện giải pháp mạch thực tế. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Hoàng ñã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các bạn ñồng nghiệp ñã tận tình trợ giúp trong quá trình viết phầm mềm và thi công mạch thực tế. Hà Nội, tháng 10 năm 2011. Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 1 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ðỀ TÀI 1.1. GIỚI THIỆU ðỀ TÀI Như chúng ta ñã biết,trong thời gian gần ñây, tình trạng phá, cắt trộm các trạm ATM ngày càng trở nên phố biến tại Việt Nam và thủ ñoạn của các ñối tượng gây án hiện nay rất tinh vi, có trường hợp kẻ gian dùng máy hàn xì cắt ñứt buồng máy ATM. Các vụ việc trên không những gây thiệt hại lớn về tiền, tài sản của các ngân hàng, tạo tâm lý lo lắng cho người sử dụng ATM, mà còn ảnh hưởng ñến tình hình an ninh trật tự. Sau hàng loạt vụ việc mới xảy ra, nhiều ngân hàng ñã có biện pháp tăng cường lắp ñặt các thiết bị báo ñộng cho máy ATM, tăng cường hệ thống chiếu sáng ban ñêm, cũng như lực lượng bảo vệ thường xuyên tiến hành theo dõi, kiểm tra. Tuy nhiên những biện pháp này ñôi khi cũng không phát huy ñược nhiều tác dụng. Từ những yêu cầu thực tế, những ñòi hỏi ngày càng cao của cuộc sống, cộng với sự hợp tác, phát triển mạnh mẽ của mạng di ñộng nên tôi ñã chọn ñề tài “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG AN NINH TRẠM ATM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GSM TRONG MẠNG GSM” nhằm ñáp ứng ñược nhu giám sát ñiều khiển từ xa bằng ñiện thoại di ñộng và góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện ñại của nước nhà. 1.2. Ý NGHĨA CỦA ðỀ TÀI Ngày nay ñi cùng sự phát triển của xã hội hiện ñại, thẻ ATM ñã trở nên quen thuộc và thông dụng với người dân Việt Nam. ðến nay, số ñông người dân sống ở các thành phố lớn ñã quen dần với việc sử dụng ATM ñể cất giữ khoản tiền thu nhập hàng tháng. Với thẻ ATM mọi người ñã có thể dễ dàng thực hiện việc rút tiền, gửi tiền cho người khác ngay trên máy ATM. Số lượng các trạm rút tiền tự ñộng ATM ñược các ngân hàng ñầu tư ngày càng nhiều ñể ñáp ứng nhu cầu sử dụng của người dân. Tuy nhiên trong thời gian gần ñây tình trạng cắt trộm, ñục phá các trạm ATM diễn ra thường xuyên không những ảnh hưởng tới tài chính, uy tín của ngân hàng mà còn ảnh hưởng tới tình hình an ninh trật tự xã hội. Từ những nhu cầu thực tế ñó, tôi muốn ñưa ra giải pháp thiết kế một hệ thống giám sát, ñiều khiển an ninh cho các trạm ATM thông qua tin nhắn SMS, ñề tài lấy cơ Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 2 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP sở là tin nhắn SMS ñể ñiều khiển thiết bị. Việc sử dụng tin nhắn SMS ñể ñiều khiển thiết bị có những thuận lợi là tiết kiệm chi phí, mang tính cạnh tranh và cơ ñộng cao (nghĩa là ở chỗ nào có phủ sóng mạng ñiện thoại di ñộng ta cũng có thể ñiều khiển thiết bị ñược). Ngoài ra, sản phẩm của ñề tài này có tính mở, có thể áp dụng cho nhiều ñối tượng khác nhau trong dân dụng cũng như trong công nghiệp. 1.3. MỤC ðÍCH ðỀ TÀI ðề tài ñược nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục ñích áp dụng những kiến thức ñã ñược học trong nhà trường ñể “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG AN NINH TRẠM ATM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GSM TRONG MẠNG GSM”. Hệ thống tích hợp module ñiều khiển giám sát trung tâm và module báo ñộng (cảnh báo) cùng các module tiện ích khác. Với module báo ñộng, hệ thống sử dụng cảm biến chuyển ñộng và cảm biến nhiệt ñể gửi thông tin dữ liệu về bộ xử lí trung tâm khi có tác ñộng của ñối tượng bên ngoài (có tác ñộng bất hợp pháp). Qua xử lí, dữ liệu sẽ ñược gửi về thiết bị ñầu cuối (mobile) của bộ phận an ninh ñể báo cho biết có tác ñộng của ñối tượng bên ngoài (có tác ñộng bất hợp pháp). Module ñiều khiển giám sát có chức năng ñiều khiển và giám sát. Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 3 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 1.4. SƠ ðỒ KHỐI Hình 1.1 Sơ ñồ khối hệ thống ñiều khiển thiết bị từ xa bằng tin nhắn SMS Chức năng của từng khối: Khối Modem SIM 300CZ: nhận tin nhắn từ ñiện thoại người dùng gửi tới khối xử lý trung tâm và gửi tín hiệu trở lại. Khối nguồn: cung cấp nguồn hoạt ñộng cho toàn bộ hệ thống. Gồm nguồn ngoài và pin. Khối công suất: ðóng rơ le bật tắt các thiết cảnh báo tại chỗ (còi, ñèn). Khối xử lý trung tâm: xử lý bản tin nhận từ/gửi tới modem GSM từ ñó ñưa ra hoạt ñộng thích hợp cho các khối khác. Khối cảm biến: phát hiện khi có người lạ ñột nhập, nhiệt, hoặc khói… Khối giao tiếp bàn phím màn hình LCD: giúp người dùng có thể thao tác trực tiếp trên hệ thống mà không cần nhắn tin SMS. Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 4 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2. KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ SMS TRONG GSM GIỚI THIỆU MODEM GSM SIM300CZ VÀ TẬP LỆNH AT 2.1. GIỚI THIỆU Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, ñặc biệt là khoa học công nghệ ðiện tử - Tin học, ñã cho phép con người thỏa mãn các nhu cầu trao ñổi thông tin. Song song với sự phát triển ñó là sự phát triển của các loại hình thông tin khác như dịch vụ truyền số liệu, thông tin di ñộng, nhắn tin, ñiện thoại thẻ, Internet… ñã giải quyết ñược nhu cầu thông tin toàn cầu. Trong cuộc sống hằng ngày hiện nay, thông tin di ñộng ñóng vai trò quan trọng và dường như không thể thiếu. Nó quyết ñịnh nhiều mặt hoạt ñộng của xã hội giúp con người nắm bắt nhanh chóng các thông tin có giá trị văn hóa, kinh tế, khoa học kỹ thuật ña dạng phong phú. Sự ñòi hỏi của khách hàng về việc sử dụng dịch vụ viễn thông càng ngày càng cao cả về số lượng và chất lượng làm cho hướng phát triển ngày càng ñược ñề cập nhằm ñáp ứng nhu cầu ña dạng của khách hàng “mọi lúc, mọi nơi” mà họ cần. Ý tưởng của ñề tài luận văn cũng dựa trên nhu cầu của người dùng. Việc sử dụng ñiện thoại di ñộng trở nên phổ biến ñã mang ñến một hướng phát triển của mạng viễn thông là ñiều khiển và giám sát các thiết bị từ xa chỉ bằng tin nhắn SMS. Trong chương 2 này, tôi sẽ giới thiệu về Modem GSM SIM300CZ và tập lệnh AT là thiết bị giao tiếp với dịch vụ mạng – thiết bị trung gian ñể nhận tín hiệu tin nhắn SMS ñiều khiển từ ñiện thoại người dùng hay gửi tin nhắn báo trở lại cho người dùng. Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 5 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2.2. TỔNG QUAN VỀ TIN NHẮN SMS 2.2.1. GIỚI THIỆU VỀ SMS SMS là từ viết tắt của Short Message Service. ðó là một công nghệ cho phép gửi và nhận các tin nhắn giữa các ñiện thoại với nhau. SMS xuất hiện ñầu tiên ở Châu Âu vào năm 1992. Ở thời ñiểm ñó, nó bao gồm cả các chuẩn về GSM. Một thời gian sau ñó, nó phát triển sang công nghệ Wireless như CDMA và TDMA. Ngày nay thì 3GPP ñang giữ vai trò kiểm soát về sự phát triển và duy trì các chuẩn GSM và SMS. Như ñã nói ở trên về tên ñầy ñủ của SMS là Short Message Service, cụm từ ñó cho thấy dữ liệu có thể ñược lưu giữ bởi một tin nhắn SMS là rất giới hạn. Một tin nhắn SMS có thể chứa tối ña là 140 byte (1120 bit) dữ liệu. Vì vậy, một tin nhắn SMS chỉ chứa: 160 kí tự nếu như sử dụng mã hóa kí tự 7 bit (mã hóa kí tự 7 bit thì phù hợp với mã hóa các kí tự latin chẳng hạn như các kí tự alphabet của tiếng Anh). 70 kí tự nếu như sử dụng mã hóa kí tự 16 bit Unicode UCS2 (các tin nhắn SMS không chứa các kí tự latin như 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 ñộng tốt với nhiều ngôn ngữ 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 ñiện thoại khác. Một trong những ưu ñiểm nổi trội của SMS ñó là nó ñược hỗ trợ bởi các ñiện thoại có sử dụng GSM hoàn toàn. Hầu hết tất cả các tiện ích cộng thêm cả dịch vụ gửi tin nhắn giá rẻ ñược cung cấp, sử dụng thông qua sóng mang Wireless. Không giống như SMS, các công nghệ mobile như WAP và mobile Java thì không ñược hỗ trợ trên nhiều dòng ñiện thoại. 2.2.2. SỰ TIỆN LỢI CỦA VIỆC SỬ DỤNG TIN NHẮN SMS Các tin nhắn SMS có thể ñược gửi và ñọc tại bất kỳ thời ñiểm nào: Ngày nay, hầu hết mọi người ñều có ñiện thoại di ñộng của riêng mình và mang nó theo người dường như cả ngày. Với một ñiện thoại di ñộng, bạn có thể gửi và ñọc Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 6 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP các tin nhắn SMS bất cứ lúc nào bạn muốn, sẽ không gặp khó khăn gì khi bạn ñang ở trong văn phòng hay trên xe Bus hay ở nhà… Tin nhắn SMS có thể ñược gửi tới các ñiện thoại tắt nguồn: Nếu như không chắc cho một cuộc gọi nào ñó thì bạn có thể gửi một tin nhắn SMS ñến bạn của bạn thậm chí khi người ñó tắt nguồn máy ñiện thoại trong lúc bạn gửi tin nhắn ñó. Hệ thống SMS của mạng ñiện thoại sẽ lưu trữ tin nhắn rồi sau ñó gửi nó tới người bạn của bạn khi ñiện thoại của họ mở nguồn. Các tin nhắn SMS ít gây phiền phức trong khi bạn vẫn có thể giữ liên lạc với người khác: Việc ñọc và viết các tin nhắn SMS không gây ra ồn ào. Trong khi ñó, bạn phải chạy ra ngoài khỏi rạp hát, thư viện… ñể thực hiện một cuộc ñiện thoại hay trả lời một cuộc gọi. Bạn không cần phải làm như vậy nếu như tin nhắn SMS ñược sử dụng. Các ñiện thoại di ñộng và chúng có thể ñược thay ñổi giữa các sóng mang Wireless khác nhau: Tin nhắn SMS là một công nghệ rất thành công và trưởng thành. Tất cả các ñiện thoại mobile ngày nay ñều có hỗ trợ ñó. Bạn không chỉ có thể trao ñổi các tin nhắn SMS ñối với người sử dụng mobile ở cùng một nhà cung cấp dịch vụ mạng sóng mang Wireless, mà ñồng thời bạn cũng có thể trao ñổi nó với người 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: Tin nhắn SMS ñược hỗ trợ 100% bởi các ñiện thoại có sử dụng công nghệ GSM. Xây dựng các ứng dụng Wireless trên nền công nghệ SMS sẽ phát huy tối ña những ứng dụng có thể dành cho người sử dụng. Ngoài ra, các tin nhắn SMS còn tương thích với việc mang các dữ liệu binary bên cạnh gửi các text. Nó có thể ñược sử dụng ñể gửi nhạc chuông, hình ảnh, hoạt họa… Tin nhắn SMS hỗ trợ việc chi trả các dịch vụ trực tuyến. Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 7 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2.2.3. 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 lượng giới hạn các dữ liệu. ðể khắc phục trở ngại này, một mở rộng của nó gọi là SMS chuỗi (hay SMS dài) ñã ra ñời. Một tin nhắn SMS dạng text dài có thể chứa nhiều hơn 160 kí tự theo chuẩn dùng trong tiếng Anh. Cơ cấu hoạt ñộng cơ bản SMS chuỗi làm việc như sau: ñiện thoại di ñộng của người gửi sẽ chia tin nhắn dài ra thành nhiều phần nhỏ và sau ñó gửi các phần nhỏ này như một tin nhắn SMS ñơn. Khi các tin nhắn SMS này ñã ñược gửi tới ñích hoàn toàn thì nó sẽ ñược kết hợp lại với nhau trên máy di ñộng của người nhận. Khó khăn của SMS chuỗi là nó ít ñược hỗ trợ so với SMS ở các thiết bị có sử dụng sóng Wireless. 2.2.4. SMS CENTRE Một SMS Centre (SMSC) là nơi chịu trách nhiệm luân chuyển các hoạt ñộng liên quan tới SMS của một mạng Wireless. Khi một tin nhắn SMS ñược gửi ñi từ một ñiện thoại di ñộng thì trước tiên nó sẽ ñược gửi tới một trung tâm SMS. Sau ñó, trung tâm SMS này sẽ chuyển tin nhắn này tới ñích (người nhận). Một tin nhắn SMS có thể phải ñi qua nhiều hơn một thực thể mạng (Netwok) (chẳng hạn như SMSC và SMS gateway) trước khi ñi tới ñích thực sự của nó. Nhiệm vụ duy nhất của một SMSC là luân chuyển các tin nhắn SMS và ñiều chỉnh quá trình này cho ñúng với chu trình của nó. Nếu như máy ñiện 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 ñiện thoại của người nhận mở nguồn thì nó sẽ gửi tin nhắn này tới người nhận. Thường thì một SMSC sẽ hoạt ñộng một cách chuyên dụng ñể lưu 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 ñịa chỉ SMSC của hệ thống vận hành mạng Wireless ñể sử dụng, tinh chỉnh chức năng tin nhắn SMS trên ñiện thoại của bạn. ðiển hình một ñịa chỉ SMSC là một số ñiện thoại thông thường ở hình thức, khuôn mẫu quốc tế. Một ñiện Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 8 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP thoại nên có một menu chọn lựa ñể cấu hình ñịa chỉ SMSC. Thông thường thì ñịa chỉ ñược ñiều chỉnh lại trong thẻ SIM bởi hệ thống mạng Wireless. ðiều này có nghĩa là bạn không cần phải làm bất cứ thay ñổi nào. 2.2.5. TIN NHẮN SMS QUỐC TẾ Các tin nhắn SMS giữa các nhà ñiều hành ñược chia ra làm hai hạng mục gồm tin nhắn SMS giữa các nhà ñiều hành trong nước và tin nhắn SMS giữa các nhà ñiều hành quốc tế với nhau. Thường thì chi phí ñể gửi một tin nhắn SMS quốc tế cao hơn so với gửi trong nước. Và chi phí ñể gửi một tin nhắn SMS nội mạng thì ít hơn so với gửi cho mạng khác trong cùng một quốc gia, ít hơn 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 quốc tế là một nhân tố chính góp phần tới sự phát triển mạnh mẽ của hệ thống SMS toàn cầu. 2.3. GIỚI THIỆU MODEM SIM300CZ, TẬP LỆNH AT. Khái niệm Modem GSM. Một modem GSM là một modem Wireless, nó làm việc cùng với một mạng Wireless GSM. Một modem Wireless thì cũng hoạt ñộng giống như một modem hữu tuyến ðiểm khác nhau chính ở ñây là modem hữu tuyến thì truyền và nhận dữ liệu thông qua một ñường dây ñiện thoại cố ñịnh trong khi ñó một modem Wireless thì gửi và nhận dữ liệu thông qua sóng Radio. Một modem GSM có thể là một thiết bị mở rộng bên ngoài hay một PC Card/PCMCIA Card. ðiển hình là một modem GSM rời bên ngoài ñược kết nối với một máy tính thông qua một cáp nối tiếp hay một cáp USB. Một modem GSM hợp chuẩn với một PC Card/PCMCIA Card ñược thiết kế cho việc sử dụng với môt máy tính laptop. Nó ñược gắn vào một trong những khe cắm PC Card/PCMCIA Card của một máy tính laptop. Giống như một ñiện thoại di ñộng GSM, một modem GSM yêu cầu một thẻ SIM với một sóng mang Wireless ñể hoạt ñộng. Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 9 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Như ñã ñề cập trong mục hướng dẫn về SMS, các máy tính sử dụng lệnh AT ñể ñiều khiển modem. Cả hai modem GSM và modem hữu tuyến ñều có hỗ trợ một bộ các lệnh AT chuẩn chung. Vì thế bạn có thể sử dụng modem GSM hay modem hữu tuyến ñều ñược. Bổ trợ cho các lệnh AT chuẩn, các modem GSM còn hỗ trợ một bộ lệnh AT mở rộng. Những lệnh AT mở rộng này ñược ñịnh nghĩa trong các chuẩn của GSM. 2.3.1. GIỚI THIỆU MODEM SIM300CZ Các modem ñược sử dụng từ những ngày ñầu của sự ra ñời máy tính. Modem ñược hình thành từ modulator và demodulator. ðịnh nghĩa ñặc trưng này cũng giúp ta hình dung ñược phần nào về thiết bị này sẽ làm gì. Dữ liệu số ñến từ một DTE, thiết bị dữ liệu ñầu cuối ñược ñiều chế theo cách mà nó có thể ñược truyền dữ liệu qua các ñường dây truyền dẫn. Ở một mặt khác của ñường dây, một modem khác thứ hai ñiều chế dữ liệu ñến, xúc tiến và duy trì nó. Các modem thế hệ trước chỉ tương thích cho việc gửi nhận dữ liệu. ðể thiết lập một kết nối thì thiết bị thứ hai như một dialer ñược cần ñến. ðôi khi kết nối cũng ñược thiết lập bằng tay bằng cách quay số ñiện thoại tương ứng và một khi modem ñược bật thì kết nối coi như ñược thực thi. Các máy tính loại nhỏ ở các năm 70 thâm nhập vào thị trường là các gia ñình, lúc ñó vấn ñề chi phí và sự thiếu hụt về kiến thức kỹ thuật trở thành một vấn ñề nan giải. Giống như một ñiện thoại di ñộng GSM, một modem GSM yêu cầu một thẻ SIM với một mạng Wireless ñể hoạt ñộng. Modem SIM300CZ là một trong những loại modem GSM. Nhưng Modem SIM300CZ ñược nâng cao hơn, có tốc ñộ truyền dữ liệu nhanh hơn. Nó sử dụng công nghệ GSM/GPRS hoạt ñộng ở các băng tần 900Mhz, 1800 Mhz và 1900Mhz. Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 10 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2.3.2. ðẶC ðIỂM CỦA MODEM SIM300CZ Hình 2.1 Modem SIM300CZ Nguồn cung cấp khoảng 3.4V – 4.5V Nguồn lưu trữ Băng tần Băng tần hoạt ñộng là 900Mhz, 1800 Mhz và 1900Mhz, SIM300CZ có thể tự ñộng tìm kiếm các băng tần. Phù hợp với GSM Pha 2/2+. Loại GSM là loại MS nhỏ Kết nối GPRS GPRS có nhiều rãnh loại 8 (lựa chọn). GPRS có nhiều rãnh loại 10 (tự ñộng). Giới hạn nhiêt ñộ Bình thường: -300C tới +700C. Hạn chế: - 350C tới -300C và +700C tới +800C.. Dữ liệu GPRS GPRS dữ liệu tải xuống: Max 85.6 kbps. GPRS dữ liệu Up lên: Max 42.8 kbps. SIM300CZ hỗ trợ giao thức PAP, kiểu sử dụng kết nối PPP. SIM300CZ tích hợp giao thức TCP/IP. Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 11 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CSD Tốc ñộ truyền dẫn CSD: 2; 4; 8; 9; 6; 14 KPPS. Hỗ trợ USSD. SMS Text and PDU mode. Bộ nhớ SMS: SIM, Card. FAX Nhóm 3 loại 1. SIM Card Hỗ trợ SIM Card: 1.8V ; 3V. Anten ngoài Kết nối thông qua anten ngoài 500km hoặc ñế Anten. Âm thanh Dạng mã hòa âm thanh. Mức chế ñộ (ETS 06.20). Toàn bộ chế ñộ (ETS 06.10). Toàn bộ chế ñộ tăng cường (ETS 06.50/ 06.06/ 06.80). Loại bỏ tiếng dội. Giao tiếp nối tiếp và sự ghép nối 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 ñiều khiển. Cổng nối tiếp có thể sử dụng chức năng giao tiếp. Hỗ trợ tốc ñộ truyền 1200 bps tới 115200 bps. Cổng hiệu chỉnh lỗi: 2 cổng nối tiếp TXD và RXD. Cổng hiệu chỉnh lỗi chỉ sử dụng sửa lỗi. SIM Application Toolkit Hỗ trợ SAT loại GSM 11, 14 bản 99. ðồng hồ thời gian thực Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 12 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Người dùng cài ñặt. Times function Lập trình thông qua AT Command. ðặc tính vật lý (ñặc ñiểm) Kích thước 50±0.15 x 33±0.15 x7.7±0.3mm. 25 33 27 29 31 SIM-VCC SIM-PRESENCE SIM-RST SIM-DATA SIM-CLK 1 3 5 7 9 VBAT VBAT VBAT VBAT VBAT 28 30 32 34 36 KBR0 KBR1 KBR2 KBR3 KBR4 ADC-0 MIC1P MIC1N MIC2P MIC2N SPK1P SPK1N SPK2P SPK2N DISP-CS DISP-CLK DISP-DAT DISP-D/C DISP-RST 54 56 58 60 53 55 57 59 38 40 42 44 46 12 STATUS GPIO-0 GPIO-1 19 21 35 AGND AGND 51 52 2 4 6 8 10 GND GND GND GND GND BUZZER 23 PW RKEY NETLIGHT 16 DBG-RXD DBG-TXD SIM300Cz 13 48 50 DCD DTR RXD TXD RTS CTS RI 17 37 39 41 43 45 47 49 VCC-EXT VRTC VCHG KBC0 KBC1 KBC2 KBC3 KBC4 15 14 11 TEMP-BAT S1 18 20 22 24 26 2.3.3. KHẢO SÁT SƠ ðỒ CHÂN VÀ CHỨC NĂNG TỪNG CHÂN Hình 2.2 Sơ ñồ chân của Modem SIM300CZ Chân 1, 3, 5, 7, 9: Năm chân ñể kết nối tới nguồn cung cấp, nguồn cung cấp của SIM300CZ là nguồn ñơn VDAT là 3,4V – 4,5V. Chân 2, 4, 6, 8, 10: Chân Mass. Chân 11 (VCHG): ðiện thế vào cho mạch nạp dùng cho hệ thống phát hiện ra bộ sạc pin. Chân 12 (ADC): Chân vào của bộ chuyển ñổi tín hiệu tương tự sang số. Chân 13 (TEMP_BAT): Báo sạc pin. Chân 14 (VRTC): Dòng cấp cho chân RTC khi không có pin trong hệ thống. Lê Ngọc Thắng – Cao học K2 - HOU 13