Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo module đóng ngắt thiết bị điện qua mạng di động gsm

Theo đ ngh c a tên "D ch v tin nh n ng n", các d li u có th đư c t ch c b i m t tin nh n SMS là r t h n ch . M t tin nh n SMS có th ch a nhi u nh t là 140 byte (1120 bit) d li u, do đó, m t tin nh n SMS có th ch a đ n: - 160 ký t n u 7 bit mã hóa ký t đư c s d ng. (7 bit ký t mã hóa thích h p cho vi c mã hóa các ký t Latin như b ng ch cái ti ng Anh). - 70 ký t n u 16 bit Unicode mã hóa ký t UCS2 đư c s d ng. (Tin nh n SMS tin nh n văn b n có ch a các ký t phi Latinh như ký t Trung Qu c nên s d ng ký t mã hóa 16 bit). Tin nh n văn b n SMS h tr ngôn ng qu c t . Nó ho t đ ng t t v i t t c các ngôn ng đư c h tr b i Unicode, bao g m c ti ng và Hàn Qu c. R p, Trung Qu c, Nh t B n Ngoài văn b n, tin nh n SMS cũng có th mang d li u nh phân. Có th g i nh c chuông, hình nh, logo m ng, hình n n, hình đ ng, th kinh doanh (ví d như vCards) và c u hình WAP đ n m t đi n tho i di đ ng v i tin nh n SMS. M t l i th l n c a tin nh n SMS là nó đư c h tr b i 100% đi n tho i di đ ng GSM. H u như t t c các thuê bao có k ho ch cung c p b i các hãng không dây bao g m d ch v tin nh n SMS không t n kém. Không gi ng như tin nh n SMS, công ngh đi n tho i di đ ng như WAP và đi n tho i di đ ng Java không h tr nhi u mô hình đi n tho i di đ ng cũ [14]. 1.2.2. M t s thành ph n m ng GSM liên quan đ n SMS Các thành ph n trong m ng GSM có ch c năng liên quan đ n SMS [2] bao g m: SME (Short Messaging Entities): là m t thành ph n mà t i đó có th g i ho c nh n thông đi p. SME có th đ t t i m t v trí c đ nh trong m ng, tr m di đ ng ho c các trung tâm d ch v khác. SMSC (Short Message Service Center): Ch u trách nhi m ch a và chuy n ti p các thông đi p ng n gi a SME và tr m di đ ng, nó đ m b o vi c phân ph i thông đi p trong m ng. Thông đi p s đư c ch a t i SMSC cho đ n khi đích s n sàng nh n, vì v y ngư i dùng có th g i và nh n thông đi p b t kỳ lúc nào. SMS Gateway: có nhi m v k t n i và duy trì k t n i v i trung tâm d ch v nh n tin SMSC, giao th c k t n i là SMPP, phiên b n ph bi n hi n nay là SMPP v3.3/3.4. K t n i này đư c kh i t o m t l n và duy trì liên t c trong su t quá trình ho t đ ng. Trong trư ng h p có s c v m ng d n t i k t n i b gián đo n, SMS Gateway s ki m tra đư ng liên 7 t c và l p t c k t n i l i v i SMSC ngay sau khi s c đư c kh c ph c. Hình 1.2. SMS Gateway v i ch c năng chuy n ti p Ngoài ra SMS Gateway còn có ch c năng lưu tr và g i đi: Ch c năng này đ m b o an toàn d li u và ph c v các m c đích th ng kê lưu lư ng. Trong trư ng h p s c x y ra, cơ ch này cho phép lưu tr các b n tin và g i đi khi h th ng đã s n sàng. Toàn b các tin nh n g i qua đ u đư c SMS Gateway lưu tr vào cơ s d li u t p trung và có các công c đ ngư i qu n tr theo dõi giám sát lưu lư ng. HLR (Home Location Register): Là m t cơ s d li u dùng đ lưu tr và qu n lí các thông tin thư ng xuyên v thuê bao. Nó đư c truy v n b i SMSC. MSC (Mobile Switching Center): Th c hi n ch c năng chuy n m ch c a h th ng, đi u khi n các cu c g i đ n t các h th ng đi n tho i và các h th ng d li u khác. VLR (Visitor Location Register): Là m t cơ s d li u ch a đ ng các thông tin t m th i v thuê bao. BSS (Base Station System): T t c các ch c năng liên quan đ n sóng vô tuy n đ u đư c th c hi n trong BSS. BSS bao g m các tr m đi u khi n (BSC) và các tr m thu phát sóng (BTS). Ch c năng chính c a nó là truy n ti ng nói và d li u qua l i gi a các m ng di đ ng. MS (Mobile Station): Là thi t b không dây có kh năng g i và nh n thông đi p SMS cũng như các cu c g i. Thông thư ng các thi t b này là các đi n tho i di đ ng k thu t s , nhưng th i gian g n đây SMS đã đư c m r ng đ n các thi t b đ u cu i khác như: PDA, máy tính xách tay, modem GSM. 1.2.3. Tin nh n SMS chu i/Tin nh n SMS dài M t h n ch c a công ngh tin nh n SMS là m t tin nh n SMS ch có th mang theo m t s lư ng r t h n ch c a d li u [14]. Đ kh c ph c như c đi m này, m t ph n m r ng đư c g i là n i tin nh n SMS (cũng đư c bi t đ n như tin nh n SMS dài) đư c phát tri n. M t tin nh n SMS văn b n có th ch a hơn 160 ký t ti ng Anh. Nguyên t c c a vi c n i SMS ho t đ ng như sau: đi n tho i di đ ng c a ngư i g i tin 8 s chia m t tin nh n dài thành nh ng ph n nh hơn và g i và g i các ph n nh này đi. Khi các tin nh n SMS đ n đích c a ngư i nh n, đi n tho i ngư i nh n đi n tho i di đ ng s k t h p chúng l i m t tin nh n dài như ban đ u đư c g i. H n ch c a tin nh n SMS dài là nó đư c ít h tr r ng rãi hơn so v i các tin nh n SMS trên các thi t b không dây wireless. 1.2.4. Ưu đi m và m t s ng d ng c a tin nh n SMS SMS là m t thành công trên toàn th gi i. S lư ng tin nh n SMS trao đ i m i ngày là r t l n. Tin nh n SMS bây gi là m t trong nh ng ngu n thu quan tr ng c a các hãng hàng không dây. M t s lý do đ tin nh n SMS trên toàn th gi i nên ph bi n đư c đưa ra như sau [14]: Tin nh n SMS có th đư c g i và đ c b t c lúc nào Ngày nay, h u như t t c m i ngư i có m t đi n tho i di đ ng và mang nó h u h t th i gian trong ngày. V i m t chi c đi n tho i di đ ng, chúng có th g i và đ c tin nh n SMS b t c lúc nào, không còn là v n đ khi ngư i s d ng đang phòng, trên xe buýt hay nhà. trong văn Tin nh n SMS có th đư c g i đ n m t đi n tho i khi nó t t ngu n ho c ngoài vùng ph sóng. Không gi ng như m t cu c g i đi n tho i, chúng ta có th g i tin nh n SMS cho ngư i c n liên l c khi mà h không m ngu n đi n tho i di đ ng ho c khi đang m t nơi mà tín hi u sóng y u ho c không có. H th ng tin nh n SMS c a các nhà đi u hành m ng di đ ng s lưu tr các tin nh n SMS l i và sau đó g i nó cho ngư i nh n khi đi n tho i di đ ng c a h đã b t ngu n tr l i ho c đã trong vùng ph sóng. Đi m n i b t so v i cu c g i Không gi ng như m t cu c g i, tr l i đi n tho i, chúng ta không c n ph i đ c ho c tr l i tin nh n SMS ngay l p t c. Bên c nh đó, vi c vi t và đ c các tin nh n SMS không gây ti ng n quá l n như th c hi n cu c g i và tr l i đi n tho i. Trong khi chúng ta có th ra kh i m t r p hát hay thư vi n đ tr l i cu c g i đi n tho i nhưng chúng ta không c n ph i làm như v y n u tin nh n SMS đư c s d ng. Tin nh n SMS đư c h tr b i 100% đi n tho i di đ ng GSM và chúng có th đư c trao đ i gi a các nhà m ng. Tin nh n SMS là m t công ngh r t trư ng thành. T t c các đi n tho i di đ ng GSM h tr nó. Không ch là b n có th trao đ i tin nh n SMS v i ngư i s d ng đi n 9 tho i di đ ng c a cùng nhà cung c p d ch v không dây, nhưng b n cũng có th trao đ i tin nh n SMS v i ngư i s d ng đi n tho i di đ ng c a nhi u nhà cung c p khác trên toàn th gi i. SMS là m t công ngh phù h p cho các ng d ng không dây đ xây d ng Dư i đây là m t s trong nh ng lý do mà làm cho tin nh n SMS m t công ngh phù h p cho các ng d ng không dây đ xây d ng: Th nh t, tin nh n SMS đư c h tr b i 100% đi n tho i di đ ng GSM. Xây d ng các ng d ng không dây trên công ngh tin nh n SMS có th t i đa hóa các cơ s ngư i dùng ti m năng. Th hai, các tin nh n SMS có kh năng mang d li u nh phân ngoài văn b n. Chúng có th đư c s d ng đ chuy n nh c chuông, hình nh, logo m ng, hình n n, hình đ ng, vCards, VCals (m c l ch). Th ba, tin nh n SMS h tr thanh toán cho các giao d ch mua bán liên quan đ n m ng GSM ho c các d ch v khác giúp cho quá trình thanh toán đư c th c hi n m t cách thu n ti n. Ngư i s d ng đi n tho i di đ ng hoàn toàn có th t i logo, hình n n, nh c chuông, nh c ch đi n tho i ch b ng cách so n tin nh n SMS theo c u trúc cú pháp cho trư c và g i đ n s d ch v . Chi phí phát sinh s đư c tr tr c ti p vào tài kho n c a ngư i s d ng. Ngoài ra, tin nh n SMS hi n nay có r t nhi u ng d ng th c t và c n thi t v i ngư i s d ng. Ngư i ta có th s d ng đ thông báo có email m i. Trong m t h th ng email thông báo, m t máy ch s g i m t tin nh n SMS t i đi n tho i di đ ng c a ngư i s d ng b t c khi nào m t email đ n h p thư đ n. M t h th ng email thông báo có th cho phép ngư i dùng tùy bi n b l c khác nhau đ m t c nh báo tin nh n SMS đư c g i ch khi thông báo email có ch a t khóa nh t đ nh ho c n u ngư i g i email là m t ngư i quan tr ng. Tin nh n SMS cũng đư c s d ng trong các h th ng c nh báo t xa. Trong m t ng d ng h th ng giám sát t xa, m t chương trình (đôi khi có các c m bi n) s liên t c theo dõi tình tr ng c a m t h th ng t xa. N u m t đi u ki n nh t đ nh đư c th a mãn như có rò khí ga, nhi t đ tăng đ t bi n, có đ t nh p thì chương trình s g i tin nh n văn b n đ n ngư i s d ng. Và ngư i s d ng hoàn toàn cũng có th đi u khi n các thi t b như b t đèn, qu t, tư i nư c....theo ý mu n c a mình. 10 CHƯƠNG 2. GI I THI U V SIM900 VÀ T P L NH AT T ng quan v Sim900 2.1.1. Gi i thi u v sim900 Sim900 là m t s n ph m c a công ty SIMCom s n xu t. Nó là m t module GSM/GPRS c c kỳ nh g n, đư c thi t k cho th trư ng toàn c u. Sim900 ho t đ ng đư c 4 băng t n GSM 850MHz, EGSM 900MHz, DCS 1800MHz và PCS 1900MHz như là m t lo i thi t b đ u cu i v i m t Chip x lý đơn nhân, tăng cư ng các tính năng quan tr ng d a trên n n vi x lý ARM926EJ-S. Kích thư c sim nh g n (24mm x24 mm x 3mm), đáp ng nh ng yêu c u v không gian trong các ng d ng M2M đi n tho i thông minh, PDA và các thi t b di đ ng khác [17]. Sim900 đư c s d ng trong đ án này đ làm module sim900, có k t n i v i sim đi n tho i di đ ng làm GSM modem. Module sim900 s k t n i v i các thi t b khác, ph c v cho vi c đóng ng t thi t b đi n. Hình 2.1. Hình nh sim 900 Các thông s cơ b n c a sim900 đư c trình bày trong b ng 2.1 dư i đây: B ng 2.1 Các thông s cơ b n c a sim900 Tính năng Ngu n cung c p Ti t ki m đi n Th c hi n Ngu n m t chi u t 3.4V - 4.5V Tiêu th đi n năng MFRMS = 5) 11 ch đ SLEEP là 1.5mA (BS-PA- D it ns SIM900 V i 4 băng t n: 850 GSM, 900 EGSM, 1800 DCS, 1900 PCS. Các SIM900 có th t đ ng tìm ki m các băng t n. Các băng t n cũng có th đư c thi t l p b ng l nh AT. D tương thích v i GSM Phase 2/2+ GSM Class Small MS Class 4 (2W) cho EGSM900 Truy n t i đi n năng Class 1 (1W) cho DCS1800 và PCS 1900 GPRS multi-slot class 10 (m c đ nh) K t n i GPRS GPRS multi-slot class 8 (tùy ch n) GPRS tr m di đ ng Class B Ho t đ ng bình thư ng: -30°C đ n 80°C Nhi t đ Ho t đ ng h n ch : -40°C đ n -30°C và 80°C đ n 85°C Nhi t đ b o qu n -45°C đ n 90°C GPRS chuy n d li u hư ng xu ng: t i đa 85,6 kbps GPRS chuy n d li u hư ng lên: t i đa 42,8 kbps Mã chương trình: CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4 SIM9000 h tr các giao th c PAP (Password Authentication Protocol) thư ng đư c s d ng cho các k t n i PPP. D LI U GPRS: SIM900 tích h p giao th c TCP / IP. H tr chuy n m ch gói Broadcast Channel Control (PBCCH) CSD truy n t l : 2.4, 4.8, 9.6, 14.4 kbps Không có c u trúc b sung các d ch v d li u (USSD) h tr MT, MO, CB, văn b n và ch đ PDU SMS SMS lưu tr : th SIM 12