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基于GSM模塊移動購物系統(tǒng)設計

胡溫靜 趙裕繁 陳添丁 2009/09/28

引 言

　　隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們的消費觀念不再局限于傳統(tǒng)的零售業(yè)，移動支付作為一種新的移動互聯(lián)網(wǎng)應用正在興起，具有方便、快捷、安全等優(yōu)點，逐漸被人們所接受。移動支付在歐洲、美洲一些國家，日本、韓國、新加坡和中國香港等地都有較為成功的應用；在國內(nèi)，中國聯(lián)通和中國移動分別于2002年下半年在廣東啟動了移動支付業(yè)務，雖然起步較晚，但其廣泛的用戶基礎和廣闊的市場前景為其奠定了發(fā)展基礎，成長空間很大。

　　無線通信技術(shù)的成熟，使得移動購物系統(tǒng)的實現(xiàn)具有可行性，其不僅能給廣大消費者帶來方便，也為商家擴增了商品的銷售通路。

1.我國移動支付業(yè)務現(xiàn)狀

　　所謂移動支付，是指借助手機、掌上電腦、筆記本電腦等移動通信終端和設備，通過手機短信、IVR、WAP等多種方式進行的銀行轉(zhuǎn)賬、繳費和購物等商業(yè)交易活動。目前移動運營商可以提供以下三種形式的移動支付服務：移動運營商的代收費業(yè)務、移動運營商的小額支付業(yè)務、移動信用平臺。與現(xiàn)金支付、銀行劃賬、信用卡支付等傳統(tǒng)支付方式相比，移動支付最主要的特點是支付靈活便捷、交易時間短，可以減少往返銀行的交通時間和支付處理時間。移動支付不僅可以為移動運營商帶來增值收益，也可以為銀行和金融系統(tǒng)帶來中間業(yè)務收入。隨著手機在一些商店和零售柜機的支付環(huán)節(jié)中開始取代現(xiàn)金和信用卡，移動支付應用的產(chǎn)業(yè)化也初露端倪。對于移動支付業(yè)務而言，其產(chǎn)業(yè)鏈由設備制造商、銀行、信用卡組織、移動運營商、移動支付服務提供商或移動支付平臺運營商、商業(yè)機構(gòu)、卡供應商、手機供應商、用戶等多個環(huán)節(jié)組成。

2.通信技術(shù)概述

2．1 GSM

　　GSM(Global System for Mobile Communications，全球移動通訊系統(tǒng))是一種起源于歐洲的移動通信技術(shù)標準。作為第二代移動通信技術(shù)，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網(wǎng)絡標準，讓用戶使用一部手機就能行遍全球。GSM具有頻譜效率高、防盜能力佳、網(wǎng)絡容量大、手機號碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強不易受干擾、信息靈敏、安全性高、通話死角少等特點。目前，全球GSM網(wǎng)手機用戶已超過30億，GSM通信系統(tǒng)已成為使用最廣泛的數(shù)字無線通信系統(tǒng)，提供了語音、短消息以及數(shù)據(jù)等多種業(yè)務。

2．2 SMS

　　GSM網(wǎng)的短消息業(yè)務(Short Messaging Service，SMS)是最早的短消息業(yè)務，也是現(xiàn)在普及率最高的一種短消息業(yè)務。SMS是一種存儲和轉(zhuǎn)發(fā)服務，按消息量收費，消息的發(fā)送和接收可以和GSM語音同步進行，具有隨時在線、不需撥號、價格便宜、覆蓋范圍廣等特點，可以廣泛應用于監(jiān)控定位、遠程維護、移動電子商務等領域。

3.系統(tǒng)基本構(gòu)架

　　以GSM網(wǎng)絡作為遠程信號的傳輸平臺，短信息作為傳輸數(shù)據(jù)的載體，構(gòu)建了基于GSM模塊的移動購物系統(tǒng)，包括硬件平臺和軟件平臺。

3．1 硬件平臺

　　硬件由系統(tǒng)運行平臺(計算機)、短信息接收／發(fā)送設備(短信貓)、移動通信終端(手機)三部分組成。計算機通過RS 232串口線與短信貓(GSM Modem)相連以控制其數(shù)據(jù)收發(fā)，實現(xiàn)交易監(jiān)控。硬件平臺構(gòu)架圖如圖1所示。


　　短信貓是一種通過RS 232串口線與計算機連接，內(nèi)嵌工業(yè)級通信模塊的雙頻調(diào)制解調(diào)器，采用寬電壓供電，抗干擾能力好，電磁輻射低，性能穩(wěn)定可靠，簡化了通信接口，支持向移動、聯(lián)通以及小靈通用戶收發(fā)短信。其專門針對短信應用設計，支持AT指令控制短信收發(fā)，符合各種商業(yè)的短信應用要求，適用于各個領域無線數(shù)據(jù)通信，短信息通告，遠程監(jiān)控等應用。

3．2 軟件平臺

　　一般基于短信貓開發(fā)短信應用，開發(fā)商可以采取以三種方式：

　　直接使用AT指令 通過串口用AT指令驅(qū)動短信貓收發(fā)短信，這是最底層的開發(fā)模式，需要對短信模塊的AT指令相當熟悉；

　　短信貓開發(fā)包 短信貓廠商基于串口AT指令集成的應用開發(fā)包，開發(fā)商只需直接調(diào)用短信收發(fā)API即可；

　　短信貓通信中間件 短信貓廠商提供的基于數(shù)據(jù)庫接口的短信收發(fā)后臺服務軟件。

　　基于開發(fā)周期及成本的考慮，本系統(tǒng)采用開發(fā)包形式。短信貓開發(fā)包是針對目前常用短信模塊開發(fā)的短信應用API集合，具有成熟穩(wěn)定、支持多種語言、高可靠性等特點特點。系統(tǒng)開發(fā)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。


　　(1)移動購物系統(tǒng)需要發(fā)送短信時，需要將短信接收者與內(nèi)容提交到短信發(fā)送隊列，同時需要接收短信時從短信接收隊列中讀取收到的短信；

　　(2)需要開發(fā)獨立的短信后臺服務，從短信發(fā)送隊列中讀取短信，調(diào)用短信貓開發(fā)包發(fā)送短信；同時通過調(diào)用短信貓開發(fā)包讀取設備已收到的短信，放人短信接收隊列；

　　(3)短信貓開發(fā)包內(nèi)部實際上是通過串口與短信貓連接，以AT指令驅(qū)動短信貓收發(fā)短信。

　　AT即Attention，AT指令集是從終端設備(Ter-minal Equipment，TE)或數(shù)據(jù)終端設備(Data Terminal Equipment，DTE)向終端適配器(Terminal Adapter， TA)或數(shù)據(jù)電路終端設備(Data Circuit Terminal E-quipment，DCE)發(fā)送的。通過TA，TE發(fā)送AT指令來控制移動臺(Mobile Station，MS)的功能，與GSM網(wǎng)絡業(yè)務進行交互。用戶可以通過AT指令進行呼叫、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務、傳真等方面的控制。主要AT指令如表1所示。


4.系統(tǒng)實現(xiàn)過程

4．1 系統(tǒng)功能描述

　　系統(tǒng)首次運行，將進行初始化，包括管理員設置和商品初始設置。管理員設置包括管理員手機號碼和密碼設置項，商品初始設置包括商品編號、名稱和數(shù)量設置項。初始化完成后系統(tǒng)自動生成管理員文件和商品文件，并將所設置的信息保存到文件中，然后進入主菜單界面(若系統(tǒng)已進行過初始化操作，則直接進入主菜單界面)。主菜單界面包括商品交易、發(fā)送短信、交易記錄查看、商品設置、管理員設置和斷開連接選項。

4．1．1 商品交易

　　此時系統(tǒng)處于接收購物短信狀態(tài)。當系統(tǒng)接收到購物短信，系統(tǒng)就會自動讀取短信，并判斷其內(nèi)容是否符合約定的購物格式。若符合購物格式且商品數(shù)量充足，則交易成功，并向顧客回復訂單信息；若符合購物格式但商品剩余數(shù)量不足，則回復該商品所剩余的數(shù)量；否則回復所約定的購物格式。同時系統(tǒng)顯示交易信息，更新商品數(shù)量，生成交易記錄文件，將所有交易信息保存于文件中，并檢測商品剩余量，小于一定量則給管理員報告商品信息。若接收的短信是由管理員發(fā)送且內(nèi)容為管理員密碼時，則系統(tǒng)返回到主菜單界面。

4．1．2 發(fā)送短信

　　利用短信貓發(fā)送短信息，系統(tǒng)將所輸入的接收方手機號碼和內(nèi)容放入短信發(fā)送隊列，通過GSMMo-demSMSsend API把短信遞交給短信貓，發(fā)送短信。

4．1．3 交易記錄查看

　　系統(tǒng)導入交易記錄文件，顯示所有交易信息，包括顧客的手機號碼、交易時間、短信內(nèi)容及交易狀態(tài)。

4．1．4 商品設置

　　商品設置包括查看商品、修改商品、添加商品和刪除商品選項。

　　查看商品 系統(tǒng)導入商品文件，分行顯示當前已設置的所有商品信息，包括商品的編號、名稱和數(shù)量。修改商品 修改商品編號、名稱和數(shù)量，修改完成后更新商品文件。

　　添加商品 根據(jù)商品編號、名稱和數(shù)量添加一種新的商品，添加完成后更新商品文件。

　　刪除商品 刪除所選中商品的信息，刪除完成后更新商品文件。

4．1．5 管理員設置

　　管理設置包括查看設置和修改設置選項。查看設置 系統(tǒng)導入管理員文件，顯示管理員手機號碼。

　　修改設置 判斷輸入的管理員密碼，若正確則保存新的手機號碼和密碼，并更新管理員文件；若密碼輸入連續(xù)錯誤三次則返回主菜單界面。

4．1．6 斷開連接

　　通過GSMModemRelease API釋放資源，關(guān)閉系統(tǒng)。

4．2 短信貓接口函數(shù)

　　短信貓通過RS 232串口與計算機連接，系統(tǒng)需通過接口驅(qū)動短信貓發(fā)送或讀取短信，各接口函數(shù)說明見表2。


4．3 短信分解算法

　　短信貓一次讀取將取得接收隊列里的所有短信息，格式為：短信類型|存儲位置|發(fā)送時間|接收號碼|短信編碼|短信長度|短信內(nèi)容||短信類型|存儲位置|發(fā)送時間|接收號碼|短信編碼|短信長度|短信內(nèi)容||。多條短信以“||”進行分隔，每條短信中各項以“|”進行分隔，各內(nèi)容描述見表3。本系統(tǒng)中約定購買短信格式為“0商品編號0購買數(shù)量0如(01020)一次最大購買量為9件”，短信分解算法如圖3所示。


5.結(jié) 語

　　在借鑒其他基于GSM的短信應用的基礎上，設計了基于GSM的移動購物系統(tǒng)，對其構(gòu)架、功能、接口和短信分解算法做了闡述和分析，通過測試得到了比較理想的結(jié)果。在后續(xù)的系統(tǒng)優(yōu)化過程中，可以用Delphi／Visual C++編寫系統(tǒng)界面，使其更美觀，更人性化，更具交互性。其極大地方便了消費者，亦給商家?guī)砹藷o限商機，在移動小額交易領域有廣闊的應用空間。

現(xiàn)代電子技術(shù)


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