1 绪论

1.1 手机短消息服务(SMS)综述

从烽火报警到飞鸽传书，从驿路送信到远洋航邮，从电报电话到E-mail，如今人类的通讯方式已发生了翻天覆地的变化。据统计，截至今年8月底，我国移动电话用户已达1.848亿户，其中至少有30%以上的用户把手机短消息作为不可或缺的通信方式，而且这个比例还在不断增加。尤其是在我们大学生的日常生活中，手机短消息的使用的普及之光是任何人都可以观察并且预料的到的。以往那种将手机只是作为少数人的奢侈品的时代已不复存在。首先，由于成本下降，手机的价格的比起几年前可以说非常低廉，几乎每个人都可以接受。其次，由于我国电信业发展不均衡，虽然有中国电信和中国联通两家明争暗斗，但要说中国电信业仍存在一定程度上的垄断，也是无可厚非的。因为要从事电信行业，巨大的投入是不可避免的。从遍及各地的通信塔，到如同电力网络一般四通八达的通信线路，让欲从事此行业的业者望而却步，而有了先前国家对于电信业支持的中国电信自然脱颖而出。成为这其中的一批黑马。正因为如此，手机通讯的费用始终居高不下。手机短消息的出现对于满足日益庞大的手机消费者群体无疑是一种不小的安慰，我想这应该是现如今手机广泛普及的一大诱因。

据报道，去年我国手机短消息发送数量为120亿条，而截至今年7月份，手机短消息数量已超过300亿条，每月增长率在10%-20%。今年5月1日，中国移动和中国联通两家手机运营商实现短信息互联互通后，短信息发送量增长速度越来越快。手机短消息业务之所以迅猛发展，有其在传送信息方面的独特优势：价格低廉，发送一条短信的费用才0.1元，大大低于通话费用，而且是单向收费；一些不易用声音直接表达的意思，可以用短信息轻松传递。
    今年10月10日，中国移动在GPRS宽带基础上又推出了“彩信”业务。它最吸引人之处是能传输包括文本、图片、动画以及视频等在内的数据信息，而且不影响手机的正常通话。这样，人们在旅途中随时可与身处异地的商业伙伴进行信息交流，也可与亲友自由地互通图像、声音、照片以及视频短片。“彩信”的传送是手机短消息领域的一场革命，它带给用户的是前所未有的感官冲击和精神享受，它将梦想变成了现实。

放眼世界，全球每月发送的短信数量从1997年7月的大约10亿条增长到了2001年7月的200亿条。而在2001年，总的短信交换数量达到了2000亿条。这个数字听上去的确有些令人咋舌。这些相互发送的短消息囊括了从个人用户之间发送的简单文本问候或者问题，到无线服务商提供的新闻和信息服务，甚至是第三方提供的更多高级应用，比如，从一个公司的销售数据库或者移动银行获取数据。这些文本和其他短信服务发展的一个原因就是现在的无线运营商(Wireless Carrier)把SMS视为收入的重要来源。这导致的另一个结果就是几亿的用户已经适应并期望得到更多的基于SMS服务和创建个性化的可信任的应用，开发者需要一个标准的和安全的应用平台，于是SIM卡应运而生。

作为SMS的应用基础，SIM卡是一种被设计成安全、稳定地存储用户密码的智能卡，它所存储的密码用来表示GSM用户到网络的连接并跟踪这些用户的行为，只要他们在服务区，只要移动设备没有关机，SIM卡就一直维持着到网络的连接，这种可以定位并能认证的连接就是用户能够在全世界各网络之间漫游的原因，并且从提供商的角度看，SIM卡可以保持跟踪并记录用户的网络使用和漫游行为，从而能够准确地收费。以此来计算SMS的费用自然便成为水到渠成的事。

在不断通信的情况下，保证SIM卡能够做到把用户以相对较低的代价从一个网络移交给另一个网络的唯一方法就是把它的所有功能都建立在一个非常详细的国际标准体系之上。这个标准涵盖了从设备的物理尺寸和芯片特征到它如何处理和保存接收的信息等方面，每一个GSM设备制造商和服务提供商都遵循这些标准。任何人开发和SIM卡相关的应用也必须熟悉相关标准并保持同步发展。

随着现代科技的日新月异，手机的发展越来越迅速，功能也越来越强大。作为手机的“心脏”的SMS卡也是向着更快和更强的“下一代”无线网络发展的基础。因为2001数字网络被称为第二代网络（模拟无线网络为第一代），它的升级被称为2.5G（从现代的速度和性能来讲是一个非常大的跨越）和3G.。虽然世界各地实施的下一代网络的技术和时间表各不相同，但各地的服务提供商们都认识到，在网络升级的过程中和升级以后，保持SIM卡和SMS应用正常工作的重要性，因此，SIM卡还要管理数据在不同级别的网络和不同物理位置之间的漫游。另外，基于现有SIM卡标准的应用也将会处于一个很有优势的位置，以能够充分利用3G网络出现所带来的更高的传输速率和多媒体传递能力。

对于未来的手机及SMS仍然有相当大的潜力去发掘，这一点是任何人都毋庸置疑的。而手机作为一种便携式的通讯工具与计算机的普及有着一定的相互促进作用。相信随这科技的日新月异，人们会充分享受到更加舒适，更为便捷的数字化生活带来的乐趣。

 

1.2 手机短消息服务(SMS)简介

SMS是Short Message Service的缩写。SMS是向手机发送短消息和用手机接收短消息的一个途径。“短”意味着信息的最大长度不能超过160个字节。根据GSM协会的规定，每一个短信用拉丁字母表示时最长不超过160个字符，而用非拉丁字母，比如阿拉伯字母和汉字表示时最长不超过70个字符。

短信可以有文本字符组成，这样，它就可以被人们阅读和书写。在欧洲，和亚太地区，SMS文本信息已经成为人们常用的一种无线通信方式，在北美也正逐渐受到人们的欢迎。短信也可以由任意8位的字节序列组成，在这种情况下，它可能是在一端由计算机生成并在另一端由计算机程序处理。

说起SMS，就不能不谈到SIM卡，它作为短消息服务的载体，对手机这一设备发挥着关键作用。认为SIM卡是手机的“心脏”一点也不过分。SIM卡是Subscriber Identity Module的缩写。正如其名字所示，它最初的目的(现在仍是目的之一)是一种安全一致的方式表示一个特定移动用户的网络连接，为了达到这个目的，SIM卡存储了一个私有数字号码，这个号码用来加密发给或来自手机的数据，它必须能够防止怀有恶意的人拿到SIM卡后，盗取该用户的私有标识。因为智能卡贝设计成能够承受大量的各种形式的攻击，其核心电路和设计体系结构被吸收作为SIM卡设计的基石。因此，开发SIM卡应用程序同开发智能卡应用程序有很多共同点。

SIM卡是GSM手机内部两个计算机芯片中较小的一个。早期的SIM卡典型的是有3K字节内存，运行速度是每秒三分之一MIP(Million Instruction per Second,百万条指令每秒)，现在大多数SIM卡有16K字节内存，速度为每秒二分之一MIP。为了处理虚拟机和更大的应用程序，现在高端SIM卡已经能够支持32K字节内存，今后还将会出现支持64K字节内存容量的SIM卡。而手机本身使用的是更大的计算机芯片，典型的配置是有几M字节的内存和几个MIP的计算能力。这个大点的芯片负责控制按键和显示屏，对语言进行编码和解码，并运行能够让该设备连接到网络上的各种协议。同手机本身的“计算机”相比，SIM卡只是一个较小的计算机，而同PDA和笔记本的处理器相比，就更加显得微不足道了，但是它的尺寸并不是限制在其上运行新的应用程序的门槛，实际上，SIM卡同第一台IBM PC的计算能力相当，而当时的那种计算机使公司和个人开了眼界，懂得了字处理、电子表格以及其他应用改变我们的工作和生活方式所具有的潜力。

SMS便宜、一直可用、其他信息方式不能做到的它也能做到，是一个存储转发系统，并且很容易构造。SIM卡也是可拆的，所以你可以把它从一个移动设备上移至另一个。它还具有抗毁特征，从而可以用它存储一些敏感数据。还提供了对手机的各种功能的完全访问能力。。使用SMS和SIM卡应用的一个较好情况是可信的事务处理。即使包括移动的商业和金融事务，SIM卡内在的可信特征能为非常广泛的对私有性和性能要求较高的应用领域提供一个桥梁。

一个SMS消息几乎任何时候都能被发送。如果你发送信息时，目标手机未开机，系统会保存该信息，直至目标手机开机，然后发送给它。系统还可能产生一个回复信息表明所写的信息已被发送。SMS信息经过了加密，因此，用户根本不用担心其信息的安全性。用户甚至也能自己对将要发送的信息进行加密，这样即使电话公司也不能读取它。有很多标准、软件包和服务提供商支持开发简单、快捷甚至有趣的SMS应用。

 

1.3 系统开发的目的和意义

该系统的开发是以手机作为计算机的外部设备，在其上实现对手机的短消息功能的控制（例如短信的接收，发送，查询等）。基本的目的是掌握计算机与手机的通讯以及如何利用计算机控制手机的原理，了解手机上编程原理以及相关的蜂窝移动技术。实现该系统旨在掌握计算机串行通信的方法以及了解手机内部对于短信功能的实现。在科技高度发达的今天，手机作为一种基本的通讯工具有着诸多优势，前面以详细介绍，这里不再多说。因此，了解手机内部功能的实现过程有着十分必要的意义，对本人以后的就业也有着一定的借鉴意义。

对于这个领域的开发，我想最为知名的软件莫过于网易泡泡了。作为中国最大的网站之一的网易公司，他们开发出了一个被称作泡泡的聊天工具。该产品一出现，在当时立刻引起网友们的广泛兴趣与极大热情，一时间用户突破千万。与其他聊天工具不同的是，它可以满足用户免费发送端消息的需求。用户可以在该软件上编辑好后直接发送给手机用户。手机用户同样也可发送短消息给这个短信软件。发展到现在，为了吸引更多的客户在线使用，网易公司推出了在线挂机泡币的功能。这样虽然不像最初那样无限制的免费发送短消息，可是使更多的用户对此产生了兴趣。

如今，在此领域不再只有泡泡一枝独秀。门户网站也纷纷推出自己的短消息服务大餐，甚至出现了即时通讯免费短信大战。在去年网易首先宣布旗下即时通讯软件网易泡泡可免费发送短信之后，腾讯，新浪和搜狐都积极拓展即时通讯市场，在旗下推出的即时通讯软件中以“免费发短信”作为一个卖点。因此，腾讯的TM，新浪的了了吧和搜狐的搜Q一推出，便吸引到网友的眼球。其中最大手笔的搜狐竟然推出了“搜Q发短信2004全年免费”的服务。

 

 

2 设备及开发工具的选择

硬件：

计算机一台

手机一部

与手机配套数据线一根

与数据线配套驱动盘一张

软件：

开发平台：VC++ 6.0

字处理：Office 2000

图像绘制：Office Visio

 

 

3 手机信息管理系统的分析与设计

3.1 手机短消息原理及管理系统设计内容简介

手机短消息的可操作性很强,如一系列短信编辑和发送的过程，用户首先选择“写消息”，在转入的编辑环境下用中文或其他语种编辑。一般要求不超过70个汉字或160个其他语种字符，虽然部分手机允许用户编辑超过70字的消息，但实际上仍然是按照每条70字完成的，超出部分被视作与另一条短信同时发送。因此，发送70字以上汉字或160个以上的字符，其实还是发送了两条或多条。编辑完成后，只需按下“发送”对应的按键，短信就会“很聪明的”在无线网络中找到处理该条短信发送的信息中心(SMSC)，信息中心所起到的作用便是中转短消息，如果目的手机处于开机状态下，该条就由消息中心在无线网络中发送至目的手机。如果目的手机未开机或是用户无故欠费或停机，该消息被滞留在消息中心，等待目的手机开机或处于非异常状态，然后自动地发送给目的手机。

这里需要额外说明一个问题。在无线网络中“流动”地数据并不都是统一地格式，它可能需要在不同步骤中采用不同格式，由两方的手机或是短消息中心处理格式的变换。比如在手机短消息的发送阶段，用户输入的只是短信内容和对方手机号，其他的犹如发送时间和消息中心号码都是手机操作系统自动记录并加到该条信息的内容中。因此所发送的全文是经过了某种算法的16进制数字串，在前面加上相应的头部内容，以说明对该消息采用何种处理方式，发送至哪个消息服务中心（由于手机短消息服务的垄断在十几年的发展里已经被中国电信等企业打破，他们允许其他服务商利用电信等企业的通信线路，而其他服务商可以建立自己的消息服务中心，通过附加了某种特别的服务的信息发送中专机构，从中谋求利润）。该消息通过无线网络自动地在消息地头部内容里找到该中心位置并进入该中心的服务区。而进入服务区的短消息的格式是完全可以在中心内被辨认的。然后，消息中心将收到的短消息逐层分解，提取出操作的信息和消息内容，然后添加与发送至目的手机相关的操作信息为新的数据串头部。其中，消息时间，短信长度等信息格式和内容都是不变的，但消息的头部的格式差别却很大。这一点用户是无需了解和参与其中的。

此后，消息中心将采用了新的格式的短信息在无线网络中发送，如果目的手机开机，消息中心发出的短信被手机正常接收，同时返回一个短信发送成功的信息。消息中心收到该信息后，将该信息发送给发送方手机(如Nokia3310等机型可以设置消息是否发送成功的返回信息)。接收到该消息的手机自动转换数据格式，从中提取发送方的手机号码，发送时间，消息长度及内容等信息。这便是短信在无线网络中发送的过程。

因此，根据上述分析，显然地得到了该课题所应完成的内容。要求把手机作为一个既是接受方同时也是发送方的终端设备。要实现的内容比如在系统里用中文编辑短信之后，如何转换成可以在无线网络中可以传输的信息，这就需要编写一个模块，实现将普通的数据格式转换成7-bit或8-bit字符的形式。如果是汉字，将它转换为Unicode标准的格式。现在一般的手机都支持这种适用于几乎所有国家和民族的文字的标准。然后需要一个模块实现将短信内容的十六进制格式拼接上头部的控制和消息的内容等信息。向手机发送AT命令的完成需要与后面提到的Windows应用程序接口(API)相联系，实现其发送，接收的功能。在短消息送出之后，消息中心负责处理消息格式的变换和发出都是不需考虑的，只要在发送方的手机里设定消息中心号，短信息便能够找到该中心。格式转换后从SMSC发出到目的手机，该过程也是无需考虑的。因此需要设计短消息的编码和解码。