ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM LỜI MỞ ĐẦU Trong xu hướng phát triển không ngừng công nghệ thập kỉ qua, công nghệ điện tử ngày phát triển vượt bậc Các vi mạch với khả tích hợp ngày lớn, tốc độ xử lý tăng cao, xác giá thành rẻ Ban đầu, IC chế tạo với chức chuyên dụng, dần dần, yêu cầu linh kiện đa đời Vi xử lý linh kiện cho phép hoạt động theo chương trình mà người sử dụng đặt ra, ứng dụng nhiều lĩnh vực Đời sống xã hội ngày thay đổi, bên cạnh tiến vấn đề nảy sinh nhiều, đặc biệt quy mô hoạt động tổ chức mở rộng Trong nhiều trường hợp, việc quản lý trở nên vơ khó khăn số lượng đối tượng quản lý lớn, làm cho hoạt động bị đình trệ, nhiều thời gian mà lại khơng hiệu Do đó, hệ thống tự động điều tiết giúp cho người dễ dàng việc giám sát, đảm bảo tính cơng bằng, đặc biệt tiến hoạt động xã hội Bằng ý tưởng có tính ứng dụng cao ngồi thực tế, chúng em lựa chọn đề tài “HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM” Hệ thống có khả tự động cảnh báo chng có trộm Đây hệ thống ứng dụng nhà kho, ngân hàng, cịn cảnh báo cho cư dân tòa nhà nơi mà cần hệ thống bảo mật tốt ngày Ngoài ra, hệ thống giải pháp tốt cho thiết bị cần bảo mật công ty, bệnh viện, quan hành chính, quan Thuế & Hải quan, cơng ty Bảo hiểm, Ngân hàng chứng khốn, Trung tâm dịch vụ, nhà ga-bến xe Dưới kiểm sốt hệ thống này, q trình bảo mật trở nên tốt hiệu SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài này, chúng em học tập nhiều kiến thức thực tế, làm quen với tác phong làm việc theo nhóm, trao đổi thành viên cách thức xử lý khó khăn Bên cạnh tự học hướng dẫn kinh nghiệm giáo viên hướng dẫn giúp đỡ chúng em nhiều Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thế Hoàng bảo tận tình thời gian qua để chúng em hoàn thành đồ án SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu đề tài Như biết, thời gian gần tình trạng trộm cắp trở nên tinh vi phổ biến Việt Nam Các vụ việc gây thiệt hại lơn tiền, tài sản gia đình, tạo lo lắng cho nhiều người, mà ảnh hưởng đến trật tự an toàn xã hội Sau hàng loạt vụ việc nhiều gia đình có biện pháp tăng cường lắp đặt hệ thống báo trộm cho gia đình Tuy nhiên biện pháp không phát huy nhiều tác dụng Từ u cầu thật tế đó, địi hỏi ngày cao sống, cộng với hợp tác, phát triển mạnh mẽ mạng di động nên chọn đề tài “HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM” nhằm đáp ứng nhu cầu giám sát điều khiển từ xa điện thoại di động góp phần vào tiến bộ, văn minh, đại gia đình toàn xã hội 1.2 Ý nghĩa đề tài Ngày với phát triển đại, việc bảo mật trở nên quen thuộc thông dụng người dân Việt Nam Tuy nhiên thời gian gần tình trạng cắt trộm, đục phá gia đình, quan diễn thường xun khơng ảnh hưởng tới tài sản, uy tín cơng ty mà cịn ảnh hưởng đến an ninh trật tự xã hội Từ nhu cầu thực tế đó, muốn đưa giải pháp thiết kế hệ thống giám sát, điều khiển an ninh cho gia đình, quan thơng qua tin nhắn SMS, đề tài lấy cớ sở tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị Việc sử dụng tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị có thuận lợi tiết kiệm chi phí, mang tính cạnh tranh động cao (nghĩa chỗ có phủ sóng mạng điện thoại di động ta điều khiển thiết bị được) Ngồi ra, sản phẩm đề tài có tính mở, áp dụng cho nhiều đối tượng khác dân dụng công nghiệp 1.3 Mục đích đề tài Để tài nghiên cứu, khảo sát thực với mục đích áp dụng kiến thức học nhà trường để “HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM” Hệ thống tích hợp module điều khiển giám sát trung tâm module báo động (cảnh báo) module tiện ích khác Với module báo động, hệ thống sử dụng cảm SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM biến chuyển động để gửi thông tin liệu xử lý trung tâm có tác động đối tượng bên ngồi (có tác động bất hợp pháp) Qua xử lý, liệu gởi thiết bị đầu cuối (mobile) để báo cho biết có tác động đối tượng bên ngồi (có tác động bất hợp pháp) Module điều khiển giám sát có chức điều khiển giám sát CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ SMS TRONG GSM, GIỚI THIỆU MODULE SIM300S VÀ TẬP LỆNH AT Ngày với phát triển không ngừng khoa học công nghệ, đặc biệt khoa học công nghệ Điện tử - Tin học, cho phép người thỏa mãn nhu cầu trao đổi thông tin Song song với phát triển phát triển loại hình thơng tin khác dịch vụ truyền số liệu, thông tin di động, nhắn tin, điện thoại thẻ, internet giải nhu cầu thơng tin tồn cầu Trong sống ngày nay, thông tin di động đóng vai trị vơ quan trọng dường khơng thể thiếu người Nó định nhiều mặt hoạt động xã hội giúp người nắm bắt nhanh chóng thơng tin có giá trị văn hóa nghệ thuật, kinh tế, khoa học kỹ thuật đa dạng phong phú Sự đòi hỏi khách hàng việc sử dụng dịch vụ viễn thông ngày cao số lượng chất lượng làm cho hướng phát triển ngày đề cập nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao khách hàng “mọi lúc, nơi” mà họ cần Ý tưởng đề tài đồ án dựa nhu cầu người dùng Việc sử dụng điện thoại di động trở nên phổ biến mang đến hướng phát triển mạng viễn thông điều khiển giám sát thiết bị từ xa tin nhắn SMS 2.1 Tổng quan công nghệ GSM 2.1.1 Giới thiệu công nghệ GSM GSM (Global System for Mobile communication) hệ thống thơng tin di động số tồn cầu, công nghệ không dây thuộc hệ 2G (second generation) có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói chuyển giao liệu chất lượng cao với băng tần khác nhau: 400MHz, 900MHz, 1800MHz 1900MHz, tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định GSM hệ thống có cấu trúc mở nên hồn tồn khơng phụ thuộc vào phần cứng, người ta mua thiết bị từ nhiều hãng khác Do có mặt khắp nơi giới nên nhà cung cấp dịch vụ thực việc ký kết roaming với nhờ mà thuê bao GSM dễ dàng sử dụng máy điện thoại GSM nơi đâu SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM Mặt thuận lợi to lớn công nghệ GSM ngồi việc truyền âm với chất lượng cao cịn cho phép thuê bao sử dụng giao tiếp khác rẻ tiền tin nhắn SMS Ngồi để tạo thuận lợi cho nhà cung cấp dịch vụ cơng nghệ GSM xây dựng sở hệ thống mở nên dễ dàng kết nối thiết bị khác từ nhà cung cấp thiết bị khác Nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa tính roaming cho thuê bao với mạng khác tồn giới Và cơng nghệ GSM phát triển thêm tính truyền liệu GPRS say truyền với tốc độ cao sử dụng PDGF GSM chiếm 85% thị trường di động với 2.5 tỷ thuê bao 218 quốc gia vùng lãnh thổ Các mạng thơng tin di động GSM cho phép roaming với máy điện thoại di động GSM mạng GSM khác sử dụng nhiều nơi giới 2.1.2 Đặc điểm công nghệ GSM Cho phép gửi nhận mẫu tin nhắn văn ký tự dài đến 126 ký tự Cho phép chuyển giao nhận liệu, FAX mạng GSM với tốc độ hành lên đến 9600 bps Tính phủ sóng cao: cơng nghệ GSM khơng cho phép chuyển giao tồn mạng mà chuyển giao mạng GSM tồn cầu mà khơng có thay đổi, điều chỉnh Đây tính bật công nghệ GSM (dịch vụ roaming) Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time Division multi plexing) để chia kênh full rate 16 kênh haft rate Công suất phát máy điện thoại giới hạn tối đa watts với băng tần GSM 850/900MHz tối đa watts băng tần GSM 1800/1900MHz Mạng GSM sử dụng kiểu mã hóa âm để nén tín hiệu âm 3.1KHz mã hóa 12Kbps gọi Full rate (13Kbps) Haft rate (6Kbps) 2.1.3 Cấu trúc mạng GSM 2.1.3.1 Cấu trúc tổng quan SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM Cấu trúc mạng GSM Hệ thống GSM chia thành nhiều hệ thống sau: Phân hệ chuyển mạch NSS (Network Switching Subsystem) Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem) Phân hệ bảo dưỡng khai thác OSS (Operation Subsystem) Trạm di động MS (Mobile Station) 2.1.3.2 Các thành phần công nghệ mạng GSM AUC ULR HLR EIR MSC BSC BTS NSS BSS MS Các thành phần mạng GSM Trung tâm nhận thức Bộ ghi định vị tạm trú Bộ ghi định vị thường trú Bộ ghi nhận dạng thiết bị Trung tâm chuyển mạch dịch vụ mạng Bộ điều khiển trạm gốc Trạm thu phát gốc Phân hệ chuyển mạch Phân hệ trạm gốc Trạm di động SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM OSS Phân hệ khai thác bảo dưỡng PSPDN Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói CSPDN Mạng số liệu cơng cộng chuyển mạch kênh PSTN Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PLMN Mạng di động mặt đất ISDN Mạng số dịch vụ tích hợp OMC Trung tâm khai thác bảo dưỡng 2.1.4 Sự phát triển công nghệ GSM Việt Nam Công nghệ GSM vào Việt Nam từ năm 1993 Hiện nay, ba nhà cung cấp di động công nghệ GSM lớn Việt Nam Vinaphone, Mobiphone Viettel Mobile, nhà cung cấp chiếm thị phần nhiều thị trường với số lượng thuê bao tăng chóng mặt thời gian vừa qua Hiện có đến 85% người dùng khách hàng nhà cung cấp dịch vụ theo cơng nghệ GSM Có tới thời điểm này, thị trường thông tin di động Việt Nam có khoằng 70 triệu thuê bao di động Khi ba “đại gia” di động Việt Nam Vinaphone, Mobiphone, Viettel Mobile tăng trưởng nhanh chóng với số lượng thuê bao ngày phát triển lên tới hàng trăm ngàn thuê bao 2.2 Tổng quan tin nhắn SMS 2.2.1 Giới thiệu SMS SMS (Short Mesage Service) SMS công nghệ cho phép gửi nhận tin nhắn điện thoại với SMS xuất Châu Âu năm 1992 Ở thời điểm đó, bao gồm chuẩn GSM Một thời gian sau đó, phát triển sang công nghệ Wireless CDMA TDMA Ngày 3GPP (Third Generation Partnership Project – Dự án quan hệ đối tác hệ thứ ba) giữ vai trị kiểm sốt phát triển trì chuẩn GSM SMS Một tin nhắn SMS chứa tối đa 140 byte liệu Vì tin nhắn SMS chứa: 160 ký tự sử dụng mã hóa ký tự bit (mã hóa ký tự bit phù hợp với mã hóa ký tự latin chẳng hạn ký tự alphabel tiếng Anh) 70 ký tự sử dụng mã hóa ký tự 16 bit Unicode ( tín nhắn SMS khơng chứa ký tự latin, viết tin nhắn tiếng việt có dấu ) Tin nhắn SMS dạng text hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác Nó hoạt động tốt với nhiều ngơn ngữ có hỗ trợ mã Unicode Bên cạnh gửi tin nhắn dạng text tin nhắn SMS cịn mang liệu dạng binary Nó cịn cho phép gửi nhạc chng, hình ảnh nhiều tiện ích khác tới điện thoại khác Một ưu điểm trội SMS hỗ trợ điện thoại có sử dụng SMS hồn tồn Hầu hết tất tiện ích cộng thêm dịch vụ gửi tin nhắn giá rẻ cung cấp, sử dụng thơng qua sóng mang SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM Wireless Khơng giống SMS, công nghệ mobile WAP mobile Java khơng hỗ trợ nhiều dong điện thoại 2.2.2 Cấu trúc tin nhắn SMS Nội dung tin nhắn SMS gửi chia làm phần sau : Cấu trúc tin nhắn SMS Instructions to air interface: thị liệu kết nối với air interface (giao diện khơng khí) Instructions to SMSC: thị liệu kết nối với trung tâm tin nhắn SMSC Instructions to handset: thị liệu kết nối bắt tay Instructions to SIM (optional): thị liệu kết nối, nhận biết SIM Instructions body: nội dung tin nhắn SMS 2.2.3 Sự tiện lợi việc sử dụng tin nhắn SMS - Các tin nhắn SMs gửi đọc thời điểm Ngày nay, thời đại công nghệ thông tin nên hầu hết người có điện thoại di động cho riêng mang theo người dường ngày Với điện thoại di động, bạn gửi đọc tin nhắn SMS lúc bạn muốn, khơng gặp khó khăn bạn văn phòng hay xe bus hay nhà - Tin nhắn SMS gửi tới điện thoại tắt nguồn Nếu không cho gọi bạn gửi tin nhắn SMS đến bạn bạn chí người tắt nguồn máy điện thoại lúc bạn gửi tin nhắn Hệ thống SMS mạng điện thoại lưu trữ tin nhắn sau gửi tới người bạn bạn điện thoại họ mở nguồn - Các tin nhắn SMS gây phiền phức bạn giữ liên lạc với người khác Việc đọc tin nhắn SMS khơng gây ồn Trong đó, bạn phải chạy rạp hát, thư viện để thực điện thoại hay trả lời gọi Bạn không cần phải làm tin nhắn SMS sử dụng - Các điện thoại di động chúng thay đổi sóng mang Wireless khác Tin nhắn SMS công nghệ thành công Tất điện thoại mobile ngày có hỗ trợ Bạn khơng trao đổi tin nhắn SMS người sử dụng mobile nhà cung cấp dịch vụ mang sóng mang Wireless, mà đồng thời bạn trao đổi với người sử dụng khác nhà cung cấp dịch vụ khác - SMS công nghệ phù hợp với ứng dụng Wireless sử dụng với SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM Tin nhắn SMS hỗ trợ 100% điện thoại có sử dụng cơng nghệ GSM Xây dựng ứng dụng Wireless công nghệ SMS phát huy tối đa ứng dụng dành cho người sử dụng Ngoài ra, tin nhắn SMS cịn tương thích với việc mang liệu binary bên cạnh gửi text Nó sử dụng để gửi nhạc chng, hình ảnh, hoạt họa - Tin nhắn SMS hỗ trợ việc chi trả dịch vụ trực tuyến 2.2.4 Tin nhắn SMS chuỗi / Tin nhắn SMS dài Một trở ngại cơng nghệ SMS tin nhắn SMS mang lượng giới hạn liệu Để khắc phục trở ngại này, mở rộng gọi chuỗi (hay SMS dài) đời Một tin nhắn SMS dạng text dài chứa nhiều 160 ký tự theo chuẩn dùng tiếng Anh Cơ cấu hoạt động SMS chuỗi làm việc sau: điện thoại di động người gửi chia tin nhắn dài thành nhiều phần nhỏ sau gửi phần tin nhắn SMS đơn Khi tin nhắn SMS gửi tới đích hồn tồn kết hợp lại với máy di động người nhận Khó khăn SMS chuỗi hỗ trợ so SMS thiết bị có sử dụng sóng Wireless 2.2.5 SMS centre/SMSC Một SMS centre (SMSC) nơi chịu trách nhiệm luân chuyển hoạt động liên quan đến SMS mạng Wireless Khi tin nhắn SMS gửi từ điện thoại di động trước tiên gửi tới trung tâm SMS Sau trung tâm SMS chuyển tin nhắn tới đích (người nhận) Một tin nhắn SMS phải qua nhiều thực thể mạng(Network) (chẳng hạn SMSC SMS gateway) trước tới đích thực Nhiệm vụ SMSC luân chuyển tin nhắn SMS điều chỉnh trình cho với chu trình Nếu máy điện thoại người nhận không trạng thái nhận (bật nguồn) lúc gửi SMSC lưu trữ tin nhắn Và máy điện thoại người nhận mở nguồn gửi tin nhắn tới người nhận Thường SMSC hoạt động cách chuyên dụng để lưu thông SMS mạng Wireless Hệ thống vận hành mạng luôn quản lý SMSC cảu riêng vị trí chúng bên hệ thống mạng Wireless Tuy nhiên, hệ thống vận hành sử dụng SMSC thứ ba có vị trí bên ngồi hệ thống mạng Wireless Bạn phải biết địa SMSC hệ thống vận hành mạng Wireless để sử dụng, tinh chỉnh chức tin nhắn SMS điện thoại bạn Điển hình địa SMSC điện thoại thông thường hình thức, khn mẫu quốc tế Một điện thoại nên có menu chọn lựa để cấu hình địa SMSC Thơng thường địa điều chỉnh lại thẻ SIM hệ thống mạng Wireless Điều có nghĩa bạn khơng cần phải làm thay đổi SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page 10 Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page 41 Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page 42 Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page 43 Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page 44 Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page 45 Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM 4.3 Phần mềm Chương trình viết Hi-tech #include #include #include #include #include "uart.h" CONFIG(WDTDIS & PWRTEN & UNPROTECT & BORDIS & LVPDIS&HS); #define _XTAL_FREQ 4000000 SVTH: Trần Anh Dũng GVHD: Ths.Nguyễn Thế Hoàng Hồ Anh Phong Page 46 Đồ Án 2: HỆ THỐNG BÁO TRỘM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SMS TRONG MẠNG GSM char call[16] = "ATD01656189992;"; char sent[]="AT+CMGS=\"+841656189992\""; char at[]="AT"; char kt[]="module da san sang"; char config1[]="ATE0"; char config2[]="AT+CMGF=1"; char delete[]="AT+CMGD=1"; char receive[]="AT+CMGR=1"; char alert1[]="co trom p1"; char alert2[]="co trom p2"; char alert3[]="co trom p3"; char string[90]; char sms[4]; int en=0,new=0,num=0,enable=0,room1=0,room2=0,room3=0,turn_off=0,count=0 ,sen=0; void delay(int n) { for(int i=0;i