【導讀】通信技術(shù)及無線通信網(wǎng)絡飛速普及和應用?，F(xiàn)今，無論國外還是國內(nèi)通用的、覆。漫游，使手機等無線終端設備得以快速普及，可以說世界已經(jīng)進入無線時代。術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，數(shù)據(jù)通信才是無線傳輸?shù)暮诵膬?nèi)容。信制造業(yè)巨頭們紛紛投入到移動數(shù)據(jù)業(yè)務的競爭之中。作為數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的典。行數(shù)據(jù)通信成為在3G到來之前最好的一種手段。廣闊的應用前景?？仡I(lǐng)域更是受到人們的關(guān)注。并且具有造價低、可靠性高、不受地域限制、實現(xiàn)。方便快捷、運行費用低廉等特點。本地手機對遠端設備發(fā)送指令進行控制、數(shù)據(jù)采集。單片機對GSM模塊和被控設備進行控制，并在上位機顯示接收到的號碼等數(shù)據(jù)。GSM網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計方案。設計和原理和GSMMODEM的設計。GSM通信接口部分，實現(xiàn)對被控對象實行監(jiān)控。片機控制板等部分構(gòu)成。在SIM卡中，包含有用戶識別信息，輔助業(yè)務信息、短消息、SIM卡分為3V和5V兩種。SIM卡正面圖上有20值數(shù)碼。

　　

【正文】 的時間間隔為傳輸時延。 短消息業(yè)務通過 GSM 網(wǎng)絡的信令信道來傳送，因此，即使 MS 已經(jīng)處于通話狀態(tài)，還能同時發(fā)送或接收短消息。當 MS 處于正常狀態(tài)時，收發(fā)短消息使用SDCCH 信道，用戶忙時使用 SACCH 信道，后者比前者需要更多時間發(fā)送完或接收下一條完整的短消息。此外， GSM 網(wǎng)絡或 SC 擁塞無疑會導致更大的時延。 使用單片機系統(tǒng)進行發(fā)送短消息，受系統(tǒng)速度和串口波特率的影響，數(shù)據(jù)的打包和數(shù)據(jù)從存儲器傳送到 GSM MODEM 也要有一定傳輸時延，此時延相對前者網(wǎng)絡時延來講，相 對比較固定，且比較小，通常和上位機一樣可以忽略不記。 短消息傳輸時延的測量和結(jié)論 為做到對數(shù)據(jù)傳輸時延有清楚的認識，可以通過試驗方法進行大概的測量，基本測試方案如下：分別對網(wǎng)絡忙時時間段和閑時時間段、采用不同發(fā)送時間間隔傳輸、采用不同長度的數(shù)據(jù)包傳輸，三種情況進行對比試驗，分別得出如下結(jié)論： 1．不同時間段對 SM 傳輸時延的影響： 選取忙時時間段 9: 00, 16: 00 和閑時時間段 12： 00, 20: 00, 22:00，以 5s 的時間間隔連續(xù)發(fā)送短消息，短消息數(shù)據(jù)部分只攜帶 6 個字節(jié)的時間值。太大 的傳輸時延被認為是壞數(shù)，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計時予以剔除。對有效數(shù)據(jù)進行分析可知：①傳輸時延主要集中在 5s 和 6s，但忙時 6s 居多，閑時 5s 居多②閑時時延 4s 所占百分比遠遠超出忙時。 得出結(jié)論：網(wǎng)絡閑時通信效果要好于忙時，因此系統(tǒng)查詢可設在網(wǎng)絡閑時進 行。 2．不同發(fā)送時間間隔對 SM 傳輸時延的影響 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 32 頁 共 39 頁 選取 9: 00 時間段，分別以 5s, 10s, 30s 時間間隔連續(xù)發(fā)送， SM 數(shù)據(jù)部分只攜帶 6 個字節(jié)的時間值。 5s 測試過程中有時 (一般是在白天忙時 )會出現(xiàn)一種異?，F(xiàn)象 :在一個測試周期之初，傳輸時延為 4s6s，這是正常的，在 SM 的發(fā)送數(shù)量超過五六十條之后，所有后續(xù) SM 的傳輸時延很大，長達 10 分鐘乃至更長。當延長發(fā)送時間間隔至 10s, 30s 時，這種現(xiàn)象就會消失。 得出結(jié)論為：傳輸密度越小 (時間間隔越大 )越有利于傳送，這符合客觀實際。 3．不同數(shù)據(jù)長度對 SM 傳輸時延的影響 測試選取 SM 數(shù)據(jù)長度為 70 個字節(jié)和滿負荷 140 個字節(jié)的兩種典型情況。測試過程中發(fā)現(xiàn)，在一個測試周期內(nèi)，發(fā)送模塊以 5s 間隔連續(xù)發(fā)送幾條 SM 之后， SC 因無法及時處理如此快的數(shù)據(jù)流而返回錯誤信息，導致測試中斷，當延長發(fā)送時間間隔設為 l0s 時，一切進行順利。顯然，隨著 SM 數(shù)據(jù)部分長度的增加，傳輸時延變長。 綜上所述，我們可以認為以 30s 時間間隔發(fā)送滿負荷用戶數(shù)據(jù)可以得到比較滿意的傳輸效果，如果非滿負荷數(shù)據(jù)則可在更短的時間間隔內(nèi)連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)開發(fā)中的難點 項目開發(fā)中的難點主要集中在軟件上。我們可以通過調(diào)試軟件很清楚的了解單片機內(nèi)部的工作情況，而對于 GSM 模塊的狀態(tài)，我們只能通過單片機向它發(fā)送 AT 指令，等待它返回的響應。再根據(jù)響應值，判斷軟件的正確性。響應值如有錯，則需要分析原因，它往往和 GSM 模塊當時的狀態(tài)以及 GSM 網(wǎng)絡本身的狀態(tài)有關(guān)，所以錯誤類型并不唯一， 種類很多。有時單片機甚至收不到模塊返回的響應，這給調(diào)試帶來很大的麻煩。所有 AT 指令的響應要通過大量的實驗才能掌握。 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 33 頁 共 39 頁 第 6 章 結(jié)論 本課題是基于 GSM 網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，是通過現(xiàn)有的 GSM 網(wǎng)絡，利用短消息方式，使用單片機控制 GSM 模塊發(fā)送數(shù)據(jù)給另一個計算機終端，到目前為止， GSM 網(wǎng)絡在短消息方面的應用具有很大的優(yōu)勢，通過 GSM 網(wǎng)絡的短消息業(yè)務來實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)通信的技術(shù)剛剛起步，它在車輛調(diào)度、安全、導航、監(jiān)測、監(jiān)控等領(lǐng)域開始有一定的研究和應用。尤其在偏遠的地區(qū)，江海等架設通信線路困難或不經(jīng)濟的地方，利 用 GSM 網(wǎng)絡的短消息實現(xiàn)其遠程監(jiān)控成為一種實用且有效的技術(shù)手段，也是必然趨勢。而且，本文考慮到短消息業(yè)務存在時延等問題。因此，該課題本身具有很大現(xiàn)實意義和一定的借鑒價值。特別是文中對一些關(guān)鍵技術(shù)做了詳細的介紹，為以后作應用性的課題作了打下了基礎(chǔ)。 論文的創(chuàng)新點 1．利用 GSM 網(wǎng)絡的短消息實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，目前該技術(shù)處于領(lǐng)先水平。尤其是單片機和 GSM 模塊通信采用 AT 指令較難掌握，因為 GSM 模塊對有些 AT指令的響應具有多種行式，響應形式和當時的 GSM 模塊及 GSM 網(wǎng)絡的狀態(tài)息息相關(guān)，必須通過大量實踐才能掌握 。掌握了該技術(shù)，很容易將其推廣到其他應用領(lǐng)域，諸如車輛定位監(jiān)控、野外數(shù)據(jù)通信，水利水情監(jiān)控，家庭電器的遠程控制等。 2． PC 機內(nèi)部資源豐富，本文采用了串口調(diào)試人機交互界面，能夠有效地處理數(shù)據(jù)，并可以在此基礎(chǔ)上進行統(tǒng)計分析，制表，打印等工作。這樣可以更好地了解整個系統(tǒng)的運行狀況。 3．分析了制約 GSM 短消息應用推廣的主要因素一一時延的影響，使系統(tǒng)應用做到靈活應變、有的放矢，最大限度地減輕時延對系統(tǒng)造成的不良影響。 4．目前一些低級趣味的順口溜式短信、商業(yè)性短信相當泛濫，本系統(tǒng)被動地接收此類短信。所以我在本系 統(tǒng)中進行有選擇短信息處理功能，通過把對對方手機號碼與單片機里面存儲的認定的手機號碼相比較，不相符的就不能對我的單畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 34 頁 共 39 頁 片機進行控制，接收到新短信后立即刪除。 有待進一步研究的問題 由于短消息業(yè)務存在時延等問題，基于此，本文還有待研究更先進的系統(tǒng)GPRS，它是短消息的技術(shù)升級，不僅數(shù)據(jù)容量較短信大，而且還可以傳輸圖片、聲音、動畫等，能夠?qū)崿F(xiàn)終端無線上網(wǎng)。 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 35 頁 共 39 頁 參考文獻 [1]李廣弟，朱月秀，王秀山 . 單片機基礎(chǔ) . 北京航空航天大學出版社 . 2020 [2]胡同森，趙劍鋒， 丁崢，張惠，許紅平 .Visual Basic 程序設計教程 .浙江科學技術(shù)出版社 . [3]李艷華，陳慧明 . 單片機控制 GSM 手機的技術(shù)及應用 . 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用 . [4]劉洋，關(guān)中良 . 利用 VB 實現(xiàn)短消息收發(fā) . 中國科技論文在線，. [5]焦玉民 . 通過 GSM 短消息傳輸數(shù)據(jù)的水情測報系統(tǒng)設計方案 . 中國期刊網(wǎng) . [6]李輝 . 基于 GSM 短消息的無線通信系統(tǒng) .中國期刊網(wǎng) . [7]雷勇 . PDU 分析與手機短信控件開發(fā) . 電力系統(tǒng)通信 . 2020 年第 12 期 [8]許利霞，俞龍，王衛(wèi)星 . 基于 GSM 模塊單片機短信息收發(fā)系統(tǒng)設計 . 光電子技術(shù)與信息 . [9]宣彩平，王皓，鄒國良 . 利用 GSM 無線模塊發(fā)送短消息 . 計算機應用， [10]鄭斌 . GSM 數(shù)據(jù)傳輸裝置的研究與實現(xiàn) . 信息工程大學學報 . [11]許揚生 . 廣東省水情信息采集系統(tǒng)通信方式選擇 .人民珠江 . 2020 年第六期 [12]李業(yè) 德 . 基于 GSM 短信息方式的遠程自來水地下水位自動監(jiān)控系統(tǒng) . 儀表技術(shù)與傳感器 .2020 年 [13]AT 指令簡編 . 金迪短信網(wǎng) . [14]MingChung Tang， ChunNun Chou， ChingHui Tang， . Pan and WeiKuan Shih. Exploiting GSM short message service for ubiquitous accessing. Journal of Network and Computer Applications. (2020)24， 249—267 [15]L. Boquete， I. Bravo， R. Barea， . Garcias. Telemetry and control system with GSM munications. Microprocessors and Microsystem. (2020)27， 1—8 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 36 頁 共 39 頁 致謝 四年的大學本科階段很快就要過去了，在我的畢業(yè)論文即將完成之際，謹向所有在四 年的學習過程中給予我指導和幫助的老師和同學表示深深的謝意。 感謝我的導師老師，他對當今前沿科技的敏銳洞察力與高超的技術(shù)水平激發(fā)了我對科學技術(shù)的前所未有的興趣，引導我走向科學研究的一個嶄新的舞臺。他的治學精神和生活態(tài)度也深深地影響著我，使我受益無窮！ 感謝實驗室的老師們。他們身上所體現(xiàn)的敬業(yè)精神讓我十分欽佩，同時他們在治學上的嚴謹和平時在生活學習上對我們大家的照顧也讓我十分感動。 感謝我的朋友們，大學四年和他們的交流，使我的思路更開闊，知識也更豐富！ 感謝我的家人！四年的寒 窗苦讀，他們始終在默默地支持著我，關(guān)心著我！ 感謝所有關(guān)心、幫助、支持我的人們！ 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 37 頁 共 39 頁 附錄 碼對照表 DEC HEX CHR DEC HEX CHR DEC HEX CHR 0 00 NUL 43 2B + 86 56 V 1 01 SOH 44 2C , 87 57 W 2 02 STX 45 2D 88 58 X 3 03 ETX 46 2E . 89 59 Y 4 04 EOT 47 2F / 90 5A Z 5 05 ENQ 48 30 0 91 5B [ 6 06 ACK 49 31 1 92 5C \ 7 07 BEL 50 32 2 93 5D ] 8 08 BS 51 33 3 94 5E ^ 9 09 TAB 52 34 4 95 5F _ 10 0A LF換行 53 35 5 96 60 ` 11 0B VT 54 36 6 97 61 a 12 0C FF 55 37 7 98 62 b 13 0D CR回車 56 38 8 99 63 c 14 0E SO 57 39 9 100 64 d 15 0F SI 58 3A ： 101 65 e 16 10 DLE 59 3B ； 102 66 f 17 11 DC1 60 3C 103 67 g 18 12 DC2 61 3D = 104 68 h 19 13 DC3 62 3E 105 69 i 20 14 DC4 63 3F ? 106 6A j 21 15 NAK 64 40 @ 107 6B k 22 16 SYN 65 41 A 108 6C l 23 17 ETB 66 42 B 109 6D m 24 18 CAN 67 43 C 110 6E n 25 19 EM 68 44 D 111 6F o 26 1A SUB 69 45 E 112 70 p 27 1B ESC 70 46 F 113 71 q 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 38 頁 共 39 頁 28 1C FS 71 47 G 114 72 r 29 1D GS 72 48 H 115 73 s 30 1E RS 73 49 I 116 74 t 31 1F US 74 4A J 117 75 u 32 20 (space) 75 4B K 118 76 v 33 21 ! 76 4C L 119 77 w 34 22 77 4D M 120 78 x 35 23 78 4E N 121 79 y 36 24 $ 79 4F O 122 7A z 37 25 % 80 50 P 123 7B { 38 26 amp。 81 51 Q 124 7C | 39 27 39。 82 52 R 125 7D } 40 28 ( 83 53 S 126 7E ~ 41 29 ) 84 54 T 127 7F DEL 42 2A * 85 55 U AT 指令 AT 指令 功 能 AT+CMGC 發(fā)出一條短信息命令 AT+CMGD 刪除 SIM卡內(nèi)存的信息 AT+CMGF 選擇短消息信息格式： 0PDU； 1文本 AT+CMGL 列出 SIM卡中的短消息 AT+CMGR 讀短消息 AT+CMGS 發(fā)短消息 AT+CMGW 向 SIM 內(nèi)存中寫入待發(fā)的短消息 AT+CNMI 顯示新收到的短消息 AT+CPMS 選擇短消息內(nèi)存 AT+CSCA 短消息中心地址 AT+CSMP 設置短消息文本模式參數(shù) 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 39 頁 共 39 頁 圖