基于GSM模块的移动购物系统设计

0 引 言
    随着社会经济的发展和生活水平的提高，人们的消费观念不再局限于传统的零售业，移动支付作为一种新的移动互联网应用正在兴起，具有方便、快捷、安全等优点，逐渐被人们所接受。移动支付在欧洲、美洲一些国家，日本、韩国、新加坡和中国香港等地都有较为成功的应用；在国内，中国联通和中国移动分别于2002年下半年在广东启动了移动支付业务，虽然起步较晚，但其广泛的用户基础和广阔的市场前景为其奠定了发展基础，成长空间很大。
    无线通信技术的成熟，使得移动购物系统的实现具有可行性，其不仅能给广大消费者带来方便，也为商家扩增了商品的销售通路。

1 我国移动支付业务现状
    所谓移动支付，是指借助手机、掌上电脑、笔记本电脑等移动通信终端和设备，通过手机短信、IVR、WAP等多种方式进行的银行转账、缴费和购物等商业交易活动。目前移动运营商可以提供以下三种形式的移动支付服务：移动运营商的代收费业务、移动运营商的小额支付业务、移动信用平台。与现金支付、银行划账、信用卡支付等传统支付方式相比，移动支付最主要的特点是支付灵活便捷、交易时间短，可以减少往返银行的交通时间和支付处理时间。移动支付不仅可以为移动运营商带来增值收益，也可以为银行和金融系统带来中间业务收入。随着手机在一些商店和零售柜机的支付环节中开始取代现金和信用卡，移动支付应用的产业化也初露端倪。对于移动支付业务而言，其产业链由设备制造商、银行、信用卡组织、移动运营商、移动支付服务提供商或移动支付平台运营商、商业机构、卡供应商、手机供应商、用户等多个环节组成。

2 通信技术概述
2．1 GSM
    GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)是一种起源于欧洲的移动通信技术标准。作为第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。GSM具有频谱效率高、防盗能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、安全性高、通话死角少等特点。目前，全球GSM网手机用户已超过30亿，GSM通信系统已成为使用最广泛的数字无线通信系统，提供了语音、短消息以及数据等多种业务。
2．2 SMS
    GSM网的短消息业务(Short Messaging Service，SMS)是最早的短消息业务，也是现在普及率最高的一种短消息业务。SMS是一种存储和转发服务，按消息量收费，消息的发送和接收可以和GSM语音同步进行，具有随时在线、不需拨号、价格便宜、覆盖范围广等特点，可以广泛应用于监控定位、远程维护、移动电子商务等领域。

3 系统基本构架
    以GSM网络作为远程信号的传输平台，短信息作为传输数据的载体，构建了基于GSM模块的移动购物系统，包括硬件平台和软件平台。
3．1 硬件平台
    硬件由系统运行平台(计算机)、短信息接收／发送设备(短信猫)、移动通信终端(手机)三部分组成。计算机通过RS 232串口线与短信猫(GSM Modem)相连以控制其数据收发，实现交易监控。硬件平台构架图如图1所示。

    短信猫是一种通过RS 232串口线与计算机连接，内嵌工业级通信模块的双频调制解调器，采用宽电压供电，抗干扰能力好，电磁辐射低，性能稳定可靠，简化了通信接口，支持向移动、联通以及小灵通用户收发短信。其专门针对短信应用设计，支持AT指令控制短信收发，符合各种商业的短信应用要求，适用于各个领域无线数据通信，短信息通告，远程监控等应用。
3．2 软件平台
    一般基于短信猫开发短信应用，开发商可以采取以三种方式：
    直接使用AT指令 通过串口用AT指令驱动短信猫收发短信，这是最底层的开发模式，需要对短信模块的AT指令相当熟悉；
    短信猫开发包 短信猫厂商基于串口AT指令集成的应用开发包，开发商只需直接调用短信收发API即可；
    短信猫通信中间件 短信猫厂商提供的基于数据库接口的短信收发后台服务软件。
    基于开发周期及成本的考虑，本系统采用开发包形式。短信猫开发包是针对目前常用短信模块开发的短信应用API集合，具有成熟稳定、支持多种语言、高可靠性等特点特点。系统开发结构图如图2所示。

    (1)移动购物系统需要发送短信时，需要将短信接收者与内容提交到短信发送队列，同时需要接收短信时从短信接收队列中读取收到的短信；
    (2)需要开发独立的短信后台服务，从短信发送队列中读取短信，调用短信猫开发包发送短信；同时通过调用短信猫开发包读取设备已收到的短信，放人短信接收队列；
    (3)短信猫开发包内部实际上是通过串口与短信猫连接，以AT指令驱动短信猫收发短信。
    AT即Attention，AT指令集是从终端设备(Ter-minal Equipment，TE)或数据终端设备(Data Terminal Equipment，DTE)向终端适配器(Terminal Adapter， TA)或数据电路终端设备(Data Circuit Terminal E-quipment，DCE)发送的。通过TA，TE发送AT指令来控制移动台(Mobile Station，MS)的功能，与GSM网络业务进行交互。用户可以通过AT指令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制。主要AT指令如表1所示。

4 系统实现过程
4．1 系统功能描述
    系统首次运行，将进行初始化，包括管理员设置和商品初始设置。管理员设置包括管理员手机号码和密码设置项，商品初始设置包括商品编号、名称和数量设置项。初始化完成后系统自动生成管理员文件和商品文件，并将所设置的信息保存到文件中，然后进入主菜单界面(若系统已进行过初始化操作，则直接进入主菜单界面)。主菜单界面包括商品交易、发送短信、交易记录查看、商品设置、管理员设置和断开连接选项。
4．1．1 商品交易
    此时系统处于接收购物短信状态。当系统接收到购物短信，系统就会自动读取短信，并判断其内容是否符合约定的购物格式。若符合购物格式且商品数量充足，则交易成功，并向顾客回复订单信息；若符合购物格式但商品剩余数量不足，则回复该商品所剩余的数量；否则回复所约定的购物格式。同时系统显示交易信息，更新商品数量，生成交易记录文件，将所有交易信息保存于文件中，并检测商品剩余量，小于一定量则给管理员报告商品信息。若接收的短信是由管理员发送且内容为管理员密码时，则系统返回到主菜单界面。
4．1．2 发送短信
    利用短信猫发送短信息，系统将所输入的接收方手机号码和内容放入短信发送队列，通过GSMMo-demSMSsend API把短信递交给短信猫，发送短信。
4．1．3 交易记录查看
    系统导入交易记录文件，显示所有交易信息，包括顾客的手机号码、交易时间、短信内容及交易状态。
4．1．4 商品设置
    商品设置包括查看商品、修改商品、添加商品和删除商品选项。
    查看商品 系统导入商品文件，分行显示当前已设置的所有商品信息，包括商品的编号、名称和数量。修改商品 修改商品编号、名称和数量，修改完成后更新商品文件。
    添加商品 根据商品编号、名称和数量添加一种新的商品，添加完成后更新商品文件。
    删除商品 删除所选中商品的信息，删除完成后更新商品文件。
4．1．5 管理员设置
    管理设置包括查看设置和修改设置选项。查看设置 系统导入管理员文件，显示管理员手机号码。
    修改设置 判断输入的管理员密码，若正确则保存新的手机号码和密码，并更新管理员文件；若密码输入连续错误三次则返回主菜单界面。
4．1．6 断开连接
    通过GSMModemRelease API释放资源，关闭系统。
4．2 短信猫接口函数
    短信猫通过RS 232串口与计算机连接，系统需通过接口驱动短信猫发送或读取短信，各接口函数说明见表2。

4．3 短信分解算法
    短信猫一次读取将取得接收队列里的所有短信息，格式为：短信类型|存储位置|发送时间|接收号码|短信编码|短信长度|短信内容||短信类型|存储位置|发送时间|接收号码|短信编码|短信长度|短信内容||。多条短信以“||”进行分隔，每条短信中各项以“|”进行分隔，各内容描述见表3。本系统中约定购买短信格式为“0商品编号0购买数量0如(01020)一次最大购买量为9件”，短信分解算法如图3所示。

5 结 语
    在借鉴其他基于GSM的短信应用的基础上，设计了基于GSM的移动购物系统，对其构架、功能、接口和短信分解算法做了阐述和分析，通过测试得到了比较理想的结果。在后续的系统优化过程中，可以用Delphi／Visual C++编写系统界面，使其更美观，更人性化，更具交互性。其极大地方便了消费者，亦给商家带来了无限商机，在移动小额交易领域有广阔的应用空间。