移动电子商务(实验报告)

-1-武汉大学珞珈学院学生实验报告实验课名称：移动商务与无线计算系统专业名称：电子商务2011年3月28日-2-实验日期：2011年3月28日实验室名称：调查移动电子商务相技术一．实验名称：调查移动电子商务相关技术实验目的与要求：1.目的：了解移动电子商务相关技术2.要求：按照下列要求完成实验报告(1)以表格的形式列出移动商务说使用的技术以及每中技术所实现的功能.(2)结合示意图描述GSM技术和GPRS技术的工作原理,比较两种技术,你认为GPRS超过GSM的主要优点是什么?(3)结合示意图来描述RFID技术的工作原理,结合你说调查的该技术在手机的应用情况,你认为制约RFID技术发展有哪些因素,试提出解决这些问题的方案.另外,你认为RFID手机在移动电子商务中的应用前景如何?(4)什么是IPv4?什么是IPv6?它们的区别在哪里?(5)描述WAP的工作原理.二.实验内容：1.网上调查移动商务所使用的技术包含了哪些，并且每一种技术分别实现了什么功能.2.网上调查GSM技术和GPRS技术的工作原理.3.网上调查RFID技术的工作原理以及该技术在手机上的应用.4.网上调查IPv4和IPv6.5.网上调查WAP的工作原理.二．实验设备与软件环境-3-五．实验步骤与结果1无线应用协议(WAP)它是由Motorola、Nokia、Ericsson和Phone.corn公司最早倡导和开发的，它的提出和发展是基于在移动中接入英特网的需要。WAP是开展移动电子商务的核心技术之一，它提供了一套开放、统一的技术平台，使用户可以通过移动设备很容易的访问和获取以统一的内容格式表示的英特网或企业内部网信息和各种服务。通过WAP，手机可以随时随地、方便快捷地接入互联网，真正实现不受时间和地域约束的移动电子商务2移动IP(MobileIP)互联网工程任务小组(IETF)在1996年制定的一项开放标准。它的设计目标是能够使移动用户在移动自己位置的同时无须中断正在进行的英特网通信。移动IP现在有两个版本，分别为MobileIPv4(RFC3344)和MobileIPv6(RFC3775)。目前广泛使用的仍然是MobileIPv4。目前移动IP主要使用三种隧道技术，即IP的IP封装、IP的最小封装和通用路由封装来解决移动节点的移动性问题3蓝牙(BlueTooth)由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司于1998年5月联合推出的一项短程无线联接标准。该标准旨在取代有线连接，实现数字设备间的无线互联，以便确保大多数常见的计算机和通信设备之间可方便地进行通信。“蓝牙”作为一种低成本、低功率、小范围的无线通信技术，可以使移动电话、个人电脑、个人数字助理、便携式电脑、打印机及其他计算机设备在短距离内无须线缆即可进行通信。“蓝牙”支持64kb/s实时话音传输和数据传输，传输距离为10m～100m，其组网原则采用主从网络4无线局域网(WLAN)它是一种借助无线技术取代以往有线布线方式构成局域网的新手段，可提供传统有线局域网的所有功能，它支持较高的传输速率。它通常利用射频无线电或红外线，借助直接序列扩频(DSSS)或跳频扩频(FHSS)、GMSK、OFDM和UWBT等技术实现固定、半移动及移动的网络终端对英特网网络进行较远距离的高速连接访问。1997年6月，IEEE推出了802.11标准，开创了WLAN先河；目前，WLAN主要有IEEE802.11x与HiperLAN/x两种系列标准5通用分组无线业务(GPRS)中文含义为通用分组无线服务，是欧洲电信标准化组织(ETSI)在GSM系统的基础上制定的一套移动数据通信技术标准。它利用“包换”(Packet-Switched)的概念所发展出的一套无线传输方式。GPRS是2.5代移动通信系统。GPRS具有“数据传输率高”、“永远在线”和“仅按数据流量计费”的特点，目前得到较广泛的使用6第三代移动通信技术(3G)它是由卫星移动通信网和地面移动通信网所组成，支持高速移动环境，提供语音、数据和多媒体等多种业务的先进移动通信网。国际电联(ITU)原本是要把世界上的所有无线移动通信标准在公元2000年左右统一为全球统一的技术格式。但是由于各种经济和政治的原因，最终形成了三个技术标准即欧洲的WCDMA，美国的CDMA2000和中国的TD-SCDMA。TD-SCDMA是由中国大唐移动通信第一次提出并在无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作完成的。中文含义为“时分同步码分多址接入”。相对于其他两个标准TD-SCDMA具有频谱利用率高、系统容量大、建网成本低和高效支持数据业务等优势-4-(2)结合示意图描述GSM技术和GPRS技术的工作原理,比较两种技术,你认为GPRS超过GSM的主要优点是什么?GSM的工作原理A客户(如北京固定网某客户)拨打B客户(如上海数字移动某客户)，拨MSISDN(0139HlH2H3ABCD)号码。本地交换机根据A客户所拨B客户号码中国内目的地代码(139)可以与GSM网的GMSC(GSM网入口交换机)间建立链路，并将B客户MSISDN号码传送给GMSC。GMSC分析此号码，根据HlH2H3ABCD，应用查询功能向B客户的HLR发MSISDN号码，询问B客户漫游号码(MSRN)。HLR将B客户MSISDN号码转换为客户识别码(IMSI)，查询B客户目前所在的业务区MSC(如他已漫游到广州)，向该区VLR发被叫的IMSI，请求VLR分配给被叫客户一个漫游号码MSRN，VLR把分配给被叫客户的MSRN号码回送给HLR，由HLR发送给GMSC。GMSC有了MSRN，就可以把入局呼叫接到B客户所在的MSC(北京-广州)。GMSC与MSC的连接可以是直达链路，也可由汇接局转接。VLR查出被叫客户的位置区识别码(LAI)之后，MSC将寻呼消息发送给位置区内所有的BTS，由这些BTS通过无线路径上的寻呼信道(PCH)发送寻呼消息，在整个位置区覆盖范围内进行广播寻呼。守候的空闲MS接收到此寻呼消息，识别出其IMSI码后，发送应答响应。GPRS的工作原理GPRS工作时，是通过路由管理来进行寻址和建立资料连接的，而GPRS的路由管理表现在以下3个方面：移动终端发送资料的路由建立；移动终端接收资料的路由建立；以及移动终端处于漫游时资料路由的建立。对于第一种情况，当移动终端产生了一个PDU（分组数据单元），这个PDU经过SNDC层处理，称为SNDC数据单元。然后经过LLC层处理为LLC后通过空中接口送到GSM网络中移动终端所处的SGSN。SGSN再把资料送到GGSN。GGSN把收到的消息进行解装处理，转换为可在公用数据网中传送的格式（如PSPDN的PDU），最终送给公用数据网的用户。为了提高传输效率，并保证数据传输的安全，可以对空中接口上的资料做压缩和加密处理。在第二种情况中，一个公用数据网用户传送资料到移动终端时，首先通过资料网的标准协议建立资料网和GGSN之间的路由。资料网用户发出的资料单元（如PSPDN中的PDU），通过建立好的路由把数据单元PDU送给GGSN。而GGSN再把PDU送给移动终端所在的SGSN上GSN把PDU封装成SNDC资料单元，再经过LLC层处理为LLC帧单元，最终通过空中接口送给移动终端。第三种情况是一个资料网用户传送资料给一个正在漫游的移动用户。这种情况下的资料传送必须要经过归属地的GGSN，然后送到移动用户A。GSM协议结构GSM协议的设计本身参照了OSI（开放系统互连模型），对协议栈的分层是按功能平面进行的，一层叠在一层上面。最底层完成信息在两个远距离实体之间的物理传输，要依赖物理介质，而最高层代表用户的观点。在每一层中，各实体通过交换信息，协同工作以提供上一层需要的服务，这些服务是对它下一层提供的服务的增强。层与层间实体的信息交换是通过业务接入点的一系列原语进行的。信息交换的路由功能是通过PD（ProtocolDiscriminator，协议鉴别器）和TI（TransactionIdentifier，事务标识符）实现的。信息流穿过不同实体间接口处的参考点的交换规则，称为信令协议。MOBICOM按照GSM上述结构和信令协议进行设计开发的，所预定实现的协议栈是属于B类MS。1、CS子系统设计思想CS子系统由上至下分为三个层次：第三层L3，第二层L2（即数据链路层DL），-5-第一层L1（即物理层PH）。其中L3层又可分成如下几个子层：CM子层（包括MN、CC、SS、SMS和DS等模块）、MM子层和RR子层。主要信令流程MO（MobileOriginated，移动主叫）呼叫建立、MT（MobileTerminated，移动被叫）呼叫建立、呼叫释放、呼叫重建、紧急呼叫、位置更新、双业务交替和切换等是设计中考虑的重点，它们是由CS子系统一系列模块协同完成的，是移动台各种业务能够工作的基础。在L3层提供的功能主要通过无线资源管理（RR）、移动性管理（MM）和通信管理（CM）等子层来体现的。L3信令服务是通过在有关服务接入点向上层提供服务或接受下层提供的服务，采用服务原语来进行描述。CS子系统中信息交换的路由功能是通过PD（ProtocolDiscriminator，协议鉴别器）和TI（TransactionIdentifier，事务标识符）实现的，各层信息都通过PD进行分发，而CM层信息还要通过将PD和TI结合来把信息分发到各实体。(3)结合示意图来描述RFID技术的工作原理,结合你说调查的该技术在手机的应用情况,你认为制约RFID技术发展有哪些因素,试提出解决这些问题的方案.另外,你认为RFID手机在移动电子商务中的应用前景如何?RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。1.技术成熟度从RFID技术的应用来看，低频、高频技术相对比较成熟，但超高频技术由于出现较晚，芯片性能成熟度有待提升。例如，对金属、液体比较敏感，防冲撞性能待提升。姜鹤松以被动式无源标签在物流领域的应用为例指出，当读写终端对同一购物车内的商品进行识别时，容易受到金属物品和液体物品的影响，另外，读头的角度与方向也会影响到识别的准确性和速度。“对于无源标签，一般来说，频率越高，对环境的要求也就越苛刻;虽然有源标签受金属屏蔽的影响不会很大，但却可能会出现电池断电无法识别的情况。以上不足对应用会产生影响。”要解决上述问题，芯片的设计能力需要不断提升。据吴坚介绍，2009年下半年，NXP将会设计一款新的超高频芯片产品，该产品在读写性能、设计工艺上都有很大的提高。“未来，RFID芯片会朝着性价比更高、性能更强、防冲突能力更好的方向前进，这是我们及其他芯片商一直都努力在做的事情。”识读距离也一直是RFID的瓶颈。据朱红光介绍，目前国内厂家生产的读写器，手持式系统识读距离只有0.5-1米以内;台湾产品一般可以达到1.2-1.5米;进口产品一般有3米以上。不过，近年来，国内企业的研发生产能力正在不断提升。通过过去在低频和高频领域的技术积累，科松研发出来的第一代手持式读写终端产品，识别距离可以达到3米以上。根据不同领域应用需求，每种应用往往都具有不同的产品形态，因此，RFID厂家需要做深度开发。比如，在高速公路运营管理上，用于不停车收费、流量统计等用途的读写器设备使用环境恶劣，同时对快速移动车辆的准确识别有较高要求;对于仓储管理，阅读器需要具有无线传输功能和特殊的供电方式。供应商有能否针对性地提出成熟解决方案，也是RFID能否被用户接受的关键。2.成本偏高成本问题一直被RFID用户所诟病，应用项目的成本核算成为影响RFID技术当前产业发展非常关键的因素。成本核算包括标签成本、读写器成本、系统集成成本，其中，标签-6-和系统集成(包括软件)占的成本比较高。虽然当前芯片和电子标