[Jak to działa] SMS – cyfrowa pocztówka z lat 80

Adrian Celej Artykuły 2018-04-30

Często uważa się, że początki telekomunikacji to rozmowy głosowe. Za przełomowe wydarzenie uważa się 10 marca 1892 roku, kiedy to Alexander Graham Bell wykonał pierwszą w historii rozmowę telefoniczną. Warto jednak zaznaczyć, że w rzeczywistości pierwotnie pracował on nad aparatem słuchowym, a z uwagi na porażkę swojego projektu zajął się ulepszaniem telegrafu. Tu właśnie docieramy do prawdziwego początku telekomunikacji, a mianowicie do 1833 roku, kiedy to dwaj uczeni niemieccy – Carl Friedrich Gauss i Wilhelm Webber zbudowali urządzenie do przesyłania informacji tekstowych – telegram elektromagnetyczny. Urządzenie było udoskonalane, jednak sama idea komunikacji tekstowej została zapomniana, wyparły ją rozmowy telefoniczne. Wszystko uległo zmianie w latach 80 ubiegłego wieku, kiedy to powrócił pomysł ponownej popularyzacji wiadomości tekstowych.

Jak powstał SMS?

Telegraf

Telegraf

Sama koncepcja i podstawowe rozwiązania technologiczne powstały jeszcze w 1985 roku, kiedy to próbowano wprowadzić do telekomunikacji transmisję danych. Wtedy też powstało ograniczenie do 160 znaków. Odpowiada za nie szef organizacji Global System for Mobile Comunications – Friedhelm Hillebrand. Organizacja ta tworzyła uniwersalny standard GSM, który parę lat później zrewolucjonizował rynek mobilny i całkowicie wyparł archaiczny NMT. Szef wspomnianej organizacji chciał upodobnić SMS-a do pocztówki. Obliczył on, że na przeciętnej kartce pocztowej mieści się 150 znaków. Dodał 10 zapasowych znaków i tak wiadomość została ograniczona do 1120 bitów, co przy wykorzystywanym kodowaniu GSM 7-bit dawało 160 znaków. Oczywiście 1120 bitów to rozmiar użyteczny dla użytkownika, ale o tym później.

3 grudnia 1992 roku w Wielkiej Brytanii wysłano pierwszą wiadomość SMS. Wysłał nią Neil Papworth, pracownik sieci Vodafone. Składał w niej życzenia świąteczne. Warto tu coś zaznaczyć – wtedy jeszcze nikt nie wiedział, że ta metoda komunikacji osiągnie taki sukces. SMS-y miały służyć operatorom do informowania klientów o problemach i ofertach. Nie istniały nawet rozwiązania umożliwiające przekazywania SMS-ów abonentom innych sieci.

Dlaczego mogę wysłać tylko 70 znaków?

Tak jak już wspomniałem wiadomość SMS nie jest ograniczona do 160 znaków, a do 1120 bitów. Wbrew pozorom nie możemy przetłumaczyć tego od tak na bajty, ponieważ sieć GSM wykorzystuje niestandardowe kodowanie 7-bitowe. Niestety, jak dobrze wiadomo im więcej mamy możliwych znaków do zapisania, tym więcej bitów potrzebujemy na zapisanie każdego z nich. Dlatego zapisanie polskich znaków z ogonkami, takich jak ą czy ę wymaga 8 bitów na znak. W tym kodowaniu moglibyśmy wysłać w jednej wiadomości 140 znaków, ale z nieznanych mi powodów nie przyjęło się. Zamiast tego wykorzystujemy kodowanie UCS2, które wymaga aż 16 bitów na znak i skraca wiadomość do raptem 70 znaków. W tym momencie idea SMS-ów mogła stracić sens, jednak wszystko uratowała technologia CSMS, która pozwalała na wysyłanie kilku SMS-ów jako jedną wiadomość. Tu ciekawostka – przewidziano możliwość wysłania wiadomości łączonej złożonej z nawet 255 SMS-ów, jednak wartość ta została ograniczona do około 900 znaków.

Procedura wysyłania wiadomości SMS

Wiadomości łączone wymusiły dodanie nagłówka. W chwili naciśnięcia przycisku wyślij nasz telefon rozpoczyna procedurę dzielenia wiadomości, generowania nagłówka i rozpoczyna wysyłkę kolejnych wiadomości. Nagłówek zabiera 6 znaków, jego budowa jest prosta:

  • Znak 1 – długość nagłówka, w tym przypadku 6
  • Znak 2 – rodzaj kodowania, wartość 00 dla 8 bitów, 08 dla 16 bitów
  • Znak 3 i 4 – numer referencyjny, taki sam dla każdej wiadomości
  • Znak 5 – ilość wszystkich części wiadomości
  • Znak 6 – numer porządkowy kolejnych części wiadomości

Dalszy schemat jest identyczny zarówno dla wiadomości zwykłych, jak i podzielonych na części. Telefon przy użyciu kanału przeznaczonego do sygnalizacji wysyła wiadomość do centrum SMS. Każdy operator ma własne. Tam wiadomość jest zapisywana i przekazywana dalej.

Pozostałe ukryte informacje

Centrum SMS musi wiedzieć gdzie przekazać wiadomość, telefon odbiorcy musi wiedzieć jakiego kodowania powinien użyć do rozszyfrowania SMS-a. W tym celu do każdej wiadomości dołączone są dodatkowe informacje. W przeciwieństwie do opisanego wyżej nagłówka nie znajdują się w przestrzeni przeznaczonej na tekst, nie ma możliwości ingerowania w nie. Znajdziemy tam:

  • Numer centrum SMS
  • Numer nadawcy, możliwe jest zastąpienie go tekstem, funkcja ta wykorzystywana jest często w wiadomościach od operatorów
  • Informacje o wykorzystanym mechanizmie kodowania
  • Typ wiadomości, wymienić można np. wiadomości SMS Flash, które nie są zapisywane w pamięci telefonu. Wykorzystują je operatorzy, wbudowaną funkcję wysyłania ich miały niektóre starsze modele Nokii
  • Data i godzina nadania wiadomości
  • Długość wiadomości

Schemat ten jest na stałe zapisany w specyfikacji standardu i prawdopodobnie nigdy się nie zmieni.

Wiadomości EMS

grafika wbmp

Przez długi czas SMS był jedyną metodą na przesłanie danych między dwoma telefonami. Z tego powodu ktoś wpadł na pomysł, aby tą prymitywną technologią przesyłać multimedia. Tak powstał standard EMS (Enhanced Messaging Services), odpowiada za niego Ericsson i Siemens. Obie firmy przez jakiś czas miały go na wyłączność, jednak w pewnym momencie organizacja 3GPP uznała EMS za standard i tak został on wprowadzony do prawie wszystkich nowych telefonów. Prawie, ponieważ nie skorzystała z niego Nokia i stworzyła własną niekompatybilną technologię Smart Messaging. Multimedia były przesyłane za pomocą tekstu, możliwe było przesłanie:

  • Grafiki w formacie WBMP (monochromatyczna bitmapa)
  • Efektów dźwiękowych (do wyboru było 10 predefiniowanych, przesyłana była tylko informacja o wyborze, telefon odtwarzał dźwięk z własnej pamięci)
  • Prostych animacji
  • Dzwonków monofonicznych w formacie iMelody do 128 B (znany jako IMY, poza odtwarzaniem kolejnych nut pozwalał na kontrolę podświetlenia i wibracji, standard ten pokochała Nokia)

Poza tym możliwe było podstawowe formatowanie tekstu. Niekompatybilność standardu EMS z telefonami Nokii była dość problematyczna. Czasem po wysłaniu takiej wiadomości z telefonu np. Sony Ericssona odbiorca na wyświetlaczu Nokii widział tzw. „krzaki”. Co ciekawe można było przesłać je dalej lub nawet przepisać do innego telefonu, wtedy media ponownie stawały się czytelne. Wiadomości EMS były rajem dla firm sprzedających grafiki i dzwonki na telefony. Chyba każdy pamięta całe strony gazet zajęte reklamami Wapstera i Papli. Trudno zapomnieć kosmiczne ceny, jakich żądali za proste grafiki.

Standard EMS był jedynie technologią przejściową, od początku było wiadomo, że zastąpi go znacznie bardziej zaawansowany MMS. Problem w tym, że MMS dość radykalnie zrywał z historycznym SMS-em, stworzenie specyfikacji pochłonęło znacznie więcej czasu, było też więcej problemów technicznych.

Inne rodzaje SMS-ów

Będąc w temacie wiadomości EMS oraz reklam z grafikami i dzwonkami trzeba wspomnieć o SMS-ach Premium. Technologicznie nie różnią się od tradycyjnych wiadomości, może poza trudnościami z obsługą SMS-ów łączonych. Wszystko było obsługiwane po stronie operatora, to on nakładał opłaty i pobierał prowizję. Po raz pierwszy w Polsce SMS-y premium wykorzystano 1 marca 2001 roku, kiedy to stacja TVN za ich pomocą przeprowadzała głosowanie w programie Big Brother.

SMS-y były też wykorzystywane do wysyłania konfiguracji dostępu do internetu. W tym celu wysyłane były wiadomości 8-bitowe (te do 140 znaków) z danymi wpisanymi zgodnie ze schematem producenta telefonu.

Nieznane metody wysyłania i odbierania SMS-ów

Niewielu o tym wie, ale SMS-a można wysłać nawet na telefon stacjonarny. Dziś co prawda korzysta z nich garstka ludzi, ale w przeszłości była to funkcja z ogromnym potencjałem, która nigdy nie została wykorzystana. Jak dobrze wiadomo już w sieciach NMT istniała możliwość obsługi SMS-ów, obsługiwały ją niektóre telefony stacjonarne. W takiej sytuacji mogliśmy wysłać na niego wiadomość, a nawet odpowiedzieć. Sprawa komplikowała się w przypadku, gdy telefon nie obsługiwał SMS-ów. W takiej sytuacji wiadomość odczytywał automat, oczywiście nie dało się na nią odpowiedzieć. Istniała także możliwość wysłania SMS-a na faks, był on wtedy drukowany.

Jak dobrze wiadomo bez problemu możemy wysłać SMS z internetu, wystarczy darmowa bramka SMS. Ale czy można ten proces odwrócić? Tak, operatorzy umożliwiają wysłanie wiadomość e-mail SMS-em. W przypadku Orange wysyłamy pod numer 102 wiadomość o treści <adres e-mail> <treść> np. „[email protected] siema”. Po chwili na poczcie zobaczymy to:

Ta sama usługa działa w sieci T-mobile, tam musimy wysłać SMS pod numer 602969696 o treści <adres e-mail>#<temat>#<treść>

Warto zwrócić uwagę na adres eranet.pl. Chyba podczas procesu rebrandingu zapomniano o istnieniu takiej usługi. W podobny sposób maila można było wysłać z innych sieci, jednak nie jestem w stanie zweryfikować czy usługi te nadal działają.

Prosta wiadomość może wszystko

To zadziwiające, że 140-bajtowa wiadomość może tak wiele. Na archaicznej technologii z lat 80 opiera się niemal wszystko – SMS-ami otrzymujemy kody autoryzacyjne do przelewów bankowych, głosujemy, podejmujemy decyzje, płacimy, czy umawiamy się ze znajomymi. Mimo, że dziś z powodu nałożonych w przeszłości ograniczeń komunikacja SMS jest kompletnie nieefektywna, to nadal chętnie z niej korzystamy. Owszem, stare SMS-y są niszczone przez komunikatory internetowe, prędzej czy później wszyscy będziemy pisali do siebie za pomocą komunikatorów, jednak ten standard zostanie z nami jeszcze przez wiele lat.

Jaka przyszłość czeka SMS-y?

Uśmiercenie wiadomości SMS jest w zasadzie kwestią czasu. Dlaczego? Otóż standard ten nie spełnia wymagań współczesnego rynku. Dziś od telekomunikacji wymagamy nie tylko przesyłania tekstu, ale też zdjęć, nagrań, wymagamy rozmów grupowych. SMS nie jest w stanie tego zaoferować. Nie pomoże tu nawet standard MMS, ponieważ ludzie którzy go tworzyli nie pomyśleli, że technika pójdzie aż tak do przodu. SMS zostanie zastąpiony przez technologię RCS, która już jest stopniowo wprowadzana na całym świecie. Nie da się ukryć, że idzie to bardzo topornie. Jest to zasługa między innymi niechętnie podchodzących do tematu operatorów, ale także skali rewolucji. W popularyzacji technologii RCS przeszkadza jeszcze jeden fakt – nie jest ona kompatybilna z SMS-em, to nowy twór. Być może mimo wszystko za kilka lat stara Nokia trzymana na pamiątkę w szufladzie nie będzie chciała już wysyłać wiadomości i tak zakończy się historia tego standardu.

Zobacz też:






Przewiń stronę, by przeczytać kolejny wpis
Przewiń stronę, by przeczytać kolejny wpis
x