Jak faktycznie działa SMS i dlaczego nadal istnieje

12

Utknęliśmy w dziwnym zastoju. Wszyscy byli przyklejeni do ekranów i rozmawiali przez telefon. A teraz? Cisza. Tylko palce szybko poruszają się po małych cyfrowych klawiaturach. Mam wrażenie, że wróciliśmy do alfabetu Morse’a, tyle że w szybszym tempie. Zanim jednak uznasz wiadomości tekstowe za relikt początku XXI wieku, musisz zrozumieć infrastrukturę, która je obsługuje. To nie jest tylko „druk”. To złożony taniec pomiędzy Twoim urządzeniem, wieżą komórkową i zapleczem. Jeśli chcesz wiedzieć, dlaczego Twoja wiadomość jest czasami opóźniona i dlaczego SMS-y pozostają podstawą globalnej komunikacji, musimy zajrzeć pod maskę.

Kanał sterujący

Usługa krótkich wiadomości tekstowych (SMS) nie jest magią. Jest to metoda przesyłania tekstu pomiędzy urządzeniami mobilnymi lub z komputera na urządzenie mobilne. Mechanika jest zaskakująco prosta, jeśli zrozumiesz kanał kontrolny.

Nawet gdy Twój telefon jest bezczynny, krzyczy w pustkę. Stale wysyła i odbiera dane, aby pozostać w kontakcie z najbliższą wieżą komórkową. Ta wymiana informacji odbywa się za pośrednictwem dedykowanej ścieżki zwanej kanałem kontrolnym. Sieć potrzebuje ciągłej pętli sprzężenia zwrotnego, aby wiedzieć, w którym sektorze wieży znajduje się Twój telefon. W miarę przenoszenia system przenosi połączenie z jednej wieży do drugiej. Wymienia także małe pakiety danych, aby potwierdzić, że połączenie jest nadal aktywne i wszystko działa poprawnie.

Kanał ten służy nie tylko do śledzenia ruchów. Gdy odbierzesz połączenie, wieża wykorzystuje kanał kontrolny do odpytywania Twojego urządzenia. Uruchamia dzwonek i przydziela kilka częstotliwości kanałów głosowych dla samej rozmowy. Ale dane SMS są również przesyłane tym samym kanałem.

Ścieżka wiadomości tekstowej

Kiedy znajomy wysyła Ci wiadomość tekstową, nie trafia ona bezpośrednio na Twój telefon. Najpierw trafia do Centrum obsługi krótkich wiadomości (SMSC). Stamtąd SMSC kieruje dane do lokalnej wieży. Następnie wieża pakuje tekst w mały pakiet danych i wysyła go kanałem kontrolnym do Twojego urządzenia.

Proces odwrotny jest identyczny. Wpisujesz wiadomość. Twój telefon wysyła go do wieży za pośrednictwem kanału kontrolnego. Wieża przekazuje go do SMSC. SMSC następnie kieruje go do wieży odbiorcy, która ostatecznie dostarcza go do telefonu odbiorcy.

Sam pakiet danych jest bogaty w metadane. Zawiera długość wiadomości, znacznik czasu, numer odbiorcy i instrukcje dotyczące formatowania. Jeśli zagłębisz się w strukturę bajt po bajcie, zobaczysz sztywny protokół zaprojektowany z myślą o wydajności, a nie szybkości.

Luki w sieci i sposoby ich eliminacji

Prostota kanału sterowania jest jednocześnie jego słabością. Badacze bezpieczeństwa od dawna zwracają uwagę, że SMS-y można wykorzystać jako broń. Koncepcja jest prosta: wypełnić mały obszar geograficzny tysiącami automatycznych wiadomości tekstowych wysyłanych przez komputery. Komunikaty te zatykają kanał kontrolny.

Gdy kanał jest zablokowany, system nie może przetwarzać żądań nawiązania połączenia. Nie można wykonywać ani odbierać połączeń. Sieć działa. Operatorzy komórkowi są świadomi tej luki. Nowoczesne projekty SMSC obejmują mechanizmy dławiące, które ograniczają przepływ komunikatów do sieci, zapobiegając przytłaczaniu infrastruktury przez pojedyncze źródło.

Dlaczego SMS przetrwa

Pomimo wzrostu popularności aplikacji zużywających dane, SMS-y nadal istnieją. Działa na podstawowym sprzęcie. Działa, gdy sieci danych są przeciążone lub niedostępne. Nie wymaga instalacji aplikacji. To uniwersalny standard. Ale ma też powolny charakter. Poleganie na kanale kontrolnym, który priorytetowo traktuje konfigurację połączeń i stabilność przepustowości sieci, wyjaśnia, dlaczego Twoja wiadomość czasami dociera z dodatkową sekundą opóźnienia. To nie jest błąd. To cecha systemu, który ma przede wszystkim zapewnić niezawodność połączeń głosowych.

Nadal drukujemy. Sprzęt się zmienia. Sieci stają się coraz szybsze. Jednak podstawowy mechanizm pozostaje uparcie prosty. I pewnie dlatego nigdy nie zniknie.

Dlaczego SMS-y mieszczą się w Twojej kieszeni (i dlaczego działają)

Nie musisz być inżynierem sieciowym, aby zrozumieć, dlaczego wiadomości tekstowe zyskały na popularności. Są niewidoczni. Możesz szybko wysłać aktualizację podczas spotkania, nie trzymając telefonu przy uchu. Jest to szybsze niż pisanie e-maila lub czekanie, aż ktoś odbierze telefon. Tarcie jest minimalne.

Ale prawdziwa magia tkwi w sposobie poruszania się wiadomości. SMS to usługa przechowywania i przekazywania. Brzmi skomplikowanie technicznie, ale efekt jest prosty. Gdy wysyłasz wiadomość tekstową, nie trafia ona bezpośrednio na telefon odbiorcy. Znajduje się w kolejce do centrum obsługi SMS (SMSC – Short Message Service Center). Urządzenie odbiorcy nie musi być nawet włączone. Nie potrzebuje sygnału. On po prostu musi istnieć.

Gdy tylko telefon zostanie włączony lub znajdzie się w zasięgu, wiadomość zostanie dostarczona. Jeśli użytkownik nigdy go nie włączy, wiadomość będzie czekać. Pozostaje na karcie SIM do momentu jej usunięcia. To właśnie ta niezawodność pozwoliła formatowi przetrwać wraz z pojawieniem się i zniknięciem nowszych technologii.

Boom na masową wysyłkę

Oprócz komunikacji jeden na jeden, SMS stał się narzędziem transmisji. Firmy wykorzystywały go nie tylko do sporządzania notatek wewnętrznych. Używali go do masowych powiadomień. Serwisy informacyjne rozpowszechniają w ten sposób nagłówki. Usługi online wysyłają aktualizacje do abonentów. Jest to skuteczne, ponieważ nie przeciąża kanałów głosowych.

Wpływ na sieć jest minimalny. Połączenia głosowe zużywają znaczną przepustowość. Wiadomości tekstowe nie. Otworzyło to drzwi do kampanii interaktywnych. W programach telewizyjnych do głosowania używano wiadomości SMS. Widzowie przesłali swoje typy na uczestników reality show. Operatorzy bezprzewodowi instalowali na koncertach ogromne ekrany. Wyświetlali publiczności teksty w czasie rzeczywistym. Informacja zwrotna była natychmiastowa.

Jak faktycznie zachowywali się użytkownicy

Nie wszyscy ludzie przyjęli SMS-y w ten sam sposób. Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Plymouth w 2004 roku podzieliło użytkowników telefonów komórkowych na dwie grupy: piszących SMS-y i mówiących.

Dane były surowe. SMS-owcy wysłali prawie dwa razy więcej SMS-ów niż rozmówcy. Wykonywali jednak mniej niż połowę liczby połączeń głosowych. Dlaczego? Wygoda i kontrola. Przed wysłaniem możesz wyświetlić podgląd tekstu. Możesz to edytować. Możesz to wstrzymać. Połączenia głosowe wymagają natychmiastowej uwagi. Wiadomości tekstowe nie.

Integracja SMS-ów z codziennym życiem

Deweloperzy zdali sobie sprawę, że SMS może zrobić więcej niż tylko komunikację. Usługi subskrypcyjne rozpoczęły wysyłanie przypomnień o lekach bezpośrednio na telefony. Powiadomienia o pogodzie przychodziły tym samym kanałem. Nagłówki wiadomości pojawiały się seriami. Nawet literatura znalazła swój sposób: powieści podzielono na rozdziały po 160 znaków.

Wyszukiwarki wkroczyły do ​​akcji. Yahoo i Google oferowały usługi krótkich wiadomości tekstowych. Użytkownicy mogli wysyłać żądania na konkretny numer. Otrzymali wskazówki dojazdu. Otrzymali harmonogram seansów filmowych. Otrzymali wykazy lokalnych przedsiębiorstw. Nie wymaga przeglądarki. Tylko wiadomość tekstowa.

Usługi oparte na lokalizacji, takie jak Dodgeball, wykorzystują SMS-y do wyszukiwania w mediach społecznościowych. Usługa ostrzegała użytkowników w dużych miastach, gdy w pobliżu znajdowali się przyjaciele lub sympatie. Integracja przebiegła bezproblemowo dla użytkownika, nawet jeśli wewnętrzna logika była złożona. Możliwości wydawały się nieograniczone.

Skąd się wzięły SMS-y?

SMS nie był dziełem przypadku. Powstał pod koniec lat 80-tych. Został zaprojektowany do współpracy ze standardem GSM (Global System for Mobile Communications). Ten cyfrowy standard stał się podstawą większości nowoczesnych telefonów komórkowych. Norwescy inżynierowie chcieli prostego systemu. Chcieli, żeby to działało nawet wtedy, gdy telefony były wyłączone. Chcieli, żeby to działało poza zasięgiem sygnału.

Pierwsza wiadomość SMS została wysłana w Wielkiej Brytanii w 1992 roku. Od tego momentu zaczęła się ona rozprzestrzeniać.

Przepaść Atlantycka

Europa szybko przyjęła SMS-y. Stany Zjednoczone pozostawały w tyle. Kultura przywoływania głosu była tu silniejsza. Zmiana nawyku wymagała czasu.

A dziś wiadomości tekstowe są bardziej popularne w Europie. Ale różnica się zamyka. Badanie przeprowadzone w lipcu 2005 roku wykazało, że 37 procent właścicieli telefonów komórkowych w USA wysłało lub otrzymało co najmniej jedną wiadomość tekstową w poprzednim miesiącu. Krzywa adopcji rosła. Infrastruktura była gotowa. Nie było już kwestią, czy ludzie będą pisać SMS-y. Pytanie brzmiało, ile z nich napiszą.

Następnie przyjrzymy się ograniczeniom SMS-ów i temu, co je zastąpiło.

Ukryte koszty i opóźnienia w dostarczaniu zwykłych wiadomości tekstowych

Większość ludzi uważa, że wysyłanie SMS-ów to bezpłatna usługa zawarta w ich planie telefonicznym. W rzeczywistości nie jest to prawdą. Operatorzy sieci bezprzewodowych pobierają opłaty za każdą wiadomość, niezależnie od tego, czy ją wysyłasz, czy odbierasz. Nawet w przypadku pakietów miesięcznych przekroczenie limitu skutkuje znacznymi opłatami. Mówimy o dziesięciu centach za wiadomość. Wydaje się, że to niewielka kwota, dopóki nie wyślesz dziesiątek odpowiedzi w ciągu pracowitego tygodnia. Liczba szybko rośnie.

Jest jeszcze kwestia prędkości. SMS nie jest natychmiastowy. Kiedy obciążenie sieci wzrasta, Twoja wiadomość może czekać w kolejce przez kilka minut, a nawet godzin, zanim faktycznie dotrze na telefon odbiorcy. To nie jest komunikacja w czasie rzeczywistym. Jest to system przechowywania i przekazywania. I przetwarza tylko tekst. Brak obrazów. Brak wideo. Brak dźwięku. Jeśli chcesz wysłać zdjęcie uszkodzeń po wypadku samochodowym, SMS tego nie zrobi.

Przejście do MMS i EMS

Jeśli potrzebujesz czegoś więcej niż tylko SMS-a, musisz uaktualnić usługę do Ulepszonej usługi przesyłania wiadomości (EMS) lub Usługi wiadomości multimedialnych (MMS).

EMS umożliwia dodawanie do tekstu podstawowego formatowania, efektów dźwiękowych, małych ikon i miniatur. Jest to niewielka poprawa, ale ma ona ograniczenia. MMS to prawdziwy przełom. Umożliwia przesyłanie animacji, pełnych plików audio i klipów wideo wraz z tekstem. Jeśli Twój telefon i operator obsługują te standardy, interfejs wygląda podobnie do SMS-ów. Ale jest pewien haczyk: koszt jednej wiadomości jest znacznie wyższy. Płacisz za przesyłanie danych i przetwarzanie multimediów, a nie tylko za proste kody znaków.

Wiadomości błyskawiczne za pośrednictwem protokołu WAP

Inną opcją jest całkowite pominięcie infrastruktury SMS operatora i korzystanie z komunikatorów internetowych (IM) w telefonie komórkowym. Może to być oprogramowanie zainstalowane fabrycznie lub rozwiązanie internetowe.

W przypadku telefonów bez pełnowartościowych przeglądarek internetowych można korzystać z protokołu WAP (Wireless Application Protocol). WAP udostępnia uproszczone, lekkie wersje stron internetowych przeznaczone dla małych ekranów. Jest to niewygodne jak na współczesne standardy, ale pozwala surfować po Internecie i logować się do kont komunikatorów lub sprawdzać pocztę bezpośrednio z urządzenia. Nie wysyła się SMS-ów przez centrum wiadomości sieci komórkowej. Używasz protokołów przesyłania danych. Może to być szybsze i często tańsze, jeśli masz plan transmisji danych, ale wymaga innej konfiguracji w porównaniu do standardowych wiadomości tekstowych.

Dlaczego SMS-y nie działają pod presją

Głównym zarzutem dotyczącym wiadomości SMS nie jest tylko koszt. Jest to nieefektywna struktura dostarczania. Wiadomości są kierowane przez centralne centrum wiadomości. Gdy to centrum jest przeciążone z powodu dużego ruchu, Twoja wiadomość zostaje zablokowana. To nie tylko trwa. Wisi w zawieszeniu.

Aby rozwiązać ten problem, sieci przeszły na technologie nowej generacji, takie jak GPRS (General Packet Radio Service). GPRS przetwarza dane wydajniej niż komutacja łączy, na której opiera się SMS. Zapewnia szybszą i bardziej niezawodną dostawę, przetwarzając pakiety danych w specjalny sposób. Jest to konieczna ewolucja, ponieważ stary protokół SMS po prostu nie jest w stanie sprostać wymaganiom współczesnej komunikacji w zakresie głośności i szybkości.

Społeczna i polityczna waga wiadomości tekstowych

SMS-y są bezosobowe. Ta prostota tworzy etyczne szare strefy. Ludzie wnoszą pozwy po zwolnieniu lub powiadomieniu o rozwodzie za pomocą SMS-a. Prawo ma z tym trudności, bo SMS nie ma ciężaru osobistej rozmowy twarzą w twarz.

Na większą skalę SMS stał się narzędziem mobilizacji. W Pekinie do gromadzenia działaczy politycznych używano wiadomości tekstowych. W Belfaście podobne metody pomogły zmobilizować młodych ludzi do zamieszek. Skuteczność SMS-ów czyni go potężną bronią dla organizacji. Niedawno nawet przegrał konkurs dotyczący wydajności szybkości transmisji danych Morse’a, ale jego wszechobecność sprawia, że ​​​​jest znacznie bardziej niebezpieczny w niepowołanych rękach.

Jak faktycznie działają SMS-y i MMS-y

Co oznacza skrót SMS?
Usługa krótkich wiadomości. Opracowana na początku lat 80. XX wieku i ustandaryzowana jako GSM w 1985 r., pozostaje najpowszechniej stosowaną technologią przesyłania wiadomości tekstowych na świecie.

Czy mogę wysyłać zdjęcia SMS-em?
Nie. Wiadomości SMS służą wyłącznie do wysyłania cyfr, liter i symboli. Jest to protokół oparty na symbolach. Jeśli spróbujesz wysłać obraz, zakończy się to niepowodzeniem lub będzie wymagana konwersja do niezgodnego formatu.

Jakie są główne wady?
Płacisz za to. Przekroczenie limitów kosztuje dodatkowe pieniądze. Podczas szczytowych obciążeń nie jest to chwilowe. I nie obsługuje multimediów. To właśnie te ograniczenia skłoniły nas do przejścia na bardziej nowoczesne technologie.

Co to jest MMS?
Usługa wiadomości multimedialnych. Jest następcą SMS-ów i obsługuje animacje GIF, audio, wideo i obrazy. Koszt różni się w zależności od dostawcy i wykorzystania danych, ale zazwyczaj jest wyższy niż w przypadku zwykłych wiadomości SMS. Jest to obecnie standard udostępniania treści wizualnych w sieciach komórkowych.