基於Windows CE的嵌入式電子郵件系統設計

1996年的Windows CE 1.0 到最新的Windows CE.Net, WINCE 已有8年曆史。Windows CE設計簡單靈活,可在各種小型嵌入式系統中使用,且其功能強大,在最新一代的高性能工業和家用設備中也得到了充分使用。Microsoft eMbedded Visual Tools是微軟公司專爲WINCE設備開發的一套開發環境,功能強大,開發方便快捷。二者的結合爲實現嵌入式電子郵件系統提供了絕佳的開發環境。 <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

 

 

    本嵌入式電子郵件系統,即是以Windows CE爲開發平臺,結合Embedded Visual Basic 3.0開發工具設計實現的。最後採用Microsoft POCKET PC2002 for Windows SDK工具完成系統的測試。 

 

 

 

    1 移動設備郵件系統的工作原理 

 

 

 

    目前網絡上的電子郵件傳送有點如同日常信件中的普通信件發送,日常生活中人們首先將郵件交給郵局,郵局再按照信封上的地址投遞,最後將郵件發到收信的人信箱裏,收信人只要憑藉他的信箱鑰匙就可以拿到信件。同樣的一封電子郵件從用戶手中發出,首先有一個程序把這封郵件發送到SMTP服務器(發送郵件的服務器)上,再由服務器負責將郵件傳遞到目的信箱。然後需要一個程序接受信箱的郵件,當然也不是隻要隨便有一個程序就可以的,還需要帳號(如同收信人姓名)與口令(如同信箱鑰匙)。所以很明顯,發送郵件至少需要4個處理不同任務,有不同功能的程序:發送郵件到服務器的程序,即發送郵件客戶端程序;在網絡上傳送郵件到對方信箱的程序,即SMTP服務器程序;接受郵件並存貯給用戶提取的服務器程序,即POP3服務器程序;從POP3服務器上收取郵件的程序,即接受郵件客戶端程序。 

 

 

 

    收發電子郵件依靠一套標準的會話協議,其中最爲著名現在最常用的有:SMTP協議,該協議規定了與SMTP服務器進行對話的一系列命令與過程標準;POP3協議,該協議規定了與POP3服務器進行對話的一系列命令與過程標準。還有IMAP4協議,類似POP3的郵件接收協議。 

 

 

 

    1.1 SMTP協議 

 

 

 

    SMTPSimple Mail Transfer Protocol)又叫做簡單郵件傳輸協議。它主要對如何將電子郵件從發送方地址傳送到接收方,也即是對傳輸的規則做了規定。SMTP協議的通信模型並不複雜,主要工作集中在發送SMTP和接收SMTP上:首先針對用戶發出的郵件請求,由發送SMTP建立一條連接到接收SMTP的雙工通訊鏈路,發送SMTP負責向接收SMTP發送SMTP命令,而接收SMTP則負責接收並反饋應答。可大致用下頁的SMTP通訊模型示意圖來表示:

 

 

 

 

 

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />

                                            1 SMTP 通訊模型示意圖 

 

 

 

    1.2 POP3協議 

 

    POP3Post Office Protocol Version 3)是整個電子郵件系統的基本協議之一。POP3適用於C/S結構的脫機模型的電子郵件協議。 初始時,服務器通過偵聽TCP端口110開始POP3服務,當客戶主機需要使用服務時,它將與服務器主機建立TCP連接。當連接建立後,POP3發送確認消息,客戶和POP3服務器相互(分別)交換命令和響應。這一過程一直要持續到連接終止。 

 

 

 

    2 系統設計 

 

 

 

    該郵件系統由兩個客戶端程序組成,SMTP MAILER實現郵件和附件的發送,POP3 MAIL CHECKER用於登陸郵件服務器接受原始的郵件信息。 

 

 

 

    21 郵件發送端設計與實現 

 

    211發送端工作流程 

 

    下圖是郵件發送流程圖

 

 

 

 

 

 

 

    212具體實現 

 

 

 

    發送郵件的功能主要由eMbedded Visual Basic下的WINSOCK控件實現WINSOCKWindows Socket,是微軟公司對Socket編程接口的集成。WINSOCK使用IP協議,同時支持TCPUDP協議,在收發郵件這類基本網絡數據通信的前提下,WINSOCK控件是最好的選擇。 

 

 

 

    A—H表示郵件發送的各部分設計: 

 

    A 在這個郵件程序中,首先要連接SMTP的郵件服務因此在cmdSend_Click()事件中最先實施的是Wsock.RemoteHost = ServerIp連接設定的服務器主機

 

Wsock.RemotePort = ServerPort 設定默認的端口。 

 

    B 然後開始構造郵件格式,定義字符串m_Date爲發送日期,字符串mData爲郵件頭。語句m_Date = FormatDateTime(Date, [vbShortDate]) & ", " & FormatDateTime(Date, [vbLongDate]) & " " & FormatDateTime(Time, [vbLongTime]) & "" & " -0600" 定義了郵件的發送日期。

 

構造郵件標題 mData = "From:" & Chr(32) & strSendName & vbCrLf & _

 

"Date:" & Chr(32) & m_Date & vbCrLf & _

 

"X-Mailer: Harold Smtp Mailer V1.0" & vbCrLf & _

 

"To:" & Chr(32) & strReceiveName & vbCrLf & _

 

"Subject:" & Chr(32) & strSubject & vbCrLf

 

這個典型的郵件標題包含了:發件人,發件日期,收件人,主題以及發送郵件的程序名稱。 

 

    C 當郵件程序連上服務器後,進如下一步打開郵件對話,利用WINSOCK控件發送對話信息:Wsock.SendData "HELO" & " " & Wsock.LocalHostName & vbCrLf

 

如果SMTP服務器沒有返回“250” 應答碼,則提示“Unable to establish transaction”. 

 

    D 由於現在的郵件服務器多采用ESMTP協議,因此需要客戶端程序發送用戶名與密碼等認證信息,故在打開對話過後便進入“Authentication“過程,:

 

Wsock.SendData "AUTH LOGIN" & vbCrLf

 

If Not WaitForResponse("334", 10) Then

 

txtMsg.Text = "Unable to Connect with ESMTP server......"

 

Wsock.SendData Encode(User) & vbCrLf

 

Wsock.SendData Encode(Pass) & vbCrLf

 

在這裏調用了自編的Encode函數併發送了經過BASE64編碼的用戶名與密碼信息。 

 

    E 接着是發送發送方與接受方的地址:

 

Wsock.SendData "MAIL FROM:" & " " & strFromMail & vbCrLf ‘發送方

 

Wsock.SendData "RCPT TO:" & " " & strToMail & vbCrLf ‘接受方 

 

    F 下一步是發送消息體(針對不含附件的RFC822郵件):

 

Wsock.SendData "DATA" & vbCrLf ‘發送消息體

 

Wsock.SendData mData & vbCrLf ‘發送郵件標題

 

Wsock.SendData strContent & vbCrLf ‘發送正文

 

Wsock.SendData "." & vbCrLf ‘發送結束符 

 

    G 在發送郵件時做了附件的判斷:

 

If Combo1.List > 0 Then 如果附件列表非空則轉入MIME郵件的構造。MIME郵件的標題部分與RFC822相同,但要擴充一些內容

 

Wsock.SendData "MIME-Version:1.0" & vbCrLf

 

Wsock.SendData "Content-Type:multipart/mixed;" & vbCrLf

 

Wsock.SendData " boundary = Unique-Boundary" & vbCrLf & vbCrLf

 

Wsock.SendData "[ Random garbage here ]" & vbCrLf & vbCrLf

 

Wsock.SendData vbCrLf & "--Unique-Boundary" & vbCrLf

 

Wsock.SendData "Content-type: text/plain;charset=US-ASCII" & vbCrLf & vbCrLf

 

Wsock.SendData strContent & vbCrLf & vbCrLf

 

Wsock.SendData "--Unique=Boundary" & vbCrLf

 

Wsock.SendData "Content-Type: multipart/parallel;boundary = Unique-Boundary-2" & vbCrLf & vbCrLf

 

Wsock.SendData "--Unique=Boundary -2" & vbCrLf

 

Wsock.SendData "Content-Type: application/octest-stream;" & vbCrLf

 

Wsock.SendData "name =" & strAttachname & vbCrLf

 

Wsock.SendData "Content-Transfer-Encoding:base64" & vbCrLf

 

Wsock.SendData "Content-Disposition:inline;" & vbCrLf

 

這裏附件也通過編碼加入了郵件中。 

 

    H 最後結束郵件對話,返回信息:

 

Wsock.SendData "QUIT" & vbCrLf

 

txtMsg.Text = txtMsg.Text & "Mail send success!" 

 

 

 

    22 郵件接受端的設計與實現 

 

    221 接收端工作流程

 

 

 

 

 

 

 

                                                       3 接收端工作流程 

 

 

 

 

 

    222 功能實現 

 

 

 

    POP3的通信與SMTP一樣,也可以通過Winsock來實現。該POP3郵件程序的過程如同POP3對話一樣。POP3服務器的應答要比SMTP簡單許多,其操作的應答狀態碼只有兩個“+OK”表示成功,“+ERR”表示失敗。具體細節不再贅述。 

 

 

 

    3 軟件模塊功能測試 

 

 

 

    爲了評估電子郵件系統的兩個客戶端程序的實際可用性,必須對其系統的各個模塊進行測試。本測試所採用的是微軟開發的POCKET PC2002 for Windows SDK程序包。 

 

 

 

    31 郵件發送客戶端的測試 

 

    爲了測試郵件發送系統的功效,可在已配置網絡的模擬器上載入郵件發送程序,使其工作在虛擬機的操作系統中。

 

配置好SMTP服務器資料與ESMTP所需的認證信息後,發送一封簡單的RFC822電子郵件到對方信箱中,成功發送。同樣的方式,測試發送MIME郵件,得到如下測試結果:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        4 發送端測試結果 

 

 

 

 

 

    3.2 郵件接收客戶端的測試 

 

    同郵件發送客戶端一樣,採用同樣的網絡設置,載入程序,登入網絡。先選擇POP3的郵件服務器地址,設定用戶信息與密碼,確認後獲得基礎的認證,並傳回郵箱中信件的數量與大小統計。經測試收到了預期的效果。 

 

    以上兩個程序的測試都是在網絡環境下進行的,如果網絡連接不正常或其他原因導致郵件的收發不成功,在程序設計的出錯處理中已經有所考慮。 

 

 

 

    4 結語 

 

    與網絡結合已成爲所有信息產品的發展趨勢,隨着PDA等嵌入式系統的日益普及以及無線互聯技術(802.11B)的發展,利用PDA實現掌上電腦與臺式機間相互傳遞電子郵件,已經成爲一種結合時尚和便利於一身的通信手段。作者設計實現的基於Windows CE的嵌入式電子郵件系統,爲實現移動設備之間郵件傳輸作了良好的嘗試。

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