基于Windows CE的嵌入式電子郵件系統(tǒng)設計

本嵌入式電子郵件系統(tǒng)，即是以Windows CE為開發(fā)平臺，結合Embedded Visual Basic 3.0開發(fā)工具設計實現(xiàn)的。最后采用Microsoft POCKET PC2002 for Windows SDK工具完成系統(tǒng)的測試。

1 移動設備郵件系統(tǒng)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(fā)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，最后將郵件發(fā)到收信的人信箱里，收信人只要憑借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(fā)出，首先有一個程序把這封郵件發(fā)送到SMTP服務器（發(fā)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。然后需要一個程序接受信箱的郵件，當然也不是只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(fā)送郵件至少需要4個處理不同任務，有不同功能的程序：發(fā)送郵件到服務器的程序，即發(fā)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；接受郵件并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(fā)電子郵件依靠一套標準的會話協(xié)議，其中最為著名現(xiàn)在最常用的有：SMTP協(xié)議，該協(xié)議規(guī)定了與SMTP服務器進行對話的一系列命令與過程標準；POP3協(xié)議，該協(xié)議規(guī)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(xié)議，類似POP3的郵件接收協(xié)議。

1.1 SMTP協(xié)議

SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）又叫做簡單郵件傳輸協(xié)議。它主要對如何將電子郵件從發(fā)送方地址傳送到接收方，也即是對傳輸的規(guī)則做了規(guī)定。SMTP協(xié)議的通信模型并不復雜，主要工作集中在發(fā)送SMTP和接收SMTP上：首先針對用戶發(fā)出的郵件請求，由發(fā)送SMTP建立一條連接到接收SMTP的雙工通訊鏈路，發(fā)送SMTP負責向接收SMTP發(fā)送SMTP命令，而接收SMTP則負責接收并反饋應答。可大致用下頁的SMTP通訊模型示意圖來表示：

圖 1 SMTP 通訊模型示意圖

1.2 POP3協(xié)議

POP3（Post Office Protocol Version 3）是整個電子郵件系統(tǒng)的基本協(xié)議之一。POP3適用于C/S結構的脫機模型的電子郵件協(xié)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。當連接建立后，POP3發(fā)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(xù)到連接終止。

2 系統(tǒng)設計

該郵件系統(tǒng)由兩個客戶端程序組成，SMTP MAILER實現(xiàn)郵件和附件的發(fā)送，POP3 MAIL CHECKER用于登陸郵件服務器接受原始的郵件信息。

2．1 郵件發(fā)送端設計與實現(xiàn)

2．1．1發(fā)送端工作流程

下圖是郵件發(fā)送流程圖

2．1．2具體實現(xiàn)

發(fā)送郵件的功能主要由eMbedded Visual Basic下的WINSOCK控件實現(xiàn)WINSOCK即Windows Socket,是微軟公司對Socket編程接口的集成。WINSOCK使用IP協(xié)議，同時支持TCP與UDP協(xié)議，在收發(fā)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。

以A―H表示郵件發(fā)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 然后開始構造郵件格式，定義字符串m_Date為發(fā)送日期，字符串mData為郵件頭。語句m_Date = FormatDateTime(Date, [vbShortDate]) ", " FormatDateTime(Date, [vbLongDate]) " " FormatDateTime(Time, [vbLongTime]) "" " -0600" 定義了郵件的發(fā)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(fā)件人，發(fā)件日期，收件人，主題以及發(fā)送郵件的程序名稱。

C 當郵件程序連上服務器后，進如下一步打開郵件對話，利用WINSOCK控件發(fā)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 由于現(xiàn)在的郵件服務器多采用ESMTP協(xié)議，因此需要客戶端程序發(fā)送用戶名與密碼等認證信息，故在打開對話過后便進入“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

在這里調用了自編的Encode函數并發(fā)送了經過BASE64編碼的用戶名與密碼信息。

E 接著是發(fā)送發(fā)送方與接受方的地址：

Wsock.SendData "MAIL FROM:" " " strFromMail vbCrLf ‘發(fā)送方

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

F 下一步是發(fā)送消息體（針對不含附件的RFC822郵件）：

Wsock.SendData "DATA" vbCrLf ‘發(fā)送消息體

Wsock.SendData mData vbCrLf ‘發(fā)送郵件標題

Wsock.SendData strContent vbCrLf ‘發(fā)送正文

Wsock.SendData "." vbCrLf ‘發(fā)送結束符

G 在發(fā)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

這里附件也通過編碼加入了郵件中。

H 最后結束郵件對話，返回信息：

Wsock.SendData "QUIT" vbCrLf

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

2．2 郵件接受端的設計與實現(xiàn)

2．2．1 接收端工作流程

圖3 接收端工作流程

2．2．2 功能實現(xiàn)

POP3的通信與SMTP一樣，也可以通過Winsock來實現(xiàn)。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(tài)碼只有兩個“+OK”表示成功，“+ERR”表示失敗。具體細節(jié)不再贅述。

3 軟件模塊功能測試

為了評估電子郵件系統(tǒng)的兩個客戶端程序的實際可用性，必須對其系統(tǒng)的各個模塊進行測試。本測試所采用的是微軟開發(fā)的POCKET PC2002 for Windows SDK程序包。

3．1 郵件發(fā)送客戶端的測試

為了測試郵件發(fā)送系統(tǒng)的功效，可在已配置網絡的模擬器上載入郵件發(fā)送程序，使其工作在虛擬機的操作系統(tǒng)中。

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

圖4 發(fā)送端測試結果

3.2 郵件接收客戶端的測試

同郵件發(fā)送客戶端一樣，采用同樣的網絡設置，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，確認后獲得基礎的認證，并傳回郵箱中信件的數量與大小統(tǒng)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(huán)境下進行的，如果網絡連接不正?；蚱渌驅е锣]件的收發(fā)不成功，在程序設計的出錯處理中已經有所考慮。

4 結語

與網絡結合已成為所有信息產品的發(fā)展趨勢，隨著PDA等嵌入式系統(tǒng)的日益普及以及無線互聯(lián)技術（802.11B）的發(fā)展，利用PDA實現(xiàn)掌上電腦與臺式機間相互傳遞電子郵件，已經成為一種結合時尚和便利于一身的通信手段。作者設計實現(xiàn)的基于Windows CE的嵌入式電子郵件系統(tǒng)，為實現(xiàn)移動設備之間郵件傳輸作了良好的嘗試。