全站儀與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信探析

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關(guān)鍵詞：快牙；無(wú)線通信；全站儀；數(shù)據(jù)傳輸

1全站儀通信與WindowsCE操作系統(tǒng)

1．1全站儀通信

當(dāng)今新型光電通信方式主要有兩種，一種是利用數(shù)據(jù)線的串口通信，一種就是藍(lán)牙通信［3］。串口通信技術(shù)，在各種電子設(shè)備中比較常見，也應(yīng)用廣泛，全站儀基本上都有這種傳輸方式。串口通信的原理是將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并按一定的順序傳遞給其他設(shè)備。串口通信的基礎(chǔ)為串口的傳輸協(xié)議，只有明確串口的傳輸協(xié)議，將電子設(shè)備的讀寫操作進(jìn)行定義，才是其傳輸?shù)幕A(chǔ)。本文中采用是徠卡公司的新型全站儀TS30，其串口通信的協(xié)議為GSI是傳輸協(xié)議。GSI格式的傳輸協(xié)議通常是將數(shù)據(jù)打包成塊數(shù)據(jù)，然后將其傳輸。其數(shù)據(jù)包括兩個(gè)部分，一個(gè)是測(cè)量塊，一個(gè)為編碼塊。對(duì)于測(cè)量塊來(lái)說(shuō)，其包含全站儀的主要測(cè)量數(shù)據(jù)。編碼塊則主要負(fù)責(zé)接收和傳輸數(shù)據(jù)的識(shí)別與處理。其基本單位都由“字”組成，每個(gè)“字”由數(shù)個(gè)字符構(gòu)成［4］。所謂的藍(lán)牙通信技術(shù)，是一種通信的標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)含有藍(lán)牙的電子設(shè)備之間個(gè)人域網(wǎng)的短距離數(shù)據(jù)傳輸（使用2．4～2．485GHz的ISM波段的UHF無(wú)線電波）。其在當(dāng)今社會(huì)比較普遍，也是全站儀自帶的通信方式之一［5］。

1．2WindowsCE操作系統(tǒng)

1．2．1簡(jiǎn)介

WindowsCE（WindowsEmbeddedCompact）由微軟公司開發(fā)。它是一個(gè)開放的平臺(tái)，通過(guò)開源的開發(fā)語(yǔ)言，可對(duì)其進(jìn)行開發(fā)，將自己編寫的程序嵌入，是一個(gè)32位的操作系統(tǒng)。開發(fā)WindowsCE的主要目的是給掌上電腦提供操作系統(tǒng)。傳統(tǒng)的WindowsCE具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、傳輸以及顯示，并且可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理、自動(dòng)存儲(chǔ)。其最大的特點(diǎn)是開放性，我們可以將所要實(shí)現(xiàn)的功能利用匯編語(yǔ)言編制軟件，然后安裝到windowsCE平臺(tái)上，從而實(shí)現(xiàn)所期望的功能。

1．2．2數(shù)據(jù)采集

上述提及的利用串口通信是一個(gè)很麻煩的事情，無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。現(xiàn)有的測(cè)量工作，一般是一邊測(cè)量一邊記錄測(cè)量，數(shù)據(jù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，這極大地降低了測(cè)量工作的效率。且通過(guò)人工輸入測(cè)量的數(shù)據(jù)，無(wú)法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，無(wú)法保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和實(shí)時(shí)處理。如何實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，是現(xiàn)如今測(cè)量領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，也是一個(gè)難題［6］。

1．2．3WindowsCE組成

WindowsCE主要由兩大部分組成。一個(gè)是支持Win－dowsCE的硬件。支持WindowsCE的硬件系統(tǒng)不像我們平時(shí)使用的電腦主機(jī)那么大，一般廠商不制作如此大的主機(jī)，一來(lái)是因?yàn)槿緝x的空間有限，二來(lái)是因?yàn)榇鷥r(jià)過(guò)高，不符合WindowsCE的設(shè)計(jì)目的，因此一般選擇常規(guī)的工控主機(jī)，將工業(yè)級(jí)的嵌入式主機(jī)作為解決這一問(wèn)題的方案。比如廣州太友科技的數(shù)據(jù)采集儀，包括兩個(gè)數(shù)據(jù)串口，可以同時(shí)連接兩個(gè)設(shè)備，同時(shí)接收數(shù)據(jù)［7］。其另一個(gè)組成部分為WindowsCE操作平臺(tái)中的軟件。當(dāng)采集到測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)時(shí)，可以利用軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理分析，還對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，輸出預(yù)期的數(shù)據(jù)。并且可以利用軟件可以對(duì)全站儀的數(shù)據(jù)傳遞參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)全站儀的控制。WindowsCE具有模塊化、結(jié)構(gòu)化和基于Win32應(yīng)用程序接口、與處理器無(wú)關(guān)等特點(diǎn)。WindowsCE平臺(tái)與Windows平臺(tái)是一脈相承的，在WindowsCE平臺(tái)也可以使用VisualBas－ic、VisualC＋＋等編程工具，并且基本上沒有什么差別，因此在Windows平臺(tái)上使用的軟件，只需簡(jiǎn)單的修改，就可以在WindowsCE平臺(tái)上使用［8］。

2快牙

快牙（又叫Zapya），是移動(dòng)終端間發(fā)現(xiàn)和分享數(shù)字內(nèi)容的服務(wù)平臺(tái)，是全球最快、最便捷、最自由的移動(dòng)分享工具?？煅垃F(xiàn)支持多個(gè)平臺(tái)，Android，iOS，WindowsPC，WindowsPhone，MacOSX，WindowsXP上都支持快牙軟件的安裝。

2．1工作原理

它是以WLAN熱點(diǎn)形式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的。如同我們手機(jī)連接熱點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸速度非?？欤瑹o(wú)須外部WiFi環(huán)境，就能自身建立熱點(diǎn)，形成無(wú)線局域網(wǎng)。需要接文件的人只要安裝快牙，連上熱點(diǎn)后就可以傳了。

2．2使用方法

快牙的使用方法十分簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)多用戶共聯(lián)，只需一人創(chuàng)建連接，其他人搜索創(chuàng)建的這一連接名稱，進(jìn)入即可完成連接。

2．3快牙與藍(lán)牙的對(duì)比

3全站儀數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在全站儀數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，將全站儀中的無(wú)線網(wǎng)卡模塊作為服務(wù)端，接收手機(jī)傳遞數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，完成測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸。而手機(jī)作為客戶端，負(fù)責(zé)與服務(wù)端建立連接，發(fā)送傳輸數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程為：打開手機(jī)客戶端和全站儀端的快牙應(yīng)用軟件，在手機(jī)客戶端創(chuàng)建連接，此時(shí)手機(jī)自動(dòng)打開WiFi，建立熱點(diǎn)，形成WLAN無(wú)線局域網(wǎng)，然后在全站儀端搜索到對(duì)應(yīng)信號(hào)，點(diǎn)擊連接并在手機(jī)端同意連接請(qǐng)求，此時(shí)就將全站儀端和手機(jī)客戶端用WLAN連接起來(lái)了，可在全站儀上操作，將需要傳輸?shù)臏y(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至手機(jī)客戶端，實(shí)現(xiàn)全站儀到即時(shí)移動(dòng)設(shè)備的快速無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。若需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更正，可將手機(jī)端接收到的文件發(fā)送到電腦，并在電腦端對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，完成后再通過(guò)手機(jī)傳送回全站儀，以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的更改。

4結(jié)束語(yǔ)

在手機(jī)數(shù)據(jù)文件傳輸技術(shù)中，藍(lán)牙技術(shù)將慢慢走下歷史舞臺(tái)，被具有更高、更好實(shí)用性的新技術(shù)所替代。本文所介紹的快牙在傳輸速度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)藍(lán)牙，而且無(wú)線傳輸范圍也擴(kuò)大了不少?？煅罒o(wú)論在傳輸速度、傳輸距離、傳輸文件大小格式以及傳輸穩(wěn)定性上，都強(qiáng)于藍(lán)牙。在將快牙技術(shù)應(yīng)用到全站儀與移動(dòng)設(shè)備的無(wú)線通信上時(shí)，仍需解決兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：一是要在WindowsCE操作環(huán)境下編寫出相應(yīng)版本的快牙應(yīng)用軟件；二是要解決全站儀硬件部分的問(wèn)題，也就是要加入無(wú)線網(wǎng)卡模塊。上述兩個(gè)問(wèn)題的解決難度并不大，將Windows平臺(tái)軟件轉(zhuǎn)換為WindowsCE平臺(tái)上的軟件，只需簡(jiǎn)單的修改即可。現(xiàn)今已有安裝無(wú)線模塊的全站儀，如南方的NTS391R10全站儀等。在將這些技術(shù)工作完成后，在全站儀與移動(dòng)設(shè)備端的無(wú)線通信方面，藍(lán)牙將會(huì)被性能更優(yōu)越的快牙所代替。隨著當(dāng)今通信技術(shù)的快速發(fā)展，測(cè)繪行業(yè)也要緊跟科技發(fā)展的步伐，盡快將最新科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到行業(yè)內(nèi)，使得測(cè)繪行業(yè)實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)向現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)變，大大提高工作效率，節(jié)省人力財(cái)力。

作者：劉廣勤 單位：中鐵十二局集團(tuán)有限公司