全站儀與計算機的數(shù)據通信探析

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關鍵詞：快牙；無線通信；全站儀；數(shù)據傳輸

1全站儀通信與WindowsCE操作系統(tǒng)

1．1全站儀通信

當今新型光電通信方式主要有兩種，一種是利用數(shù)據線的串口通信，一種就是藍牙通信［3］。串口通信技術，在各種電子設備中比較常見，也應用廣泛，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)據轉換為電信號，并按一定的順序傳遞給其他設備。串口通信的基礎為串口的傳輸協(xié)議，只有明確串口的傳輸協(xié)議，將電子設備的讀寫操作進行定義，才是其傳輸?shù)幕A。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)據打包成塊數(shù)據，然后將其傳輸。其數(shù)據包括兩個部分，一個是測量塊，一個為編碼塊。對于測量塊來說，其包含全站儀的主要測量數(shù)據。編碼塊則主要負責接收和傳輸數(shù)據的識別與處理。其基本單位都由“字”組成，每個“字”由數(shù)個字符構成［4］。所謂的藍牙通信技術，是一種通信的標準，可以實現(xiàn)含有藍牙的電子設備之間個人域網的短距離數(shù)據傳輸（使用2．4～2．485GHz的ISM波段的UHF無線電波）。其在當今社會比較普遍，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簡介

WindowsCE（WindowsEmbeddedCompact）由微軟公司開發(fā)。它是一個開放的平臺，通過開源的開發(fā)語言，可對其進行開發(fā)，將自己編寫的程序嵌入，是一個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具有實時數(shù)據采集、傳輸以及顯示，并且可以實現(xiàn)數(shù)據的自動處理、自動存儲。其最大的特點是開放性，我們可以將所要實現(xiàn)的功能利用匯編語言編制軟件，然后安裝到windowsCE平臺上，從而實現(xiàn)所期望的功能。

1．2．2數(shù)據采集

上述提及的利用串口通信是一個很麻煩的事情，無法實現(xiàn)數(shù)據的自動采集?，F(xiàn)有的測量工作，一般是一邊測量一邊記錄測量，數(shù)據，無法實現(xiàn)數(shù)據的實時處理，這極大地降低了測量工作的效率。且通過人工輸入測量的數(shù)據，無法保證數(shù)據的準確性，無法保證數(shù)據的實時更新和實時處理。如何實現(xiàn)測量數(shù)據的實時處理，是現(xiàn)如今測量領域的一個熱點問題，也是一個難題［6］。

1．2．3WindowsCE組成

WindowsCE主要由兩大部分組成。一個是支持Win－dowsCE的硬件。支持WindowsCE的硬件系統(tǒng)不像我們平時使用的電腦主機那么大，一般廠商不制作如此大的主機，一來是因為全站儀的空間有限，二來是因為代價過高，不符合WindowsCE的設計目的，因此一般選擇常規(guī)的工控主機，將工業(yè)級的嵌入式主機作為解決這一問題的方案。比如廣州太友科技的數(shù)據采集儀，包括兩個數(shù)據串口，可以同時連接兩個設備，同時接收數(shù)據［7］。其另一個組成部分為WindowsCE操作平臺中的軟件。當采集到測量數(shù)據測時，可以利用軟件對采集的數(shù)據進行實時處理分析，還對采集的數(shù)據進行整理，輸出預期的數(shù)據。并且可以利用軟件可以對全站儀的數(shù)據傳遞參數(shù)進行設置，進一步實現(xiàn)對全站儀的控制。WindowsCE具有模塊化、結構化和基于Win32應用程序接口、與處理器無關等特點。WindowsCE平臺與Windows平臺是一脈相承的，在WindowsCE平臺也可以使用VisualBas－ic、VisualC＋＋等編程工具，并且基本上沒有什么差別，因此在Windows平臺上使用的軟件，只需簡單的修改，就可以在WindowsCE平臺上使用［8］。

2快牙

快牙（又叫Zapya），是移動終端間發(fā)現(xiàn)和分享數(shù)字內容的服務平臺，是全球最快、最便捷、最自由的移動分享工具?？煅垃F(xiàn)支持多個平臺，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熱點形式來傳輸數(shù)據的。如同我們手機連接熱點，數(shù)據傳輸速度非?？欤瑹o須外部WiFi環(huán)境，就能自身建立熱點，形成無線局域網。需要接文件的人只要安裝快牙，連上熱點后就可以傳了。

2．2使用方法

快牙的使用方法十分簡單，可以實現(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，進入即可完成連接。

2．3快牙與藍牙的對比

3全站儀數(shù)據傳輸系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

在全站儀數(shù)據傳輸系統(tǒng)中，將全站儀中的無線網卡模塊作為服務端，接收手機傳遞數(shù)據的請求，完成測量數(shù)據的傳輸。而手機作為客戶端，負責與服務端建立連接，發(fā)送傳輸數(shù)據的請求。數(shù)據傳輸系統(tǒng)運行過程為：打開手機客戶端和全站儀端的快牙應用軟件，在手機客戶端創(chuàng)建連接，此時手機自動打開WiFi，建立熱點，形成WLAN無線局域網，然后在全站儀端搜索到對應信號，點擊連接并在手機端同意連接請求，此時就將全站儀端和手機客戶端用WLAN連接起來了，可在全站儀上操作，將需要傳輸?shù)臏y量數(shù)據發(fā)送至手機客戶端，實現(xiàn)全站儀到即時移動設備的快速無線數(shù)據傳輸。若需要對數(shù)據進行更正，可將手機端接收到的文件發(fā)送到電腦，并在電腦端對測量數(shù)據進行操作，完成后再通過手機傳送回全站儀，以實現(xiàn)對數(shù)據的更改。

4結束語

在手機數(shù)據文件傳輸技術中，藍牙技術將慢慢走下歷史舞臺，被具有更高、更好實用性的新技術所替代。本文所介紹的快牙在傳輸速度上遠遠超過藍牙，而且無線傳輸范圍也擴大了不少?？煅罒o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，都強于藍牙。在將快牙技術應用到全站儀與移動設備的無線通信上時，仍需解決兩個關鍵技術：一是要在WindowsCE操作環(huán)境下編寫出相應版本的快牙應用軟件；二是要解決全站儀硬件部分的問題，也就是要加入無線網卡模塊。上述兩個問題的解決難度并不大，將Windows平臺軟件轉換為WindowsCE平臺上的軟件，只需簡單的修改即可。現(xiàn)今已有安裝無線模塊的全站儀，如南方的NTS391R10全站儀等。在將這些技術工作完成后，在全站儀與移動設備端的無線通信方面，藍牙將會被性能更優(yōu)越的快牙所代替。隨著當今通信技術的快速發(fā)展，測繪行業(yè)也要緊跟科技發(fā)展的步伐，盡快將最新科學技術應用到行業(yè)內，使得測繪行業(yè)實現(xiàn)由傳統(tǒng)向現(xiàn)代化的轉變，大大提高工作效率，節(jié)省人力財力。

作者：劉廣勤 單位：中鐵十二局集團有限公司