談快牙全站儀與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信范文

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摘要：本文通過對現(xiàn)有全站儀傳輸數(shù)據(jù)方式和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的分析，結(jié)合現(xiàn)如今數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)現(xiàn)有全站儀的操作平臺，提出了基于快牙平臺實(shí)現(xiàn)全站儀與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信，著重分析了Windows平臺上的快牙的工作原理，并且與其他平臺上的快牙進(jìn)行比對分析，發(fā)現(xiàn)了基于快牙平臺，可以實(shí)現(xiàn)跨平臺的數(shù)據(jù)傳輸，并且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。在文章后一部分通過與現(xiàn)有的藍(lán)牙技術(shù)的對比分析，結(jié)合快牙軟件的基本特性，再一次論證了基于快牙平臺的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢以及其實(shí)現(xiàn)的可能性。

關(guān)鍵詞：快牙；無線通信；全站儀；數(shù)據(jù)傳輸

引言

當(dāng)今社會是一個信息量巨大的社會，隨著信息時代的發(fā)展，信息的傳輸需要與這一時代同步發(fā)展［1］。現(xiàn)如今，短距離信息無線傳輸技術(shù)的發(fā)展越來越迅速，特別是快牙無線傳輸技術(shù)的發(fā)展尤為突出。通過研究快牙通信的原理和方法，了解到快牙在短距離數(shù)據(jù)傳輸上具有絕對優(yōu)勢。對于現(xiàn)如今的全站儀來說，其信息傳輸速度太慢，并且操作復(fù)雜；而現(xiàn)有的新式全站儀基本都為WindowsCE操作平臺，這就給利用快牙實(shí)現(xiàn)全站儀與計(jì)算機(jī)之間的信息交流提供了很大的可能性。其主要技術(shù)要求很簡單，只需在全站儀上安裝快牙應(yīng)用且全站儀中含有無線網(wǎng)卡即可。在測繪工程領(lǐng)域，新式的全站儀已經(jīng)基本取代了傳統(tǒng)的測量儀器，如經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等。在不久的將來，新式光電全站儀將完全取代老一代的測量儀器［2］。一般利用全站儀進(jìn)行測量的外業(yè)工作中，當(dāng)天測量的數(shù)據(jù)需要通過數(shù)據(jù)線導(dǎo)出到內(nèi)存卡，再從內(nèi)存卡將數(shù)據(jù)拷貝到計(jì)算機(jī)上才能進(jìn)行作圖等操作。因在拷貝的時候不能搬動全站儀進(jìn)行其他的工作，這樣會極大地降低測量人員的工作效率，并且數(shù)據(jù)線的長度有限，只能在有限的距離活動，限制測量的范圍，因此急需去掉數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，這就用到了上述所說的無線傳輸技術(shù)。無線傳輸主要有兩種方式，一種是藍(lán)牙傳輸，一種就是快牙傳輸［3］。隨著時代的發(fā)展，藍(lán)牙技術(shù)還停留在過去，因?yàn)橛布脑颍瑹o法實(shí)現(xiàn)長距離的傳輸；而快牙傳輸技術(shù)無論是在短距離傳輸還是長距離傳輸上，都超過了藍(lán)牙傳輸技術(shù)，并且快牙傳輸技術(shù)具有傳輸速率高、無須特殊硬件支持、免費(fèi)、功耗低、安裝體積小的特點(diǎn)，在無線傳輸方面有極大的優(yōu)勢。在一般的外業(yè)測量時，如果遇到很惡劣的外業(yè)環(huán)境，若使用數(shù)據(jù)線連接全站儀和計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，必然會存在極大的不便，影響外業(yè)進(jìn)程。隨著智能手機(jī)的不斷發(fā)展，快牙軟件也可以應(yīng)用在手機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)端與全站儀之間的數(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，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(jù)。編碼塊則主要負(fù)責(zé)接收和傳輸數(shù)據(jù)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(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無線電波）。其在當(dāng)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(jìn)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(shí)時數(shù)據(jù)采集、傳輸以及顯示，并且可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動處理、自動存儲。其最大的特點(diǎn)是開放性，我們可以將所要實(shí)現(xiàn)的功能利用匯編語言編制軟件，然后安裝到windowsCE平臺上，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很麻煩的事情，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集。現(xiàn)有的測量工作，一般是一邊測量一邊記錄測量，數(shù)據(jù)，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)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(jù)，無法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，無法保證數(shù)據(jù)的實(shí)時更新和實(shí)時處理。如何實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的實(shí)時處理，是現(xiàn)如今測量領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)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(jī)那么大，一般廠商不制作如此大的主機(jī)，一來是因?yàn)槿緝x的空間有限，二來是因?yàn)榇鷥r過高，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)級的嵌入式主機(jī)作為解決這一問題的方案。比如廣州太友科技的數(shù)據(jù)采集儀，包括兩個數(shù)據(jù)串口，可以同時連接兩個設(shè)備，同時接收數(shù)據(jù)［7］。其另一個組成部分為WindowsCE操作平臺中的軟件。當(dāng)采集到測量數(shù)據(jù)測時，可以利用軟件對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理分析，還對采集的數(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、與處理器無關(guān)等特點(diǎn)。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(nèi)容的服務(wù)平臺，是全球最快、最便捷、最自由的移動分享工具。快牙現(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(diǎn)形式來傳輸數(shù)據(jù)的。如同我們手機(jī)連接熱點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸速度非常快，無須外部WiFi環(huán)境，就能自身建立熱點(diǎn)，形成無線局域網(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)牙的對比見表1。

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)的請求，完成測量數(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)的請求。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)運(yùn)行過程為：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，此時手機(jī)自動打開WiFi，建立熱點(diǎn)，形成WLAN無線局域網(wǎng)，然后在全站儀端搜索到對應(yīng)信號，點(diǎn)擊連接并在手機(jī)端同意連接請求，此時就將全站儀端和手機(jī)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(jù)發(fā)送至手機(jī)客戶端，實(shí)現(xiàn)全站儀到即時移動設(shè)備的快速無線數(shù)據(jù)傳輸。若需要對數(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，并在電腦端對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，完成后再通過手機(jī)傳送回全站儀，以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的更改。

4結(jié)束語

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，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)超過藍(lán)牙，而且無線傳輸范圍也擴(kuò)大了不少。快牙無論在傳輸速度、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)用到全站儀與移動設(shè)備的無線通信上時，仍需解決兩個關(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題，也就是要加入無線網(wǎng)卡模塊。上述兩個問題的解決難度并不大，將Windows平臺軟件轉(zhuǎn)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(shù)工作完成后，在全站儀與移動設(shè)備端的無線通信方面，藍(lán)牙將會被性能更優(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。

〔參考文獻(xiàn)〕

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作者：劉廣勤 單位：中鐵十二局集團(tuán)有限公司