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快牙平台实现全站仪与数据通信

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摘要:本文通过对现有全站仪传输数据方式和数据通信技术的分析,结合现如今数据传输技术的发展,根据现有全站仪的操作平台,提出了基于快牙平台实现全站仪与计算机的数据通信,着重分析了Windows平台上的快牙的工作原理,并且与其他平台上的快牙进行比对分析,发现了基于快牙平台,可以实现跨平台的数据传输,并且可以实现远距离通信。在文章后一部分通过与现有的蓝牙技术的对比分析,结合快牙软件的基本特性,再一次论证了基于快牙平台的数据传输的优势以及其实现的可能性。

关键词:快牙;无线通信;全站仪;数据传输

引言

当今社会是一个信息量巨大的社会,随着信息时代的发展,信息的传输需要与这一时代同步发展[1]。现如今,短距离信息无线传输技术的发展越来越迅速,特别是快牙无线传输技术的发展尤为突出。通过研究快牙通信的原理和方法,了解到快牙在短距离数据传输上具有绝对优势。对于现如今的全站仪来说,其信息传输速度太慢,并且操作复杂;而现有的新式全站仪基本都为WindowsCE操作平台,这就给利用快牙实现全站仪与计算机之间的信息交流提供了很大的可能性。其主要技术要求很简单,只需在全站仪上安装快牙应用且全站仪中含有无线网卡即可。在测绘工程领域,新式的全站仪已经基本取代了传统的测量仪器,如经纬仪、水准仪等。在不久的将来,新式光电全站仪将完全取代老一代的测量仪器[2]。一般利用全站仪进行测量的外业工作中,当天测量的数据需要通过数据线导出到内存卡,再从内存卡将数据拷贝到计算机上才能进行作图等操作。因在拷贝的时候不能搬动全站仪进行其他的工作,这样会极大地降低测量人员的工作效率,并且数据线的长度有限,只能在有限的距离活动,限制测量的范围,因此急需去掉数据线实现数据的无线传输,这就用到了上述所说的无线传输技术。无线传输主要有两种方式,一种是蓝牙传输,一种就是快牙传输[3]。随着时代的发展,蓝牙技术还停留在过去,因为硬件的原因,无法实现长距离的传输;而快牙传输技术无论是在短距离传输还是长距离传输上,都超过了蓝牙传输技术,并且快牙传输技术具有传输速率高、无须特殊硬件支持、免费、功耗低、安装体积小的特点,在无线传输方面有极大的优势。在一般的外业测量时,如果遇到很恶劣的外业环境,若使用数据线连接全站仪和计算机进行数据处理,必然会存在极大的不便,影响外业进程。随着智能手机的不断发展,快牙软件也可以应用在手机上,实现了手机端与全站仪之间的数据传输。

1全站仪通信与WindowsCE操作系统

1.1全站仪通信

当今新型光电通信方式主要有两种,一种是利用数据线的串口通信,一种就是蓝牙通信[3]。串口通信技术,在各种电子设备中比较常见,也应用广泛,全站仪基本上都有这种传输方式。串口通信的原理是将要传输的数据转换为电信号,并按一定的顺序传递给其他设备。串口通信的基础为串口的传输协议,只有明确串口的传输协议,将电子设备的读写操作进行定义,才是其传输的基础。本文中采用是徕卡公司的新型全站仪TS30,其串口通信的协议为GSI是传输协议。GSI格式的传输协议通常是将数据打包成块数据,然后将其传输。其数据包括两个部分,一个是测量块,一个为编码块。对于测量块来说,其包含全站仪的主要测量数据。编码块则主要负责接收和传输数据的识别与处理。其基本单位都由“字”组成,每个“字”由数个字符构成[4]。所谓的蓝牙通信技术,是一种通信的标准,可以实现含有蓝牙的电子设备之间个人域网的短距离数据传输(使用2.4~2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。其在当今社会比较普遍,也是全站仪自带的通信方式之一[5]。

1.2WindowsCE操作系统

1.2.1简介WindowsCE(WindowsEmbeddedCompact)由微软公司开发。它是一个开放的平台,通过开源的开发语言,可对其进行开发,将自己编写的程序嵌入,是一个32位的操作系统。开发WindowsCE的主要目的是给掌上电脑提供操作系统。传统的WindowsCE具有实时数据采集、传输以及显示,并且可以实现数据的自动处理、自动存储。其最大的特点是开放性,我们可以将所要实现的功能利用汇编语言编制软件,然后安装到windowsCE平台上,从而实现所期望的功能。

1.2.2数据采集上述提及的利用串口通信是一个很麻烦的事情,无法实现数据的自动采集。现有的测量工作,一般是一边测量一边记录测量,数据,无法实现数据的实时处理,这极大地降低了测量工作的效率。且通过人工输入测量的数据,无法保证数据的准确性,无法保证数据的实时更新和实时处理。如何实现测量数据的实时处理,是现如今测量领域的一个热点问题,也是一个难题[6]。

1.2.3WindowsCE组成WindowsCE主要由两大部分组成。一个是支持Win-dowsCE的硬件。支持WindowsCE的硬件系统不像我们平时使用的电脑主机那么大,一般厂商不制作如此大的主机,一来是因为全站仪的空间有限,二来是因为代价过高,不符合WindowsCE的设计目的,因此一般选择常规的工控主机,将工业级的嵌入式主机作为解决这一问题的方案。比如广州太友科技的数据采集仪,包括两个数据串口,可以同时连接两个设备,同时接收数据[7]。其另一个组成部分为WindowsCE操作平台中的软件。当采集到测量数据测时,可以利用软件对采集的数据进行实时处理分析,还对采集的数据进行整理,输出预期的数据。并且可以利用软件可以对全站仪的数据传递参数进行设置,进一步实现对全站仪的控制。WindowsCE具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口、与处理器无关等特点。WindowsCE平台与Windows平台是一脉相承的,在WindowsCE平台也可以使用VisualBas-ic、VisualC++等编程工具,并且基本上没有什么差别,因此在Windows平台上使用的软件,只需简单的修改,就可以在WindowsCE平台上使用[8]。

2快牙

快牙(又叫Zapya),是移动终端间发现和分享数字内容的服务平台,是全球最快、最便捷、最自由的移动分享工具。快牙现支持多个平台,Android,iOS,WindowsPC,WindowsPhone,MacOSX,WindowsXP上都支持快牙软件的安装。

2.1工作原理

它是以WLAN热点形式来传输数据的。如同我们手机连接热点,数据传输速度非常快,无须外部WiFi环境,就能自身建立热点,形成无线局域网。需要接文件的人只要安装快牙,连上热点后就可以传了。

2.2使用方法

快牙的使用方法十分简单,可以实现多用户共联,只需一人创建连接,其他人搜索创建的这一连接名称,进入即可完成连接。

2.3快牙与蓝牙的对比见表1,

3全站仪数据传输系统的设计与实现

在全站仪数据传输系统中,将全站仪中的无线网卡模块作为服务端,接收手机传递数据的请求,完成测量数据的传输。而手机作为客户端,负责与服务端建立连接,发送传输数据的请求。数据传输系统运行过程为:打开手机客户端和全站仪端的快牙应用软件,在手机客户端创建连接,此时手机自动打开WiFi,建立热点,形成WLAN无线局域网,然后在全站仪端搜索到对应信号,点击连接并在手机端同意连接请求,此时就将全站仪端和手机客户端用WLAN连接起来了,可在全站仪上操作,将需要传输的测量数据发送至手机客户端,实现全站仪到即时移动设备的快速无线数据传输。若需要对数据进行更正,可将手机端接收到的文件发送到电脑,并在电脑端对测量数据进行操作,完成后再通过手机传送回全站仪,以实现对数据的更改。

4结束语

在手机数据文件传输技术中,蓝牙技术将慢慢走下历史舞台,被具有更高、更好实用性的新技术所替代。本文所介绍的快牙在传输速度上远远超过蓝牙,而且无线传输范围也扩大了不少。快牙无论在传输速度、传输距离、传输文件大小格式以及传输稳定性上,都强于蓝牙。在将快牙技术应用到全站仪与移动设备的无线通信上时,仍需解决两个关键技术:一是要在WindowsCE操作环境下编写出相应版本的快牙应用软件;二是要解决全站仪硬件部分的问题,也就是要加入无线网卡模块。上述两个问题的解决难度并不大,将Windows平台软件转换为WindowsCE平台上的软件,只需简单的修改即可。现今已有安装无线模块的全站仪,如南方的NTS391R10全站仪等。在将这些技术工作完成后,在全站仪与移动设备端的无线通信方面,蓝牙将会被性能更优越的快牙所代替。随着当今通信技术的快速发展,测绘行业也要紧跟科技发展的步伐,尽快将最新科学技术应用到行业内,使得测绘行业实现由传统向现代化的转变,大大提高工作效率,节省人力财力。

〔参考文献〕

[1]李然.田赛距离测量中全站仪的设计与实现[J].电子测试,2015(1):29-30,15.

[2]程伟,张光胜.全站仪测量自动化软件的开发[J].焦作大学学报,2003,17(1):58-59,69.

[3]陈德凡,万奇灵.全站仪与计算机数据通信的几种方式[J].科协论坛(下半月),2007(3):261-262.

[4]杨育桢.数字摄影全站仪的检校[J].科技视界,2014(16):162-163.

[5]熊先才,岳仁宾,陆光灿.全站仪与计算机的数据通信[J].山西建筑,2008,34(2):5-7.

[6]周冀馨.基于LabVIEW全站仪检定数据处理系统[J].电气时代,2012(8):94-96.

[8]段磊,保宏.Leica激光全站仪跟踪测量数据跳变问题的研究[J].电子科技,2008,24(4):31-35.

[9]唐桂彬,周波.全站仪自由设站法在数字测图中的应用[J].硅谷,2011(13):130.

作者:刘广勤 单位:中铁十二局集团有限公司

快牙平台实现全站仪与数据通信责任编辑:张雨    阅读:人次

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