（计算机应用技术专业论文）城市测量技术的网络平台研究.pdf

摘要 摘要 本文结合当前城市测量技术的发展现状和计算机网络技术的高速发展，给出 利用现有技术来建立城市测量技术的网络平台的研究成果。该平台具有测量数据 采集、处理、传输等功能。通过这个平台，可以有效的提高当前城市测量的工作 效率，减轻工作难度。整个解决方案采用p d a 进行测量数据的采集，使用x m l 数 据文件的格式，借助g p r s 进行数据的传输，并且在p c 机上结合得到的采集数据 使用v b a 开发程序进行快速的a u t o c a d 制图。系统的设计开发严格的按照国家的 测量行业标准，保证了数据的准确性，有效性。同时，系统提供了w i n d o w s 式的 操作界面，方便了用户的使用。希望通过此文对测量以及其它的一些行业开展信 息化，网络化发展起到一定的帮助。 关键词：城市测量，测量网络，p d a 开发，v b a ，g p r s 成都理工大学硕士学位论文 a b s t r c t t h i sa r t i c l eg i v e sb u i l d i n gan e t w o r ko fu r b a nm e a s u r e m e n tt e c h n o l o g yp l a t f o r m r e s e a r c hr e s u l t sb yu s i n go fe x i s t i n gt e c h n o l o g yu n i f i e d 杜1 ec u r r e n ts t a t u sa n d d e v e l o p m e n to fc i t i e s m e a s u r e m e n tt e c h n i q u e sa n dt h er a p i dd e v e l o p m e n to f c o m p u t e rn e t w o r kt e c h n o l o g y t h ep l a t f o r mi sc o m p o s e do ft h em e a s u r e m e n td a t a c o l l e c t i o n ，p r o c e s s i n g ，t r a n s m i s s i o n ，a n do t h e rf u n c t i o n s z h l d u g ht h i sp l a t f o r r nu r b a n m e a s u r e m e n tc a nb ea ne f f e c t i v em e a s u r e m e n tt oi m p r o v et h ee m c i e n c yo f t h ec u r r e n t c i 押t oa l l e v i a t et h ed i f f i c u l t yo ft h ew o r k t h es o l u t i o nu s e dp d af o rt h e m e a s u r e m e n td a t ac o l l e c t i o nd e v i c e s u s i n gx m ld a t ad o c u m e n tf o r n l a tf o rd a t a t r a n s m i s s i o nb vg p r s ，a n di nt h ec o n t e x to ft h ep cd a t ac o u e c t i o np r o c e d u r e su s i n g v b a r a p i dd e v e l o p m e n to fa u t o c a dm a p p i n g s y s t e m sd e s i g na n dd e v e l o p m e n ta r e i na c c o r d a l i c ew i t hs t r i c tn a t i o n a lm e a s l t r e m e n ti n d u s t r ys t a n d a r d s e n s u r i n gd a t a a c c u r a c y , e f f e c t i v e n e s s a tt h es a m et i m e ，aw i n d o w s s t y l eo p e r a t i n gs y s t e mi n t e r f a c e f o rt h eu s e r w eh 0 d em a tt h i s a r t i c l ec a nh e l pt h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o na n d n e t w o r ko fi n d u s t r i e so nm e a s u r e m e n t sa n do t h e r s k e y w o r d s ：u r b a nm e a s u r e m e n t ，m e a s u r e m e n tn e t w o r k ，d e v e l o p m e n to fp d a ，v b a ， g p r s 第1 章引言 第1 章引言 1 1城市测量的国内发展现状 工程测量学科是- - r - 应用学科 熊涛，2 0 0 5 年1 2 月 ，它是直接为国民经济 建设和国防建设服务，紧密与生产实践相结合的学科，是测绘学中最活跃的一个 分支学科。工程测量有着悠久的历史，近2 0 年来，随着测绘科技的飞速发展， 工程测量的技术面貌发生了深刻的变化，并取得很大的成就。主要原因有：一是 科学技术的新成就，电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技 术的发展与应用，以及测绘科技本身的进步，为工程测量技术进步提供新的方法 和手段；二是改革开放以来，城市建设不断扩大，各种大型建筑物和构筑物的建 设工程、特种精密建设工程等不断增多，对工程测量不断提出新的任务、新课题 和新要求，使工程测量的服务领域不断拓宽，有力地推动和促进工程测量事业的 进步与发展。 随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化，面向2 1 世纪的我国工程测量技 术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化；测量 数据管理的科学化、标准化、规格化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、 社会化。g p s 技术、r s 技术、g i s 技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器 等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。 大比例尺地形图和工程图的测绘，是城市与工程测量的重要内容和任务。常 规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作，同时还有大量 的室内数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应飞速发展的城市 建设和现代化工程建设的需要。 随着电子经纬仪、全站仪的应用和g e o m a p 系统的出现，把野外数据采集的 先进设备与p c 及数控绘图仪三者结合起来，形成一个从野外或室内数据采集、 数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大 比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等 各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图，也可提供软盘，为专业设计自动化， 建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 1 2 当前城市测量存在的问题 虽然当前我国的数字化测绘技术取得了些成绩，但是和国外的测绘水平相 比依然存在着不小的差距，在实际的测绘工作中，依然有以下主要的问题： 成都理工大学硕士学位论文 1 当前数字化测图的主要方法为：“全站仪+ 电子手簿”进行野外数据采集， 内业配合专用软件成图或根据野外采集数据结合手工草图成图。这些操作方法存 在诸多不便之处，如：电子手簿e 5 0 0 主要作用是人工干预的数据记录，不能实 时成图，无法对图形进行现场检核，没有完整的图形编辑功能。 2 利用全站仪采集完数据以后，数据传输到p c 机进行内业成图时缺乏有效 的数据接口，导致出现数据存在误差，内业成图周期长，工作效率低下的问题 3 在恶劣的野外测量环境中，往往存在人工操作繁琐、不方便，数据记录 不同准确的问题。而借助大型的测量软件，必须配套相应的笔记本，同样存在笔 记本电池供电时间短，成本过高的缺点。 4 测量小组的测量都是以单个区域为主，不同的测量小组之间无法进行数据 交换同时，测量人员对于以往测量的历史数据的获取存在困难，不能在实际的测 量工作中有效的访问数据库服务器，测量工作存在一定的孤立性和封闭性，无法 保证实时的数据和信息的共享 这些问题严重的阻碍着当前城市测量数字化发展的步法，为及时，有效准确 的建立数字城市的基础数据带来了困难，所以应该及时的解决这些问题，推进我 国城市测量技术的发展 1 3 测量技术的网络化发展 1 3 1 计算机网络迅速发展 当今时代，以i n t e r n e t 为代表的计算机网络的迅速发展及相关技术的日益 完善，突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍，使更大范围内的通信变得十 分容易，i n t e r n e t 拥有的硬件和软件资源正在越来越多的领域中得到应用，比 如电子商务、网上教学、远程医疗、远程数据采集与控制、高档测量仪器设备资 源的远程实时调用，远程设备故障诊断，等等。与此同时，高性能、高可靠性、 低成本的网关、路由器、中继器及网络接日芯片等网络互联设备的不断进步，又 方便了i n t e r n e t 、不同类型测控网络、企业网络间的互联。利用现有i n t e r n e t 资源而不需建立专门的拓扑网络，使组建测控网络、企业内部网络以及它们与 i n t e r n e t 的互联都十分方便，这就为测控网络的普遍建立和广泛应用铺平了道 路。 把t c p i p 协议作为一种嵌入式的应用 李长山，2 0 0 5 年 ，嵌入现场智能 仪器( 主要是传感器) 的r o m 中，使信号的收、发都以t c p i p 方式进行，如此， 测控系统在数据采集、信息发布、系统集成等方面都以企业内部网络( i n t r a n e t ) 为依托，将测控网和企业内部网及i n t e r n e t 互联，便于实现测控网和信息网的 2 第1 章引言 统一。在这样构成的测控网络中，传统仪器设备充当着网络中独立节点的角色， 信息可跨越网络传输至所及的任何领域，实时、动态( 包括远程) 的在线测控成 为现实，将这样的测量技术与过去的测控、测试技术相比不难发现，今天，测控 能节约大量现场布线、扩大测控系统所及地域范围。使系统扩充和维护都极大便 利的原因，就是因为在这种现代测量任务的执行和完成过程中，网络发挥了不可 替代的关键作用，即网络实实在在地介入了现代测量与测控的全过程。 基于w e b 的信息网络i n t r a n e t ，是目前企业内部信息网的主流。应用 i n t e r n e t 的具有开放性的互联通信标准，使i n t r a n e t 成为基丁t c p i p 协议的 开放系统，能方便地与外界连接，尤其是与i n t e r n e t 连接。借助i n t e r n e t 的相 关技术，i n t r a n e t 给企业的经营和管理能带来极大便利，已被广泛应用于各个 行业。i n t e r n e t 也已开始对传统的测控系统产生越来越大的影响。目前，测控 系统的设计思想明显受到计算机网络技术的影响，基于网络化、模块化、开放性 等原则，测控网络由传统的集中模式转变为分布模式，成为具有开放性、可互操 作性、分散性、网络化。智能化的测控系统。网络的节点上不仅有计算机、工作 站，还有智能测控仪器仪表，测控网络将有与信息网络相似的体系结构和通信模 型。比如目前测控系统中迅猛发展的现场总线，它的通信模型和o s i 模型对应， 将现场的智能仪表和装置作为节点，通过网络将节点连同控制室内的仪器仪表和 控制装置联成有机的测控系统。测控网络的功能将远远大于系统中各独立个体功 能的总和。结果是测控系统的功能显著增强，应用领域及范围明显扩大。 1 3 2 网络化仪器初见端倪 以测量观念的拓展为基础现代自然科学的发展 李长山，2 0 0 5 年 ，多学科技 术的创新与融合，测量仪器与计算机及通信的互动，使测量、测试过程、测量目 的、测试结果的管理等观念均发生了改变。今天，测量作为信息技术的源头和基 础，已很难再找到其以纯原始的方式出现：人们似乎已不大关心某个测量需求是 属于电测量范畴还是属于非电测量领域，因为各种传感器的出现和日益完善，已 使非电量测量与电量测量几乎就是一回事；测试、数据采集、控制三者之间的界 限已模糊不清；测量、维护、诊断、修理、数据处理管理一体化的需求目趋迫 切；对测试的现场化、远地化、网络化要求不断升温：自校准、自诊断和自预估， 已成为评定测试系统性能的必备指标；测量与控制高度融合并相互渗透，测量为 控制提供更准确可靠的信息，控制也不断为测量的发展注入新的活力，出现了状 态监测、系统可控性判别、状态预测、智能控制、模式识别、对不可直接测量对 象的间接测量、对特殊预知对象的测量以及信号滤波，等等；与此同时，测量反 映在对被测对象的描述和表示上，也根据实际的需要从传统的数值加带方向的误 3 成都理工大学硕士学位论文 差值，扩展为还可以由自然语言以及高度抽象的文字或符号来表征，出现了所谓 “符号化测量”的概念。传统意义上的十大测量门类中不包含软件测试，而今， 软件已成为现代新型仪器即各种微机化仪器设备中的重要组成部分。因此，为了 保证软件的安全性能和质量，国外几年前就已开始着手制定测试软件的规范或标 准。由此可见，依托于这些现代测试与测控技术的飞速发展，传统意义上的测量 的含义、目的和作用等均得到了丰富和拓展。这种丰富和拓展自然而然地预示着 网络技术向测量领域的注入和渗透，也必将导致测量观念上新的思想和概念的产 生。 ( 2 ) 以不断拓宽的仪器概念为借鉴现代高新科学技术的迅速发展，有力地 推动了仪器仪表技术的不断进步。仪器仪表的发展将遵循跟着通用计算机走、跟 着通用软件走和跟着标准网络走的指导思想；仪器标准将向计算机标准、网络规 范靠拢。依托于智能化、微机化仪器仪表的日益普及，联网测量技术已在现场维 护和某些产品的生产自动化方面实施，还必将在仪器仪表出厂校验。现代化工业 生产等越来越多的领域中大显身手。继“计算机就是仪器”和“软件就是仪器” 概念之后，“网络就是仪器”的提法也已出现。具备网络功能的多种最新型现代 测量仪器的相继问世，正急切地期待着人们对“网络就是仪器”的提法赋予更科 学的描述。 ( 3 ) 网络化仪器的初步定义服务于人们从任何地点、在任意时间都能够获 取到测量信息( 或数据) 的所有硬、软件条件的有机集合，已远远超出了传统的 单个式独立仪器的范畴，且也不是传统单个式独立仪器的简单组合，而一定少不 了电子化的信息传输媒介，即电子化的信息载体。没有了电子化信息载体的介入， 在任意时间、从任何地点获取测量信息就根本不可能实现。信息的载体越来越电 子化，以及测量结果需要通过电缆、光纤i n t e r n e t 、移动通信、电视等媒介传 输和显示( 输出) 的发展变化过程，正是一种含盖范围更宽、应用领域更广的全 新现代测量技术网络化测量技术逐步形成并目渐清晰的过程。网络技术己开 始逐渐成为仪器控制与测量的主要工具。从进一步拓展仪器设备定义的角度出 发，并根据网络化测量技术的特点，我们试将服务于人们从任何地点、在任意时 间都能够获取到测量信息( 或数据) 的所有硬、软件条件的有机集合称为“网络 化仪器”。传统测试( 测量) 仪器或系统一旦联网，即旦与某种合适的电子化 信息载体结合在一起组成了网络化仪器，便正像电信服务运营商今天己能进行远 程测试一样，就可以做到从地球上的任何地点、在任意时间，能获取到任何地方 的他所需要的测量信息。仪器仪表及现代化测量技术的发展及其相应传统概念的 突破和延拓，是网络化仪器概念产生的必然和前提。网络化仪器概念的确立、可 能更有助于人们尽早明确今后仪器仪表的研发战略，促进并加速现代测量技术手 4 第1 章引言 段的更快、更广泛普及和发展。 1 4 建立城市测量网络平台的意义 建立数字城市的基础是使用先进，有效的城市测量技术。将城市测量技术和 网络技术有机的结合起来，可以充分利用当前高速发展的网络平台来大力发展城 市测量技术，同时提高了城市测量的效率，减少了数据采集的费用，降低了数字 城市建设的成本。与此同时，利用网络平台，我们可以将测量技术、数据库技术 和g i s 技术更加快速的结合起来，为数字城市测量建立更加快捷，有效的途径。 测量技术与仪器发展趋势展望随着计算机技术、网络通信技术的进步而不断 拓展 李长山，2 0 0 5 年 ，2 1 世纪的仪器概念将是一个开放的系统概念。以p c 机 和工作站为基础，通过组建网络来形( 构) 成实用的测控系统，提高生产效率和 共享信息资源，已成为现代仪器仪表发展的方向。从某种意义上说，计算机和现 代仪器仪表已相互包容，计算机网络也就是通用的仪器网络。充分利用目前已比 较成熟的i n t e r n e t 网络的设旋，不仅能实现更多资源的共享、降低组建系统的 费用，还可提高测控系统的功能，并拓宽其应用的范围。“网络就是仪器”的概 念确切地概括了仪器的网络化发展趋势。 1 5 通过建立网络平台来解决现存的问题 1 5 1 建立网络平台的解决方案 结合城市测量当前存在的问题，以及计算机网络和网络化仪器的发展，我们 可以利用现有的测量条件建立城市测量技术的网络支撑平台。将现有的测量设备 ( 电子经纬仪、全站仪) 与网络技术有机的结合起来，改变传统利用手工或单独 利用测量仪器进行空间数据采集、输入、更新的方式。借助移动设备采集数据， 利用宽带网络进行数据的传输和汇总，将众多独立的测量点和信息处理点组织成 一张大的测量网，保证空间数据信息共享的有效、即时性，同时节省了信息化的 成本。 我们提出的这个网络支撑平台由三部分组成：l 。p d a 外业数据采集，实时成 图；2 。v b a 结合采集数据，帮助绘图；3 。测量数据可以通过无线或有线的方式 进行传输。 整套解决方案是通过p d a 进行野外测量的数据采集，同时可以在p d a 上生成 简单的辅助图形，然后通过g p r s c d m a 将测量数据发送到服务器( 或采用直接通 堕塑望三盔堂堡主兰垡堡茎 一 过p c 将数据上传服务器的方式) ，服务器保存各类测量数据，可以方便每一个客 户端p c 通过a u t o c a d 的二次开发一v b a 程序，借助a d o 来获取数据和生成a u t o c a d 的成果图。 1 5 2 该解决方案可以达到的目标 通过该解决方案，我们可以达到以下的目标： 1 使用p d a 可以做到现场采集数据，现场实时成图，方便测量人员对于测 量数据进行有效的核实和检测。取代以前现场手工作图的测量方式，真正做到数 字化成图。 2 p d a 导出的数据可以由v b a 程序所使用，协助绘图人员快速的生成成果图， 提高工作效率，缩短最后成图的周期。 3 每一个测量点都可以通过p d a 借助g p r s 无线连接，进行与数据服务器间 的数据交换，建立起了城市测量网，达到测量数据，测量信息实时共享。 1 5 3 该解决方案的技术特点 通过整体解决方案的设计到实施，我们总结出整套方案具备以下的特点： 1 经济性：由于当前p d a 的价格已经接近平民化，具有一定的普及性，所 以，采用p d a 进行数据的采集可以有效的节约测量的成本。 2 实用性：在用户的实际需求之上设计开发完成，专门为城市测量量身打 造的一套专业软件，真正做到了面向用户，面向行业的设计理念。软件 完全按照国家测量规范开发，可以完成控制测量的野外数据采集、绘图 工作。通过标准的w i n d o w s 操作，即可将p d a 中的数据传输到用户使用 的v b a 成图系统，非常适合独立工程项目的测曩应用。 3 x m l 数据格式：x m l 现在已经成为了一种国际标准，整套系统在数据保 存、传输上都采用了x m l 文件格式，这样有利于p d a 测绘软件和a u t o c a d v b a 软件的数据通信。与此同时，提供了与其它应用程序的接口，保证 了系统的扩展性。 4 结合a u t o c a dv b a 开发：当前国内基于p d a 和a u t o c a d 开发的应用程序 都比较多，但是将两者有效结合起来的软件系统是风毛麟角。衡量城市 测量有效性的一个重要条件就是测量成果图，所有，在应用程序中设计 开发中，我们必须考虑为用户设计基于a u t o c a d 的2 次开发，方便用户 生成测量成果图。实践证明，采用了a u t o c a d 的2 次开发程序，用户最 后的成图时间减少了6 0 一7 0 。 6 第1 章引言 5 完全对象的设计开发：整套系统无论是p d a 程序还是v b a 程序，都采用 了完全对象的设计理念。软件界面的控件对象、测量作业的项目对象、 软件作图的图员对象和用户应用的操作对象的整合技术，实现了符合测 量行业特点的野外测绘工作，显著的提高了作业效率，提高了软件对于 用户的可操作性。 1 5 4 项目来源及本人参与设计开发的内容 项目的需求来自于成都市地理信息勘查设计院，项目的开发严格的按照国家 测量行业的标准，并在成都市地理信息勘查设计院的要求基础之上完成。项目的 实际开发结合了已有的一些p d a 软件程序( 如徕卡p d a 野外测量软件，惠普“熊 掌”等) ，并设计开发出了一些创新的软件功能( 如p d a 串口通讯、p d a 导入导 出y b a 数据、v b a 自动成图等) 。在整个项目的开发过程，本人主要参加了咀下 的工作： 1 ，整体项目的需求调研，掌握用户的真正需求以及软件要实现的功能。 2 工程测量行业知识的学习。 3 项目的设计以及开发安排。 4 v b a 程序的设计以及全部代码实现。 5 p d a 测绘软件部分功能的设计以及代码实现。 6 全部软件的测试以及项目的实施。 第2 章网络平台的总体解决方案简介 第2 章网络平台的总体解决方案简介 2 i 总体解决方案框架结构设计 如果要将i n t e r n e t 技术和现行的测量技术结合起来，我们必须保证测量数 据的可采集性、正确性、可传输性、数据格式标准化等要求。我们借助p d a ( 便 携式计算机) 作为连接测量设备和网络的中间媒介，通过将两者的有效连接，来 构建城市测量技术的网络平台( 如图2 一l 所示) 。与此同时，该平台还具有将采 集的测量数据标准化，以及向城市空间信息数据库提供数据的功能。 图2 1 总体设计方案架构图 成都理工大学硕士学位论文 2 2 总体解决方案实施过程 外业部分：p d a 手持设备和测量仪器进行串口连接，p d a 接收到测量仪器测 量后的数据。测量数据可以以单个工程为单位进行存储，数据传输等。该可以协 助测量人员完成： 1 导线测量。通过控制点和方位角，结合测量数据，由p d a 计算出每个测 量点的实际坐标。 2 导线放线。通过输入的实际点的坐标，指导测量人员进行测量位置的选 取( 包括距离和角度的调整) 。 3 现场辅助作图。测量人员可以将控制点、测量点以及其它的一些数据点 进行作图操作( 作直线，平行线，弧线等) ，外业的测量工作更加方便，更加形 象化。 内业部分：使用p d a 导出的测量数据，v b a 程序可以快速，自动的在a u t o c a d 上生成相应的测量图形( 和p d a 部分的绘图结果相同) ，v b a 程序还可以帮助工 作人员对于a u t o c a d 图形进行进一步的处理( 生成边框，图标等) ，提高了工程 测量出图的自动化程度。 数据传输部分：通过g p r s ( 使用g r p s 手持设备或c f 卡) ，实现p d a 向数据 服务器进行远程的数据传输。 1 0 第3 章基于p d a 测绘软件的开发 第3 章基于p d a 测绘软件的开发 3 1 嵌入式系统及w i n d o w sm o b i l e 简介 嵌入式系统是不同于常见计算机系统的一种计算机系统，它不以独立设备的 物理形态出现，即它没有一个统一的外观，它的部件根据主体设备以及应用的需 要嵌入在设备的内部，发挥着运算、处理、存储以及控制作用。从体系结构上看， 嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。其中嵌入式处理 器通常是单片机或微控制器；支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件 等；嵌入式软件则包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、支撑软件以及应用中间 件等。 可见，嵌入式系统是一个很大的概念，一旦嵌入式处理器和支撑硬件选定了， 那么工作最多的就集中在嵌入式软件当中了。而嵌入式软件中的嵌入式操作系统 部分和应用软件部分就成了重中之中。它们与通常说的操作系统与应用软件的概 念是相似的，但也有区别。 嵌入式操作系统是与应用环境密切相关的，从应用范围角度来看，大致可以 分为通用型的嵌入式操作系统如w i n d o w sc e 、v x w o r k s 、嵌入式l i n u x 等和专用 型的嵌入式操作系统如p a l mo s 、s y m b i a n 等。从实时性的角度看，大致可以分 为实时嵌入式操作系统和一般嵌入式操作系统。从原理上说，嵌入式操作系统仍 旧是一种操作系统，因此它同样具有操作系统在进程管理、存储管理、设备管理、 处理器管理和输入输出管理几方面的基本功能，但是由于硬件平台和应用环境与 一般操作系统的不同，那么它也有自身的特点，最大的特点就是可定制性，也就 是它能够提供可配置或可剪裁的内核功能和其他功能，可以根据应用的需要有选 择的提供或不提供某些功能以减少系统开销。 w i n d o w sm o b i l e 是微软为智能移动终端设备使用的操作系统，w i n d o w s m o b i l e 将用户熟悉的桌面w i n d o w s 体验扩展到了移动设备上。基于w i n d o w s m o b i l e 操作系统的智能终端设备分为两个大类p o c k e tp c 和s m a r t p h o n e 。其中 s m a r t p h o n e 从外观设计、使用习惯等方面来看，其更像部电话，同时具备一 定的数据管理和处理能力。而p o c k e tp c 的设计使它更像一部个人电脑，有非 常强大的数据管理和处理能力，而现在有部分p o c k e tp c 也加入了电话功能，使 其成为新的p o c k e tp cp h o n e 。 针对不同的硬件设备需求，微软的w i n d o w sm o b i l e 操作系统也可以细分为： w i n d o w sm o b i l ef o rs m a r t p h o n e ，w i n d o w sm o b i l ef o rp o c k e tp c 和w i n d o w s 成都理工大学硕士学位论文 m o b i l ef o rp o c k e tp cd h o n e 。现在市面上主流智能移动终端设备使用的w i n d o w s m o b i l e 系统有两个版本，为：w i n d o w sm o b i l e2 0 0 3 和w i n d o w sm o b i l e2 0 0 3 第 二版。 w i n d o w sm o b i l e2 0 0 3 作为智能终端设备操作系统在2 0 0 3 年6 月2 3 曰发布 以来，已经被很多智能设备生产厂商采用，并且生产出多款基于该系统的智能移 动设备。w i n d o w sm o b i l e2 0 0 3 是首个在r o m 中内置n e tc o m p a c tf r a m e w o r k ( n e tf r a m e w o r k 的精简版本) 的智能终端设备操作系统，使得开发人员可以使 用c # 和m i c r o s o f tv i s u a lb a s i e 心n e t 等语言为基于w i n d o w sm o b i l e2 0 0 3 的 移动设备开发出高效的应用程序。在应用程序方面内置了移动版本的o u t l o o k 、 m e d i ap l a y e r9 、i e 6 、m s nm e s s e n g e r 等，具有了良好的邮件、日程管理，影 音娱乐，网络浏览和即时通讯功能，并且在w i n d o w sm o b i l ef o rp o c k e tp c 中 还内建了对w o r d 和e x c e l 文档的阅读、编辑功能。 在系统管理方面采用了新的连接管理器，使得智能移动终端设备在和其他设 备( 例如桌面p c ) 在进行数据同步时操作更加简单，效率更高。在通讯方面支持 使用l 2 t p i p s e c 加密技术的v p n 连接来提高数据传输的安全性，新的i p v 6 寻址 技术也使得基于w i n d o w sm o b il e 2 0 0 3 操作系统的智能终端设备对未来的互联网 寻址技术有了很好的支持。在其他方面，w i n d o w sm o b i l e2 0 0 3 加入了蓝牙管理 程序，使得基于w i n d o w sm o b i l e2 0 0 3 操作系统的智能终端设备可以使用蓝牙技 术以无线通讯的方式来进行数据交换。 在2 0 0 4 年3 月2 4 日，微软又推出了目前为止最新的w i n d o w sm o b i l e2 0 0 3 第二版智能终端设备的操作系统。在这个新版本中微软又作了很多改进。首先在 显示模式方面支持纵向、横向以及正方形的屏幕显示方式，在分辨率方面p o c k e t p c 最大支持v g a ，s m a r t p h o n e 最大支持q v g a ，使得现在的基于w i n d o w sm o b il e 2 0 0 3 第二版的移动设备可以有多种显示形式的选择。其次是在r o m 中内置 了n e tc o m p a c tf r a m e w o r ks e r v i c ep a c k2 ，并且提供了新版本的免费的开发 工具以及模拟器，为开发人员提供了更好的支持。另外在此版本中又对连接管理 程序( a c t i v e s y n c ) 做出改进，进一步提高性能，改善了稳定性。 s m a r t p h o n e 则是m i c r o s o f t 开发的新一代手机操作系统平台，这一智能电 话解决方案为手机用户提供了语音、数据及多媒体功能，通过与微软的后端服务 器及服务相结合，能够成为移动商务人士以及公司用户利用小型移动电话实现移 动服务和互联网访问的主要平台。 与旗下另一款操作系统p o c k e tp cp h o n ee d i t i o n 不同的是，以w i n d o w s p o w e r e ds m a r t p h o n e 为操作系统的智能手机，没有触控笔和触摸屏，全以数字 键盘代替，体现单手操控的理念。也不支持p o c k e t w o r d 及e x c e l 等文档编辑功 笙! 主茎王坠型叁丛堡塑茎垄一 能，更注重的是移动互联和娱乐功能 图3 1 w i n c e42 的模块性 3 2 使用n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 进行w i n d o w sm o b i l e 开发 3 2 1 n e t c o m p a c t f r a m e w o r k 简介 n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 是n e tf r a m e w o r k 的个子集，专门面向小内存 体积占用的设备而设计。n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 是一个面向安全、可下载应 用程序的独立于硬件的程序执行环境，定位于资源有限的计算设备，并且专门为 这些设备进行了优化。n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 提供了多种语言可供选择( 在 最初，有m i c r o s o f tv i s u a lb a s i c 和m i c r o s o f tv i s u a lc # t m ) ，并且消除了语 言互操作性所面临的一些常见问题。例如，v i s u a lc # 和v i s u a lb a s i c 组件可 以轻松混合到一个解决方案之中，从而使更多的开发人员可以更轻易地参与到一 个解决方案之中。n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 所支持的每种语言都可以平等地访 问底层的框架和操作系统特性。n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 还包括了对w e b 服务 的支持，这些服务使开发人员可以在小型、短时连接设备上对网络传输的粒度进 行更细致的控制，允许后台的数据预取，并且使应用程序可以汇集来自不同的服 务器的数据。n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 支持所有被w i n d o w sc e n e t 支持的处 理器。 成都理工大学硕士学位论文 n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 支持基于w i n d o w sm o b i l e2 0 0 0 的p o c k e tp c 、 基于w i n d o w sm o b i l e2 0 0 2 的p o c k e tp c 、基于w i n d o w sm o b i l e2 0 0 3 的 p o c k e tp c 、基于w i n d o w sm o b i l e 的s m a r tp h o n e 和运行w i n d o w sc e n e t4 1 及更高版本的嵌入式系统。 3 3 2 搭建w i n d o w sm o b i l e 开发平台 w i n d o w sm o b i l e 是微软公司操作系统产品线上重要的一环。与w i n d o w s 9 x n t x p 2 0 0 3 相比，w i n d o w sm o b i l e 作为完整产品线出现在公众面前的时间非 常短，但它的发展却异常迅速，而在这一发展过程中，开发人员提供了绝对关键 的推动力。现在，越来越多的开发人员( 特别是n e t 开发人员) 希望能尽快进 入w i n d o w sm o b i l e 的开发领域，而他们所面临的首要问题，除了熟悉w i n d o w s m o b i l e 平台特性之外，便是如何搭建适合的开发环境。因此，本文就将从如何 搭建一个w i n d o w sm o b i l e 开发环境入手，对w i n d o w sm o b i l e 平台的开发特性进 行概要描述，以期帮助开发人员迅速进入w i n d o w sm o b i l e 开发领域。 在展开本文的内容之前需要说明的一点是，w i n d o w sm o b i l e 平台开发主要 包含以下两方面内容： 1 平台级开发 2 应用级开发 因为w i n d o w sm o b i l e 平台构建于微软的w i n d o w sc e 系列操作系统之上( 当 前正式商用版本为w i n d o w sc e n e t4 2 1 ) ，而w i n d o w sc e 操作系统具有非常 良好的模块化特性，因此开发人员，特别是手机设备厂商，可以通过微软提供的 p l a t f o r mb u i l d e r 及e m b e d d e dv i s u a lc + + ( 以下简称为e v e ) 非常方便地定制 自己所需的操作系统。这对应的是上面所说的平台级开发。 然而，绝大多数的开发人员并不需要去构建一个全新的、个性化的系统，他 们只需要关心如何构建能够运行在w i n d o w sm o b i l e 设备上的应用程序。为此， 微软按主要智能设备自身硬件设备特性的不同以及用户体验的差异，定制出了 w i n d o w sc e n e t4 x 系列操作系统的两个主要分支，分别安装在不同的w i n d o w s m o b i l e 硬件设备中，从而也就构成了我们通常所说的p o c k e tp c 和s m a r t p h o n e 。 以下内容中的w i n d o w sm o b i l e 开发，除特指之外，均表示p o c k e tp c s m a r t p h o n e 开发。 迅速搭建开发环境 为了进行w i n d o w sm o b i l e 开发，我们需要搭建相应的开发环境。所幸的是， 这一环境搭建起来非常简单。 1 安装v i s u a ls t u d i 0 n e t2 0 0 3 1 4 第3 章基于p d a 测绘软件的开发 为了降低w i n d o w sm o b i l e 的开发难度，提高开发人员的开发效率，微软 把n e tf r a m e w o r k 移植到了w i n d o w sm o b i l e 设备上，针对w i n d o w sm o b i l e 设 备及w i n d o w sc e n e t 操作系统设计了n e tc o m p a c tf r a m e w o r k ( 以下简称n e t c f ) 。而v i s u a ls t u d i o n e t2 0 0 3 正是开发n e tc f 应用程序的最佳i d e 。在 v i s u ms t u d i o n e t2 0 0 3 的安装中默认集成了n e tc f1 0 ，同时提供了p o c k e t p c2 0 0 2 的开发模板，可以直接用来开发p o c k e tp c2 0 0 2 应用程序。 同时也可以选择v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 作为开发工具，目前最商版本为b e t a lr e f r e s h 。在v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 中，默认提供了p o c k e tp c s m a r t p h o n e2 0 0 3 s e ( 第二版) 的开发模板，同时将p o c k e tp c2 0 0 3s e 开发使用n e tc f 版本升 级到2 0 ( b e t a ) 。 2 安装e v c ( 可选) 以上环境已经完全可以基于n e tc f 开发w i n d o w sm o b i l e 应用程序。但如 果您想使用c c + + 语言来进行n a t i v e 开发，或者想在w i n d o w sm o b i l e 设备上开 发c o m 组件及应用，那么可以选择e v c 作为开发工具。目前e v c 的最高版本为 4 0 + s p 4 ，请确保安装了最新的补丁包。 也许您会问：既然已经有了v i s u a ls t u d i o n e t 环境，为什么还要使用e v c 作为开发工具呢? 这主要是因为，当前的n e tc f 功能相对而言还很不完整，有 很多w i n d o w sc e n e t 操作系统的核心功能没有被封装入n e tc f ，如：加密 解密、网络底层通讯、c o m 互操作、r a p i 等等。为了完成上述操作，我们或者使 用平台调用( p i n v o k e ) 以托管方式开发，或者使用e v c 直接针对系统底层进行 n a t i v e 开发。对于c o m 互操作，目前n e tc f 还不提供c o m 互操作( i n t e r o p ) 机 制，只能使用e v c 进行c c + + c o m 开发。好消息是，在n e tc f2 0 中将提供功 能强大的c o m 互操作特性支持，同时也将在v i s u a lc + + 2 0 0 5 环境中同时提供 m a n a g e d 及n a t i v e 开发功能，这样所有的开发工作将完全整合在v i s u a ls t u d i o 2 0 0 5 同一环境中。 3 安装p o c k e tp c s m a r t p h o n e2 0 0 3s d k 为了开发p o c k e tp c2 0 0 3 或s m a r t p h o n e2 0 0 3 应用程序，您还需要安装 p o c k e tp c2 0 0 3s d k 或s m a r t p h o n e2 0 0 3s d k 。值得注意的是，这两款s d k 中所 包含的模拟器均为英语环境，如果您想使用简体中文环境的模拟器，请去微软网 站上单独下载。 如果您使用v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 开发w i n d o w sm o b i l e 应用程序，则不需要 单独安装相应的s d k ，因为s d k 已经被默认集成至了v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 环境 中。 4 s q ls e r v e rc e ( 可选) 成都理工大学硕士学位论文 这是p o c k e tp c 上推荐使用的嵌入式数据库产品，它与s o ls e r v e r 桌面版 之间可以实现良好的数据同步及互操作，目前正式版的最新版本为2 0 。在s q l s e r v e r2 0 0 5b e t a2 测试版中，包含有s q ls e r v e rc e2 0 的升级版本s q ls e r v e r 2 0 0 5m o b i l ee d i t i o n 不过该版本目前只支持p o c k e tp c2 0 0 3 系统。预计 s q ls e r v e rm o b i l ee d i