可穿戴式計算機(jī)與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要點分析

1、可穿戴式計算機(jī)與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要點分析可穿戴式計算機(jī)與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要點分析可穿戴技術(shù)是一種新型智能技術(shù)，廣泛運用于很多智能設(shè)備中，它為配件與服裝提供了計算才能與感知才能，可以在連接計算機(jī)、多媒體、無線傳播、傳感器等技術(shù)的根底上，通過可穿戴智能裝備，穿戴到人身上，實現(xiàn)人機(jī)交互。而人們要真正運用可穿戴計算機(jī)技術(shù)為人類信息活動提供方便，必須解決一些技術(shù)要點問題。1可穿戴式計算機(jī)可穿戴式計算機(jī)具有挪動性、持續(xù)工作性、無線網(wǎng)絡(luò)通信、低功耗、解放雙手、與使用者融為一體、傳感技術(shù)、多樣性等特點1。可穿戴計算機(jī)是以人機(jī)合一為主要設(shè)計理念的一種個人挪動計算機(jī)技術(shù)，有機(jī)結(jié)合了芯片、操作系統(tǒng)、傳感器、顯示技術(shù)、存儲技

2、術(shù)以及電池等各種技術(shù)，便于穿戴，用戶訪問更便利，在工業(yè)、國防、醫(yī)療、教育、科研等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。2可穿戴式計算機(jī)的技術(shù)要點2.1芯片可穿戴式計算機(jī)采取芯片作為計算中心是其技術(shù)開展趨勢，將調(diào)度中心、計算中心集中到一個體積孝功耗低且質(zhì)量輕的芯片中，完成所需業(yè)務(wù)的調(diào)度與計算，包括處理器、內(nèi)存、存儲器以及控制電路等局部2。在集中處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時，可以在中央處理器外配置協(xié)處理器，為中央處理器分擔(dān)計算壓力。芯片的選擇需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求、工作頻率、本錢進(jìn)展合理的選擇?？纱┐魇接嬎銠C(jī)的開展對芯片提出了更高的技術(shù)要求，低功耗、高集成度是主要要求，因此，芯片技術(shù)也有不同開展方向：通過刪除非必要功能制造新架構(gòu)以降低

3、功耗3；通過設(shè)計、后期封裝與制造提升芯片集成度；通過專設(shè)的低功耗處理器對應(yīng)用場景中的傳感信息進(jìn)展處理等技術(shù)。2.2操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)是可穿戴式計算機(jī)技術(shù)的主要技術(shù)之一，可穿戴計算機(jī)的存儲空間受到較大限制，操作系統(tǒng)需要有較高的專本文由論文聯(lián)盟搜集整理用度與實時性，通過實時技術(shù)、微內(nèi)核技術(shù)組成的嵌入式操作系統(tǒng)，可以為可穿戴式計算機(jī)提供強(qiáng)大的多外設(shè)處理才能。2.3無線自組網(wǎng)技術(shù)無線自組網(wǎng)即基于一組具有無線收發(fā)功能的挪動主機(jī)所組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是不需要確定根底設(shè)施、不需要集中控制技術(shù)所支持的臨時性的自治網(wǎng)絡(luò)。無線自組網(wǎng)可以在任意時間，經(jīng)無線信道將各節(jié)點連接為一個任意形式網(wǎng)狀的拓?fù)錁?gòu)造，這些節(jié)點是

4、通信終端與路由器的結(jié)合，因此被稱為自組織網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中任意節(jié)點都可通過任意方式實現(xiàn)動態(tài)連接，并且進(jìn)展自動重組，有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。2.4上下文感知計算技術(shù)上下文感知計算技術(shù)是可穿戴計算機(jī)與生俱來的技術(shù)，可穿戴式計算機(jī)通過各類傳感器、信息系統(tǒng)、配置設(shè)定獲取上下文，將傳感器技術(shù)與分類識別算法技術(shù)相結(jié)合，就構(gòu)成了上下文感知計算系統(tǒng)。2.5傳感器技術(shù)傳感器是可穿戴式計算機(jī)獲取上下文信息的硬件系統(tǒng)，是一種小體積、小功耗、低質(zhì)量、高可靠性、易集成和高穩(wěn)定性的傳感器，主要分為運動感知、環(huán)境感知、生物感知三大類。運動感知類主要感知用戶運動狀態(tài)及睡眠狀態(tài)；環(huán)境感知類主要用于監(jiān)測所需要的環(huán)境參數(shù)，為用戶出行及種類消費生

5、活活動提供指導(dǎo)；生物感知主要用于感知種類生理參數(shù)。多傳感器數(shù)據(jù)交融是當(dāng)前可穿戴式計算機(jī)的必然開展趨勢。這種技術(shù)主要是由多個傳感器甚至多類傳感器信息處理系統(tǒng)針對特定問題作出信息處理的技術(shù)，是按照時序?qū)λ@取的各個傳感器上下文信息，運用一定規(guī)那么進(jìn)展自動化分析及優(yōu)化綜合，以作出特定決策和完成任務(wù)而采取的一種數(shù)據(jù)處理技術(shù)。2.6人機(jī)交互技術(shù)人機(jī)交互技術(shù)可以使可穿戴式計算機(jī)和用戶之間進(jìn)展便捷的通訊，是一種無形的交互，可以讓用戶隨時隨地隨意獲取信息?？纱┐魇接嬎銠C(jī)的人機(jī)交互技術(shù)是以減少雙手占用時間，提升控制靈敏度，到達(dá)人機(jī)合一為目的的。因此，人機(jī)交互技術(shù)的研發(fā)始終是可穿戴式計算機(jī)的技術(shù)要點。從當(dāng)前已經(jīng)市

6、場化的可穿戴式計算機(jī)人機(jī)交互技術(shù)來看，主要包括：身體數(shù)據(jù)感知、肢體動作探測、眼動追蹤、實物交互、語音輸入、肌肉生物電、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測等輸入方式；聲音、顯示屏、頭戴式投影、環(huán)境投影、內(nèi)置燈泡、振動和溫度等肢體感知信號、其他平臺界面顯示等信息輸出方式。3無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可穿戴式技術(shù)機(jī)要實現(xiàn)無線短間隔 信息傳輸需要通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將用戶、計算機(jī)、其他挪動設(shè)備之間的數(shù)據(jù)連接起來。這類技術(shù)主要包括iFi，IRDA，RFID，ZigBee，UB，GPS/北斗，藍(lán)牙等。3.1藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)由于其本錢低、功耗低、輻射低、抗干擾才能強(qiáng)、平安性高、組網(wǎng)靈敏等方式，是短間隔 無線通信技術(shù)的主要技術(shù)。藍(lán)牙用戶在進(jìn)入新地點

7、后，其藍(lán)牙設(shè)備就能對周圍藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)展自動查找，并實現(xiàn)通信，同時主動獲取附近的各類效勞。藍(lán)牙是由微微網(wǎng)作為一個單位，由兩個以上擁有同一個頻道的藍(lán)牙單元設(shè)備裝置組成一個微微網(wǎng)，由一個藍(lán)牙單元作為主單元，其余單元那么作為從單元，每一個微微網(wǎng)可以擁有8個左右的藍(lán)牙單元。藍(lán)牙設(shè)備之間處于平等地位，任何一個藍(lán)牙設(shè)備要和其他用戶進(jìn)展無線通信，都可以發(fā)起呼叫連接，通信完畢后，呼叫連接就會解散，具有很高的靈敏性。3.2iFi技術(shù)iFi技術(shù)可以實現(xiàn)高速率傳輸，并且有很好的挪動性，通過無線信號，可穿戴式計算機(jī)可以進(jìn)展各種多媒體信息傳輸，傳輸范圍超過100以上，同時可以將用戶和網(wǎng)絡(luò)相連接，用戶可以接收到無線上網(wǎng)效勞。

8、3.3IRDA技術(shù)紅外數(shù)據(jù)協(xié)議InfraredDataAssiatin，IRDA可以使挪動設(shè)備和計算機(jī)進(jìn)展快捷的無線通信，擁有紅外接口的其他設(shè)備，也可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。紅外技術(shù)需要對接才能進(jìn)展無線通信，平安性較高，但傳輸間隔 很短，也只能進(jìn)展點對點傳輸，需要通信設(shè)備之間不能有障礙，也很難實現(xiàn)擴(kuò)展，因此，紅外技術(shù)在可穿戴設(shè)備上的應(yīng)用范圍很狹窄。3.4RFID技術(shù)射頻識別RadiFrequenyIdentifiatin，RFID是一種自動識別技術(shù)，可以在不接觸目的的前提下同時識別多目的，具有讀寫速度快、存儲空間大、工作距離遠(yuǎn)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、穿透性好、外形多樣化、組網(wǎng)靈敏、本錢低、平安性高等優(yōu)勢。通過

9、標(biāo)簽等應(yīng)答器、讀寫器及應(yīng)用系統(tǒng)組成一個RFID系統(tǒng)，通過空間視頻信號進(jìn)展雙向無線信息傳輸?？纱┐饔嬎銠C(jī)運用RFID標(biāo)簽作為無線通信形式，利用RFID讀寫器為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，就可以自由組建一個無線通信網(wǎng)絡(luò)，與其他無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)展互補。由于RFID標(biāo)簽是由天線與芯片組成，在可穿戴條件下，天線會出現(xiàn)彎曲形跡，從而影響其功能，因此，在實際應(yīng)用中，需要對天線技術(shù)進(jìn)展改良，使其可以適用于可穿戴式計算機(jī)的無線通信模塊構(gòu)造。3.5ZigBee技術(shù)ZigBee技術(shù)是在IEEE802.15.4協(xié)議根底上開展而來的短間隔 、低功耗無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，該技術(shù)本錢低、通信間隔 近、功耗低、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點大、自組織強(qiáng)，在自動控制等領(lǐng)域有很

10、強(qiáng)的適用性。但由于ZigBee技術(shù)通信范圍較為狹窄、功率較低，因此，更適用于數(shù)據(jù)流量較小的通信業(yè)務(wù)，可以用于遙測遙控、醫(yī)療護(hù)理、工業(yè)自動化、家庭自動化、農(nóng)業(yè)自動化、汽車自動化等領(lǐng)域。3.6UB技術(shù)超寬帶UltraideBand，UB技術(shù)是基于B-FD協(xié)議開展而來，其通信機(jī)制是一種超幀構(gòu)造，根據(jù)這一協(xié)議，UB網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點都是平等的，不存在協(xié)調(diào)控制功能的節(jié)點，是一個完全的分布式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。各節(jié)點也不配置中心協(xié)調(diào)器，因此，要實現(xiàn)各節(jié)點的信息交互，就需要先進(jìn)展協(xié)調(diào)，通過各節(jié)點依次進(jìn)展一種信標(biāo)幀播送完成協(xié)調(diào)。這種技術(shù)是一種高速率、短間隔 無線通信方式，其工作頻率為非工業(yè)科學(xué)醫(yī)療IndustrialSientifiedial，IS公共頻段，有很寬的傳輸寬帶，抗干擾才能極強(qiáng)，并且可以滿足高速傳輸需求。3.7GPS/北斗GPS/北斗是可穿戴式計算機(jī)產(chǎn)品開展需求的反映，隨著可穿戴式計算機(jī)功能的開展，定位成為人們?nèi)粘Ｐ枨笾?。在可穿戴式計算機(jī)中添加GPS/北斗傳感器，增加其定位功能，由時鐘信號或者串口線連接