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对于可穿戴计算技术(Wearable Computing)来说,它诞生在计算机软硬件技术的飞速发展以及基于嵌入式系统的电子产品在人们日常生活中的广泛应用的背景下。它是一种新型的可以应用于个人移动计算系统的技术。人们将可穿戴计算机穿戴在身上,使计算机与人成为一个整体,实现了人机合一。同时也体现了现代人类广泛追求的“以人为本”的理念。可穿戴计算技术在很多方面和传统的桌面计算以及移动计算技术相比较都有着许多不同之处。它作为一种崭新的计算模式,开拓了计算机应用的新领域。
从可穿戴计算机的定义和特点来看,它必须满足可穿戴性、移动性、智能感知等诸多特性。要同时实现这些功能,除了利用一部分有线网络来支撑正常工作外,还需要借助无线通信技术来达到移动计算的目的。另外,用户在使用可穿戴计算机时,常常需要移动位置,在活动的空间内进行协同工作和信息共享。要达到这一点,也需要无线通信技术的支撑。因此,可穿戴计算机是离不开无线通信技术的。但是目前国内对可穿戴计算机的研究还不深入,特别是在如何将短距离无线通信技术应用于可穿戴计算机中的应用研究还处在初步阶段。基于这样的背景,本文作了以下几方面工作。
首先,在阅读和参考大量相关文献的基础上,介绍了可穿戴计算机自身的多方面特点,探讨了适合用于可穿戴计算机的无线通信技术。本文将主要关注可穿戴计算机之间的短距离(100米内)无线通信。通过对多种短距离无线通信技术进行仔细分析与比较后,结合本课题的研究背景,本文采用了蓝牙(Bluetooth)和Wi-Fi(IEEE802.11b/G)两种技术来来构建可穿戴式网络。同时还设计了一个具体的医疗助残应用场景。在对应用场景的网络拓扑以及体系结构进行具体阐述后,提出了一个基于可穿戴技术的短距离无线通信系统的原型设计方案。并分别对系统的硬件和软件设计进行了详细介绍。
其次,由于功耗是可穿戴计算机必须要考虑的重要因素,尤其对于无线通信模块来说,它是可穿戴计算机中耗能比较大的一部分,因此本文还介绍了在原型系统设计过程中的低功耗实现方案。
本文旨在搭建好一个应用于可穿戴计算机的无线网络通信平台,并且将蓝牙和Wi-Fi两种技术结合在一起应用到可穿戴式无线网络中。文中提出的原型系统设计方案并不完善,还需要更加深入的研究和探讨。希望本文所实现的部分成果能为今后的进一步研究提供一些有用价值。