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ZigBee技術(shù)和藍牙技術(shù)在可穿戴設備中的應用

可穿戴網(wǎng)絡是一種新的域網(wǎng)絡概念(稱為wearcomp),可以基于短距離無線通信技術(shù)(例如Bluetooth或ZigBee技術(shù))和可穿戴計算機(wearcomp)技術(shù)的組合安裝在人體上,智能并可以收集人體和周圍環(huán)境的信息。該網(wǎng)絡可以在很小的范圍內(nèi)連接所有機器。

一、基于2個藍牙和ZigBee的可穿戴網(wǎng)絡架構(gòu)

1、主機

由于其可穿戴性,可穿戴計算機需要輕巧的機身。主機芯片采用Linux嵌入式操作系統(tǒng),并集成了藍牙協(xié)議棧。主機內(nèi)置的藍牙適配器的主要目的是使主機能夠與其他藍牙設備進行通信。只要條件允許,例如,GPS模塊也可以集成到主機中。

2、藍牙穿戴設備

可穿戴網(wǎng)絡中的藍牙設備是具有內(nèi)置藍牙模塊的小型設備,可以使用藍牙鏈接從該設備收集數(shù)據(jù)。

頭戴式顯示系統(tǒng):內(nèi)置微型藍牙模塊,相機和DSP芯片。首先,使用相機讀取初始圖像,并將其發(fā)送到DSP芯片進行預處理,以消除視頻和圖像信號的冗余。視頻壓縮標準可以是MPEG-4。DSP處理的信號可以直接傳輸?shù)斤@示器或主體,以進行進一步處理。

3、藍牙耳機

不僅可以語音命令控制主機,將語音信號遠程傳輸,還可以與其他藍牙技術(shù)設備之間音頻信號傳輸。

可穿戴網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)

圖1基于藍牙和ZigBee的可穿戴網(wǎng)絡架構(gòu)

4、ZigBee設備

可以將ZigBee機器設置為觀看校正類型,鞋墊類型等,包括傳感器,模數(shù)轉(zhuǎn)換器和ZigBee模塊。傳感器收集外部信號(心跳,血壓,脈搏,溫度,濕度等),并將其轉(zhuǎn)換為電信號,再由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換并發(fā)送到MCU,最后通過ZigBee收發(fā)器模塊通過網(wǎng)關(guān)。在由主機處理后,它被傳輸?shù)狡渌O備。

5、藍牙模塊和ZigBee網(wǎng)關(guān)

藍牙模塊/zigbee網(wǎng)關(guān)在兩個不同標準的藍牙和zigbee產(chǎn)品之間的應用非常多,下圖為其協(xié)議模型。

藍牙 ZigBee 網(wǎng)關(guān)的通信協(xié)議模型

圖2Bluetooth/ZigBee網(wǎng)關(guān)的通信協(xié)議模型

二、藍牙模塊和ZigBee實現(xiàn)可穿戴網(wǎng)絡的硬件

ZigBee節(jié)點的硬件實現(xiàn)

ZigBee節(jié)點作為傳感器,zigbee主要功能是收集人們感興趣的數(shù)據(jù),將其發(fā)送到BluetoothZigBee網(wǎng)關(guān),然后通過GPRS,CDMA,WI-FI等將其發(fā)送到遠程控制中心或數(shù)據(jù)庫。在圖3中,ZigBee節(jié)點主要包括電源模塊,微控制器模塊,存儲單元,ZigBee收發(fā)器模塊,傳感器單元等。

ZigBee節(jié)點硬件框圖

圖3ZigBee節(jié)點的硬件框圖

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