無線通信技術(shù)在可穿戴計算機(jī)中應(yīng)用研究
摘要：將藍(lán)牙、CPRS無線通信以及USB技術(shù)應(yīng)用于可穿戴計算機(jī)中,使其更具操作性、靈活性。重點(diǎn)介紹了藍(lán)牙和CPRS技術(shù)以及藍(lán)牙模塊與USB接口的CPRS模塊的硬件及軟件實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：PAN>可穿戴計算機(jī) 藍(lán)牙 CPRS(通用分組無線業(yè)務(wù)) USB(通用串行總線)
近年來, 可穿戴計算機(jī) (Wearable Computer,WearComp)悄然成為研究熱點(diǎn),發(fā)展勢頭非常迅猛。可穿戴計算機(jī)技術(shù)打破了傳統(tǒng)的交互模式,使人與計算機(jī)成為一體,提高了人的整體交互和計算能力。它提供了一種無處不在的計算和無時不有的交互方式。
可穿戴計算機(jī)系統(tǒng)的硬件在應(yīng)用的促進(jìn)下得到了長足發(fā)展。基于其特點(diǎn),可穿戴計算機(jī)的各個組成部分(終端設(shè)備)一般都處于分置狀態(tài),即“穿戴”在人體的不同部位。傳統(tǒng)的WearComp一般是利用線纜將各終端設(shè)備連接到主機(jī)的各種接口,使穿戴人肢體活動受到限制且主機(jī)的端口顯得比較冗雜。而將以藍(lán)牙(Bluetooth)以及GPRS技術(shù)為代表的無線通信技術(shù)引人可穿戴計算機(jī)中,可以進(jìn)一步使可穿戴計算機(jī)的交互方式向移動性、可獲取性、自然性和簡潔性發(fā)展。相對于傳統(tǒng)的有線接口方式,無線方式的設(shè)計則更具有人性化。其中,藍(lán)牙技術(shù)解決了WearComp中各終端設(shè)備與主機(jī)的通信問題,除去了眾多線纜對人的束縛;GPRS技術(shù)使得WearComp能夠輕松地享受電信服務(wù)商提供的各項無線通信業(yè)務(wù),且時時在線。另外,藍(lán)牙和USB總線技術(shù)的應(yīng)用使得傳統(tǒng)可穿戴計算機(jī)過于冗雜的主機(jī)接口得以精簡。在這些基礎(chǔ)上,筆者提出了一種無線通信技術(shù)在可穿戴計算機(jī)中的應(yīng)用。
1 可穿戴計算機(jī)
隨著計算機(jī)及相關(guān)元器件不斷超微型化的發(fā)展,可穿戴計算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,是人們追求“計算機(jī)以人為本”這一理念和市場需求的必然產(chǎn)物。WearComp是計算機(jī)方面具有挑戰(zhàn)性的前沿研究領(lǐng)域,是繼PC機(jī)、筆記本電腦和掌上電腦之后的新一代計算機(jī),也是計算機(jī)的尖端技術(shù)產(chǎn)品。它拓展了計算機(jī)的功能,開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域,用途廣泛,市場潛力巨大。作為新一代計算機(jī)(而不是新的機(jī)型),可穿戴計算機(jī)將形成一個新的產(chǎn)業(yè),并將深刻地改變計算機(jī)市場的競爭格局,其社會和經(jīng)濟(jì)效益不可估量。
可穿戴計算機(jī)在許多領(lǐng)域具有特殊用途,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、情報、新聞、醫(yī)療、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、金融與證券、搶險與救災(zāi)乃至日常生活等領(lǐng)域。它與UC技術(shù)、智能化住宅、智能化商業(yè)、智能化交通等相結(jié)合將使未來人類的生活方式發(fā)生巨大的變革,進(jìn)入一個高度數(shù)字化和自動化的時代。工業(yè)是目前最有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域之一,特別是在室外、野外、水下等一些特殊場合,可穿戴計算機(jī)將發(fā)揮非常重要的作用。例如：大型復(fù)雜設(shè)備的安裝與檢修、巡視與檢查、采掘、野外勘探等。軍事是目前可穿戴計算機(jī)另一個最具潛力的應(yīng)用領(lǐng)域,主要用于偵察、作戰(zhàn)指揮、通信、復(fù)雜武器系統(tǒng)的操作與維護(hù)及仿真演習(xí)等。根據(jù)不同的用途,可穿戴計算機(jī)的種類也是多樣化的,分別有偵察兵、炮兵、裝甲兵、步兵、后勤人員及飛行員等專用的可穿戴計算機(jī)[1]。
可穿戴計算機(jī)的主要組成部分包括低功耗嵌入式CPU、多種多樣的便攜式外設(shè)及其接口設(shè)備和能量高體積小的電源;基本外設(shè)主要有輸出設(shè)備和輸入設(shè)備。為了便于攜帶,輸出設(shè)備用頭盔顯示器或眼鏡顯示器代替了傳統(tǒng)的桌面臺式顯示器,輸入設(shè)備用語音控制或較少按鍵的袖珍鍵盤代替了傳統(tǒng)的鍵盤。另外,根據(jù)用戶不同的需求,還
