來源：電子技術應用 作者：羅祖秋 金純 陳峰 宋懷波

    摘要：可穿戴網絡是一種新型的網絡。介紹了可穿戴網絡的概念和特點，運用藍牙和zigbee技術構建了可穿戴網絡，提出了它的網絡結構，分析了網絡中的設備類型和作用，并從硬件和軟件兩方面討論了可穿戴網絡的實現。

    關鍵詞：藍牙zigbee可穿戴網絡可穿戴計算機

    可穿戴網絡是指基于短距離無線通信技術(藍牙和zigbec技術等)與可穿戴式計算機(wearcomp)技術、穿戴在人體上、具有智能收集人體和周圍環境信息的一種新型個域網(pan)。可穿戴計算機可以為可穿戴網絡提供核心計算技術。有ad hoc性能的藍牙和zigbee等短距離無線通信技術作為其底層傳輸手段，結合各自優勢組建一個無線、高度靈活、自組織，甚至是隱蔽的微型pan。可穿戴網絡具有移動性、持續性和交互性等特點。

    1 基于藍牙和zigbee的可穿戴網絡體系結構

    可穿戴網絡組網靈活、移動性強，對外網的接入方式多種多樣，可通過藍牙網關、藍牙機頂盒等由lan和adsl等全速接入internet。當其大范圍移動時可以藍牙手機作為接人手段，使得可穿戴網絡具有很強的移動性。目前基于藍牙和zigbee的可穿戴網絡的體系結構如目1所示。系統中的設備包括主機、藍牙設備、zigbee設備和藍牙／zigbec網關。

    1．1 主機部分

    可穿戴式計算機因其可穿戴性，要求主機的重量輕、體積小。主機芯片采用ianux嵌入式操作系統，其上集成藍牙協議棧。由于頭戴顯示系統中的多媒體流和gprs骨干網的帶寬限制，要求主機有較高的存儲能力，內部集成10gb的硬盤。在主機中集成藍牙適配器的主要目的是使主機能與其他藍牙設備進行通信。如果條件允許，還可在主機中集成gps模塊等。

    1．2 藍牙設備

    可穿戴網絡中的藍牙設備是內嵌了藍牙模塊的小型化設備。采集到的數據通過藍牙鏈路在主機與藍牙設備(如藍牙手機)之間傳輸。

    頭戴顯示系統內部集成了微型藍牙模塊、攝像頭和dsp芯片。攝像頭采集初始圖像，送入dsp芯片進行預處理以去除視頻和圖像信號的冗余，其視頻壓縮標準可以采用mpeg一4。dsp處理后的信號可直接送入顯示屏或主機以進一步處理。

    藍牙耳機可以實現與其他藍牙設備的音頻信號傳輸，通過語音命令實現對主機的控制，或者將話音信號通過gprs、cdma和td—scdma網絡傳送到遠端。

    1．3 zigbee設備

    zigbee設備可設計為手表式和鞋墊式等。它包括傳感器、md轉換器和zigbee模塊。傳感器采集外部信號(心跳、血壓、脈搏、溫度和干濕度等)并將它們轉化為電信號，然后通過a／d轉換器轉換后送入mcu，最后通過zigbee收發模塊并經阿關送入主機。經主機處理之后，再傳送到其他設備。

    1．4 藍牙／zigboe網關

    藍牙／zigbee網關主要針對可穿戴網絡無線通信中藍牙和zigbee產品之間的相互通信，其協議模型如圖2所示。

    2 基于藍牙和zigbee的可穿戴網絡的硬件實現

    在可穿戴網絡的體系結構中，主要包括zigbee節點和網關的硬件平臺。下面介紹這兩種平臺的硬件實現。

    2.1 zigboa節點的硬件實現

    zigbee節點作為一種傳感器，其主要功能是采集用戶感興趣的數據，并將數據發送到藍牙／zigbee網關，通過gprs、cdma或wi—fi等發送到遠程控制中心或數據庫。zigbee節點硬件框圖如圖3所示。它主要由電源模塊、微控制器(mcu)、存儲器、zigbee收發器和傳感器等組成。

    系統中的mcu采用freescale公司hc(s)08系列的8位mc9sosgb60。mc9s08gb60具有豐富的片上存儲功能，有64kb(其中flash占60kb，ram占4kb)的存儲空間。在40mhz的工作頻率下，