ZigBee和藍牙技術在可穿戴設備中的應用

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


一、基于2個藍牙和ZigBee的可穿戴網絡架構


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,并集成了藍牙協議棧。主機內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、藍牙設備

可穿戴網絡中的藍牙設備是具有內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據。

頭戴式顯示系統:內置微型藍牙模塊,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到顯示器或主體,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,還可以與其他藍牙設備之間音頻信號傳輸。

可穿戴網絡體系結構

圖1基于藍牙和ZigBee的可穿戴網絡架構


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,模數轉換器和ZigBee模塊。傳感器收集外部信號(心跳,血壓,脈搏,溫度,濕度等),并將其轉換為電信號,再由A/D轉換器轉換并發送到MCU,最后通過ZigBee收發器模塊通過網關。在由主機處理后,它被傳輸到其他設備。


5、藍牙/ZigBee網關


藍牙/zigbee網關在兩個不同標準的藍牙和zigbee產品之間的應用非常多,下圖為其協議模型。


藍牙 ZigBee 網關的通信協議模型

圖2Bluetooth/ZigBee網關的通信協議模型


二、藍牙和ZigBee實現可穿戴網絡的硬件

ZigBee節點的硬件實現


ZigBee節點作為傳感器,其主要功能是收集人們感興趣的數據,將其發送到BluetoothZigBee網關,然后通過GPRS,CDMA,WI-FI等將其發送到遠程控制中心或數據庫。在圖3中,ZigBee節點主要包括電源模塊,微控制器模塊,存儲單元,ZigBee收發器模塊,傳感器單元等。

ZigBee節點硬件框圖

圖3ZigBee節點的硬件框圖


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