本發(fā)明涉及可穿戴設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可佩戴設(shè)備用，短距離、超低功耗的無線體感信息系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

可穿戴設(shè)備是指可以直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件的一種便攜式設(shè)備，通常情況下，可穿戴設(shè)備不僅僅是一種硬件設(shè)備，具有很強的可攜帶性，可通過動作、語音、眼球、圖像識別等交互方式操作使用。盡管當(dāng)前的可穿戴設(shè)備大部分還只是集中在智能手表、智能手環(huán)、沉浸式眼鏡之類，但其探索空間已發(fā)生了很大的改變。從頭戴式到襪子，從體外到體內(nèi)，可穿戴設(shè)備的探索幾乎延伸到了與人體有關(guān)的每個部位；

隨著可穿戴設(shè)備種類的日趨豐富，現(xiàn)在的智能設(shè)備正越來越多地借助無線技術(shù)，或者移動互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)，但無線通信技術(shù)種類繁多。比如，在智能手表、智能手環(huán)、智能眼鏡方面，通常使用的是Wi-Fi、ZigBee、藍牙或移動蜂窩等技術(shù)。當(dāng)多種可穿戴設(shè)備同時佩戴時，需要借助智能設(shè)備整合處理，如智能手機、個人數(shù)字助理(PDA)、平板電腦等。這樣不但需要依賴智能設(shè)備，失去獨立性，同時還增加了智能設(shè)備的資源消耗。為了跟智能設(shè)備的互聯(lián)互通，每個可穿戴設(shè)備都需要相對較高的硬件配置和電量消耗，這種功能重復(fù)，硬件冗余的通信方式是一種極大的浪費；

傳感器節(jié)點通常都是由電池供電，并且需要持續(xù)工作幾個月甚至幾年。為延長電池的使用壽命，必須降低通信系統(tǒng)的功耗。以前的研究表明，大部分功率是在模擬和射頻部分消耗的，系統(tǒng)消耗的能量分為傳輸?shù)哪芰亢碗娐废牡哪芰浚趥鹘y(tǒng)的無線鏈路中傳輸距離較遠(≥10m)，傳輸?shù)哪芰空贾饕糠?，主要強調(diào)的是降低傳輸?shù)哪芰浚?/p>

目前各種無線技術(shù)，包括藍牙、ZigBee、Wi-Fi在當(dāng)前的消費電子行業(yè)中已經(jīng)取得了一定進展。這些協(xié)議提供了設(shè)備之間安全通信的機制，通常都工作在2.4GHz的ISM頻段，并且組合使用頻移鍵控(FSK)、相移鍵控(PSK)和幅移鍵控(ASK)調(diào)制技術(shù)。這些技術(shù)提供的安全性包括通信的信道跳頻和擴頻模式。這種方案很難被偵聽到，因此具有很高的安全性，并能改善抗噪聲性能。所有這些方法在發(fā)送‘0’和‘1’的時候都會消耗發(fā)送功率。遺憾的是，這些協(xié)議還是具有相對較高的復(fù)雜性以及較高的硬件實現(xiàn)成本，特別是當(dāng)安全性和高抗噪聲性不是硬性要求的時候。Wi-Fi主要用于高數(shù)據(jù)速率、長距離應(yīng)用，對于簡單的控制+檢測應(yīng)用來說可能是大材小用了。ZigBee被認為是新興傳感器網(wǎng)絡(luò)的理想選擇，而藍牙在眾多的消費類音頻設(shè)備和個人無線設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用；

傳感器中樞設(shè)備可以與多個傳感器連接，這些傳感器可能來自于不同的傳感器廠商。主要針對于智能手機內(nèi)不同種類傳感器的整合，或是某一個可穿戴設(shè)備內(nèi)的多種傳感器整合。此方案不能解決多個可穿戴設(shè)備存在時，功能重復(fù)，硬件冗余的問題，且傳感器更換升級時，費時費力，成本很高。

因此，針對以上方面，需要對現(xiàn)有技術(shù)進行合理的改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上缺陷，本發(fā)明提供一種可佩戴設(shè)備及其體感信息系統(tǒng)，該協(xié)議配合其特定的互通互聯(lián)方式，實現(xiàn)人體范圍內(nèi)的微網(wǎng)絡(luò)，每個可穿戴設(shè)備都可以精簡為一個信息單元，對其進行信息整合、交互、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)，組成一個相對完整且獨立的人體感知生態(tài)系統(tǒng)。從而，降低了每個可穿戴設(shè)備的成本、功耗和復(fù)雜度，讓體驗感大于設(shè)備的存在感，以解決現(xiàn)有技術(shù)缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種可佩戴設(shè)備及其體感信息系統(tǒng)，包括可穿戴設(shè)備和體感信息收集心中，所述可穿戴設(shè)備為穿戴于身體各部位的設(shè)備，用于采集人體各部位信息，并傳輸?shù)襟w感信息收集中心中；所述體感信息收集心中與可穿戴設(shè)備無線連通，用于存儲處理可穿戴設(shè)備收集的信息；

所述可穿戴設(shè)備包含傳感器模組和體感互聯(lián)節(jié)點，其中傳感器模組處理采集數(shù)據(jù)并通過IIC(集成電路總線)或SPI(串行外設(shè)接口)接口進行數(shù)據(jù)封裝，處理封裝好的采集數(shù)據(jù)傳輸給體感互聯(lián)節(jié)點，體感互聯(lián)節(jié)點將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到體感信息收集心中，并獲取交換控制信息；

所述體感信息收集心中由體感互聯(lián)中樞、處理模塊、存儲模塊、發(fā)送模塊組成；其中的體感互聯(lián)中樞用于接收體感互聯(lián)節(jié)點傳輸?shù)牟杉瘮?shù)據(jù)，處理模塊負責(zé)控制整個體感互聯(lián)節(jié)點的操作，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進行運算解析，存儲模塊將處理模塊解析的不同類型的數(shù)據(jù)進行存儲，當(dāng)需要人體感知數(shù)據(jù)同步上傳智能終端時，由發(fā)送模塊統(tǒng)一傳輸?shù)饺梭w外部附近的本地基站；

相應(yīng)的，體感互聯(lián)節(jié)點與體感互聯(lián)中樞之間通過OOK調(diào)制系統(tǒng)進行采集數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。

本發(fā)明所述的一種可佩戴設(shè)備及其體感信息系統(tǒng)的有益效果為：

1、該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通過對信息整合、交互、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)，降低了每個可穿戴設(shè)備的成本、功耗和復(fù)雜度，讓體驗感大于設(shè)備的存在感；

2、該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使可穿戴設(shè)備不僅限于單一的設(shè)備或服務(wù)，成為綜合硬件的完整生態(tài)鏈；

3、該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議作為一個入口，使用戶享受到設(shè)備后面帶來的內(nèi)容和服務(wù)；

4、該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中只考慮針對于人體活動范圍內(nèi)，傳輸距離通常小于10m，電路消耗的能量與傳輸?shù)哪芰肯喈?dāng)甚至超過傳輸?shù)哪芰?，此時系統(tǒng)只考慮電路消耗的能量，大大降低了能耗率；

5、該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議解決多個可穿戴設(shè)備存在時，功能重復(fù)，硬件冗余的問題，且傳感器更換升級時，省時省力，成本降低；

6、該協(xié)議采用OOK調(diào)制系統(tǒng)，采用直接變換方式，晶振產(chǎn)生的載波與數(shù)字基帶信號進行混頻，使變頻至射頻，經(jīng)功率放大器由天線發(fā)射出去；接收端采用非相干接收解調(diào)，省去了混頻器降低了系統(tǒng)總的功耗，由天線接收的信號經(jīng)SAW濾波器，射頻低噪聲放大器后，由包絡(luò)檢波器進行解調(diào)，經(jīng)基帶放大器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器恢復(fù)出原始信息。

附圖說明

下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1是本發(fā)明實施例所述的一種可佩戴設(shè)備及其體感信息系統(tǒng)中可穿戴設(shè)備與體感信息收集中心在人體位置示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例所述的一種可佩戴設(shè)備及其體感信息系統(tǒng)中可穿戴設(shè)備示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例所述的一種可佩戴設(shè)備及其體感信息系統(tǒng)中體感信息收集中心示意圖；

圖4是OOK收發(fā)機工作原理示意圖。

圖中：1、人體；110、可穿戴設(shè)備；111、傳感器模組；112、體感互聯(lián)節(jié)點；120、體感信息收集中心；121體感互聯(lián)中樞；122、處理模塊；123、存儲模塊；124、發(fā)送模塊。

具體實施方式

如圖1、2、3、4所示，一種可佩戴設(shè)備及其體感信息系統(tǒng)，包括可穿戴設(shè)備110和體感信息收集心中120，所述可穿戴設(shè)備110為穿戴于身體各部位的設(shè)備，用于采集人體1各部位信息，并傳輸?shù)襟w感信息收集中心120中；所述體感信息收集心中120與可穿戴設(shè)備110無線連通，用于存儲處理可穿戴設(shè)備110收集的信息；

所述可穿戴設(shè)備110包含傳感器模組111和體感互聯(lián)節(jié)點112，其中傳感器模組111處理采集數(shù)據(jù)并通過IIC(集成電路總線)或SPI(串行外設(shè)接口)接口進行數(shù)據(jù)封裝，處理封裝好的采集數(shù)據(jù)傳輸給體感互聯(lián)節(jié)點112，體感互聯(lián)節(jié)點112將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到體感信息收集心中120，并獲取交換控制信息；

所述體感信息收集心中120由體感互聯(lián)中樞121、處理模塊122、存儲模塊123、發(fā)送模塊124組成；其中的體感互聯(lián)中樞121用于接收體感互聯(lián)節(jié)點112傳輸?shù)牟杉瘮?shù)據(jù)，處理模塊122負責(zé)控制整個體感互聯(lián)節(jié)點112的操作，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進行運算解析，存儲模塊123將處理模塊122解析的不同類型的數(shù)據(jù)進行存儲，當(dāng)需要人體1感知數(shù)據(jù)同步上傳智能終端時，由發(fā)送模塊124統(tǒng)一傳輸?shù)饺梭w1外部附近的本地基站，如手機、PDA等；

相應(yīng)的，體感互聯(lián)節(jié)點112與體感互聯(lián)中樞121之間通過OOK調(diào)制系統(tǒng)進行采集數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收；

相應(yīng)的，OOK調(diào)制系統(tǒng)發(fā)送和接收信息時，發(fā)射端采用直接變換方式，將晶振產(chǎn)生的載波與數(shù)字基帶信號(TX date)經(jīng)過混頻器(Mixer)進行混頻，并經(jīng)頻率放大器放大，由天線(Antenna)發(fā)射出去；OOK調(diào)制系統(tǒng)的接收端通過SAW濾波器(SAW Filter)將接收的頻率調(diào)至射頻，經(jīng)射頻放大器(RF Amplifier)放大，由包絡(luò)檢波器(Envelope Detector)進行解調(diào)，經(jīng)基帶放大器(Baseband Amplifier)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)恢復(fù)出原始信息。

上述對實施例的描述是為了便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解和應(yīng)用本案技術(shù)，熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可輕易對這些實例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其它實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本案不限于以上實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本案的揭示，對于本案做出的改進和修改都應(yīng)該在本案的保護范圍內(nèi)。