可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )核心技術(shù)及應用詳解

3. 可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )核心技術(shù)

　　盡管目前無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)已較為成熟，可作為開(kāi)發(fā)可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的基礎，但要將其真正應用于可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )還需解決多項關(guān)鍵難題，這些難題集中體現了可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的核心技術(shù)，它主要表現在以下方面：

　　3.1 網(wǎng)絡(luò )設計

　　網(wǎng)絡(luò )設計首先要盡可能的保證系統功能的發(fā)揮和網(wǎng)絡(luò )的穩定。相對有線(xiàn)技術(shù)而言，采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)的可穿戴式網(wǎng)絡(luò )在組網(wǎng)上有較大的靈活性。

　　除此之外，網(wǎng)絡(luò )設計還應考慮人的體形特征和行為習慣。良好的網(wǎng)絡(luò )結構應具有穿戴方便、舒適，重量輕、便于攜帶，有一定的抗震性等特征，同時(shí)還應盡量使網(wǎng)絡(luò )的結構簡(jiǎn)單、使用方便（特別是操作和閱讀方面的服務(wù)）。

　　3.2 輸入輸出裝置

　　輸入輸出裝置是實(shí)現可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )人-機交互的重要接口，人-機交互的靈活性和方便性不止會(huì )影響系統功能的充分發(fā)揮，而且還會(huì )影響到市場(chǎng)上的推廣應用。

　　輸入裝置既包括手寫(xiě)板、鍵盤(pán)、麥克風(fēng)等由人操控的裝置，也包括攝像頭、GPS、傳感器等專(zhuān)門(mén)的數據輸入裝置。輸入裝置除實(shí)現語(yǔ)音和數據的輸入外，還應能滿(mǎn)足控制上的要求；輸出裝置包括耳機、顯示裝置和觸動(dòng)裝置等。輸出裝置不僅要向使用者提供信息服務(wù)，同時(shí)還應體現使用者的意志和要求。當然，不同的應用所需要的輸入輸出裝置不一定相同，應根據實(shí)際需要來(lái)配置。

　　3.3 多功能集成裝置

　　應當說(shuō)，滿(mǎn)足穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )需要的具有特定功能的設備目前市場(chǎng)上大都已經(jīng)具備，有些功能之間還進(jìn)行了整合設計，如耳麥、觸摸屏等。但這些設備大多不具有無(wú)線(xiàn)接口，所以需要對它們進(jìn)行集成，并在外殼上重新設計以符合人體穿戴的需要。對那些在網(wǎng)絡(luò )中承擔多種角色的設備而言，多功能集成的需要就更為迫切，也更為重要。例如，作為網(wǎng)關(guān)的手機不僅應具有手機的各項功能，還應承擔管理整個(gè)可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和進(jìn)行數據轉發(fā)的任務(wù)，這顯然具有一定的挑戰性。

　　多功能集成裝置的集成度越高、設備越微型化，就越能更好地滿(mǎn)足穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的需要。當然，這有賴(lài)于超大規模集成電路的進(jìn)一步發(fā)展。

　　3.4 操作平臺

　　針對可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的要求，應提供與其硬件設備相對應的操作平臺。操作平臺同樣可根據具體的應用需求來(lái)開(kāi)發(fā)，但它們應具備基本的為保障整個(gè)網(wǎng)絡(luò )穩定運行的各項管理服務(wù)?？傮w說(shuō)來(lái)，可以直接借鑒當前在手機等移動(dòng)終端上使用的掌上OS，并在此基礎上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)；也可采用Linux來(lái)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的OS。前種方式將明顯有利于縮短開(kāi)發(fā)周期，并可重用現有的應用軟件，其缺點(diǎn)是功能有限；后種方式可具有很強的針對性，其缺點(diǎn)是沒(méi)有相應的應用軟件支撐，開(kāi)發(fā)難度較大。

　　3.5 網(wǎng)絡(luò )頑存性［5］

　　網(wǎng)絡(luò )的頑存性體現在它對周?chē)h(huán)境的適應能力。它主要表現在兩個(gè)方面：網(wǎng)絡(luò )連接的可靠性和穩定性、網(wǎng)絡(luò )的抗干擾能力。網(wǎng)絡(luò )的頑存性在很大程度上決定了網(wǎng)絡(luò )的服務(wù)質(zhì)量（QoS）。由表1-1可知，藍牙和ZigBee技術(shù)都有一些增強環(huán)境適應性的技術(shù)措施。例如在抗干擾方面，ZigBee和藍牙分別采用了 DSSS、FHSS技術(shù)；在糾錯機制方面，藍牙和ZigBee分別采用了前向糾錯機制和差錯檢測/重傳機制等等。但是，由于當前無(wú)線(xiàn)設備的迅猛增多，無(wú)線(xiàn)設備的使用環(huán)境也隨之惡化，在加之它們都工作于ISM頻段，因而有必要研究更可靠的技術(shù)措施來(lái)保障網(wǎng)絡(luò )的頑存性。