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1、无线通信技术在可穿戴计算机中的应用研究
2、第1内容显示中摘 要：将蓝牙、GPRS无线通信以及USB技术应用于可穿戴计算机中,使其更具操作性、灵活性。重点介绍了蓝牙和GPRS技术以及蓝牙模块与USB接口的GPRS模块的硬件及软件实现。 关键词：可穿戴计算机蓝牙GPRS(通用分组无线业务)USB(通用串行总线) 近年来,可穿戴计算机(anager):携带了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其它一些协议。LM能够发现其它远端的LM并通过LMP(链路管理协议)与之通信。 主机控制接口(HCI):通过主机控制接口HCI,可以方便地把蓝牙模块嵌入到各种数字设备中作为一个终端。 应
3、用层:在蓝牙主机上,是一些应用程序。2.2蓝牙无线个域网 无线个域网aster和Slave两种权限,除了Slave和Master以外,各个Slave节点之间也可以通信。在这里只以单个的pico为主干构建aster节点为aster节点完成,所以仅实现Master点对多Slave点的通信,形成一个星型的拓扑结构。每个pico有3位地址码,即pico的容量最多为8个节点,各个Slave节点负责对原始数据的预处理(包括滤波、补偿、数字化等)和处理后数据的发送,上层是基于普通PC机或其他类型上位机(如嵌入式计算机)的Master节点,所有无线设备的信息在这里进行更高一级处理。 在通
4、用异步收发(UART)模式下,蓝牙模块依照标准接口使用,主控接口HCI已定义好,可以在RS232接口上实现。终端设备模块携带与蓝牙模块兼容的接口,如RS232。通过这个标准接口,终端设备接口模块可以与蓝牙模块连接在一起,实现对蓝牙模块的控制。这样不同厂家生产的蓝牙模块就可以与同一种终端设备衔接。 软件部分:整个系统的应用软件可分为三部分: (1)运行在上位机上的应用程序,包括面向用户的图形用户界面、面向终端设备接口模块层的操作(主要是对终端设备的控制和通信),以及同蓝牙模块上的HCI固件(firm,功耗仅为1.5CP接口、USB接口及PCMCIA接口等。若将众多接口都集成
5、在一起,不但设计复杂,而且集成后的体积仍然较大,且其扩充性也较低。USB接口则将这些不同的接口统一起来,使用一个4针插头作为标准插头。在可穿戴计算机的设计中采用USB接口作为主要的外设接口,可弥补上述不足。 具体实现: (1)硬件部分:在主机端采用PHILIPS公司生产的PDIUSBD12独立USB控制器。PDIUSBD12的突出特点是特别适用于便携式USB设备、产品的改型设计,以及需要高速数据传输的数据采集系统。 (2)软件部分:USB设备的软件设计主要包括两部分:一是USB设备端的单片机软件,主要完成USB协议处理和数据交换(多数情况下是一个中断子程序)以及其它应用
6、功能程序(例如A/D转换、MP3解码等);二是PC端的程序由USB通信程序和用户服务程序两部分组成,用户服务程序通过USB通信程序与系统USBDI(USBDeviceInterface)通信,由系统完成USB协议的处理与数据传输。PC端程序的开发难度非常大,程序员不仅要熟悉USB协议,还要熟悉)网络基础上叠加了一个新的网络,它充分利用了现有移动通信网的设备,在GSM网络上增加一些硬件设备并进行软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。它突破了GSM网只能提供电路交换的思维定式,以分组交换技术为基础,采用IP数据网络协议,能够提供比现有GSM网9.6kbps更高的数据速率,其数据速率
7、可达170kbps;它可以给GSM用户提供移动环境下的高速数据业务,包括收发电子邮件、因特网浏览等IP业务功能[5]。 由于GPRS是分组交换技术,应用了统计复用技术,因此GPRS开通的数据通信是按用户数据的传输信息量计费,而不是按传统的按时计费方式,所以对用户而言还可以节省费用。另外,由于GPRS支持X.25协议和IP协议,因此,对于GSM网现有电路交换数据业务(CSD)和短信息业务(SMS),GPRS是补充而不是替代。 GPRS开启了大众移动数据应用的大门。采用GPRS技术,用户可以得到以下好处:只对传输数据收费(实际用量)而对连接间隙不收费;保持永久连接;通过IP的
8、直接ISP接入更廉价;新的应用能够实现真正的插入及操作方案;用户可以即时接入多种服务,如:在上网的同时可以进行语音呼叫;的IP功能(互联网、遥测、电子商务等)。 基于可穿戴计算机的可移动性和灵活性,能够与外界进行良好的无线通信成为其必备的功能。因此,笔者为odem的设计4.2.1硬件设计 本Modem设计中用到的主要元件包括51系列单片机47(如图4所示)。500)this.style.ouseg(this)"> Hz晶振频率且缩短了指令周期,具有与51系列兼容的指令集和与80C52兼容的引脚排列
