本文關(guān)鍵詞：無線體域網(wǎng)的低功耗信息感知平臺(tái)的開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生活節(jié)奏的加快和對(duì)生活品質(zhì)要求的提高,使得人們尋求一種快速便捷地、隨時(shí)地掌握自己身體信息的方式。低功耗短距離無線通信技術(shù)的發(fā)展和各種片上系統(tǒng)的開發(fā),將逐漸使這種需求得以滿足。利用無線體域網(wǎng)技術(shù),可以通過可穿戴的傳感設(shè)備或植入到人體內(nèi)的傳感器來感知人體的各種信息,并通過無線的方式接入網(wǎng)絡(luò),將這些收集到信息進(jìn)行傳送和處理。通過對(duì)低功耗無線體域網(wǎng)的相關(guān)理論和典型應(yīng)用進(jìn)行研究,本文了設(shè)計(jì)一種基于Android平臺(tái)的一種生理參數(shù)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案,并予以實(shí)現(xiàn)。首先,以呼吸信號(hào)的采集為例,利用傳感器收集原始的生理信號(hào),并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理電路;然后,在分析低功耗藍(lán)牙技術(shù)特點(diǎn)和BLE協(xié)議棧的基礎(chǔ)上,以藍(lán)牙4.0作為短距離通信方式、以TI公司的CC2541芯片為核心,進(jìn)行通信模塊設(shè)計(jì),并在軟硬件上予以實(shí)現(xiàn)。針對(duì)無線體域網(wǎng)的低功耗需求,本文通過對(duì)系統(tǒng)功耗分析,給出了相應(yīng)的節(jié)能方案,并提出了一種以人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能為能量來源的系統(tǒng)供電方案。最后,在Android平臺(tái)下進(jìn)行客戶端軟件的開發(fā),實(shí)現(xiàn)了生理信息數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn),為用戶提供可視化界面來進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查看和交互控制,還可以將收集的數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和分析。通過將低功耗藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于無線體域網(wǎng)的生理信息感知平臺(tái)中,使其在功耗方面、靈活性、可擴(kuò)展性和市場(chǎng)前景等方面都體現(xiàn)出了一定優(yōu)勢(shì),具有較高的應(yīng)用價(jià)值,同時(shí)為將來便攜式醫(yī)療終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診療提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：無線體域網(wǎng) 低功耗 CC2541 BLE協(xié)議棧 Android
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 無線體域網(wǎng)概述9-10
• 1.2 研究背景及意義10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 本文主要工作內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排12-14
• 1.4.1 主要工作內(nèi)容12-13
• 1.4.2 論文的結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)概述14-17
• 2.1 系統(tǒng)的主要功能需求分析14
• 2.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則14-15
• 2.3 系統(tǒng)總體框架與模塊分析15-16
• 2.3.1 總體框架結(jié)構(gòu)15
• 2.3.2 主要功能模塊分析15-16
• 2.4 本章小結(jié)16-17
• 第三章 生理信號(hào)采集及接口電路設(shè)計(jì)17-26
• 3.1 呼吸信號(hào)的采集17-20
• 3.1.1 利用口鼻處氣體的變化來獲取17-18
• 3.1.2 利用胸腹部的起伏來獲取18-20
• 3.2 前端信號(hào)采集調(diào)理電路20-24
• 3.2.1 采集調(diào)理電路整體設(shè)計(jì)20
• 3.2.2 前置放大電路20-21
• 3.2.3 帶通濾波電路21-23
• 3.2.4 后置放大電路23-24
• 3.3 其他生理信號(hào)采集24-25
• 3.4 本章小結(jié)25-26
• 第四章 低功耗藍(lán)牙通信模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)26-41
• 4.1 BLE協(xié)議及其體系結(jié)構(gòu)26-32
• 4.1.1 BLE協(xié)議簡(jiǎn)介26-27
• 4.1.2 BLE體系結(jié)構(gòu)27-29
• 4.1.3 GAP層29-31
• 4.1.4 GATT層31-32
• 4.2 低功耗藍(lán)牙（BLE）硬件模塊設(shè)計(jì)32-35
• 4.2.1 芯片選型及介紹32-34
• 4.2.2 BLE核心板34-35
• 4.3 CC2541藍(lán)牙通信模塊程序設(shè)計(jì)35-40
• 4.3.1 CC2541程序開發(fā)調(diào)試環(huán)境35-37
• 4.3.2 CC2541模塊中程序運(yùn)行機(jī)理37-38
• 4.3.3 CC2541模塊數(shù)據(jù)通信的實(shí)現(xiàn)38-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第五章 系統(tǒng)供電模塊設(shè)計(jì)41-50
• 5.1 系統(tǒng)能耗分析41-43
• 5.1.1 信號(hào)調(diào)理電路能耗42
• 5.1.2 藍(lán)牙通信模塊能耗42-43
• 5.2 節(jié)能措施43-44
• 5.3 供電方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)44-49
• 5.3.1 供電方案設(shè)計(jì)44-46
• 5.3.2 供電裝置的制作46-48
• 5.3.3 發(fā)電效果測(cè)試48-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 第六章 Android客戶端程序設(shè)計(jì)50-64
• 6.1 Android平臺(tái)簡(jiǎn)介50-52
• 6.1.1 Android OS的系統(tǒng)架構(gòu)與基本組件50-51
• 6.1.2 Android應(yīng)用開發(fā)環(huán)境51-52
• 6.2 客戶端功能分析與界面設(shè)計(jì)52-55
• 6.2.1 功能模塊分析53-54
• 6.2.2 UI界面設(shè)計(jì)54-55
• 6.3 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)55-57
• 6.3.1 本地?cái)?shù)據(jù)庫55-56
• 6.3.2 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫56-57
• 6.4 客戶端的主要功能模塊實(shí)現(xiàn)57-63
• 6.4.1 用戶登錄模塊57-58
• 6.4.2 用戶信息模塊58-59
• 6.4.3 BLE通信模塊59-62
• 6.4.4 遠(yuǎn)程通信模塊62-63
• 6.5 本章小結(jié)63-64
• 第七章 總結(jié)與展望64-66
• 7.1 本文總結(jié)64
• 7.2 工作展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利68-69
• 致謝69

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本文編號(hào)：389106