【正文】 術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，它以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動設(shè)備通信環(huán)境建立一個特別連接。目前這些技術(shù)還處于并存的狀態(tài)，但是可能引起干擾等問題，從長遠(yuǎn)看，隨著產(chǎn)品與市場的不斷發(fā)展，它們將走向融合，盡管它們可能在邊緣上是競爭的，但在本質(zhì)上是互補性的。因此，用戶應(yīng)視實際需求選擇適合自己的標(biāo)準(zhǔn)。通過比較分析可以看出，各種標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)不同的使用場合，不同的用戶需求而制定的。藍(lán)牙技術(shù)與上面兩種技術(shù)不同，它具有一整套全新的協(xié)議，可以應(yīng)用于更多的場合。HomeRF也采用了擴頻技術(shù)，工作在 頻帶，能同步支持 4 條高質(zhì)量語音信道，但目前HomeRF 的傳輸速率只有1~2Mb/s。在家庭網(wǎng)絡(luò)上，HomeRF 是消費者適合的選擇。同 ，HomeRF 從一開始設(shè)計上就是為了滿足消費者在家庭網(wǎng)絡(luò)上的需求。HomeRF 利用跳頻擴譜方式，通過家庭中的一臺主機在移動數(shù)據(jù)和語音設(shè)備之間實現(xiàn)通信，既可以通過時分復(fù)用支持語音通信，又能通過載波監(jiān)聽多重訪問/沖突避免協(xié)議提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。值得慶幸的是，Radiata 的低成本COMS無線引擎芯片裝置可支持 。采用正交頻分復(fù)用（OFDM）的獨特擴頻技術(shù)；可提供 25Mb/s 的無線ATM 接口和 10Mb/s 的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口，以及 TDD/TDMA 的空中接口；支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)；一個扇區(qū)可接入多個用戶，每個用戶可帶多個用戶終端。 使用動態(tài)速率漂移，可因環(huán)境變化，在 11Mb/s、2Mb/s及1Mb/s 之間切換，且在 2Mb/s、1Mb/s 速率時與 。三者之間技術(shù)上的主要差別在于MAC子層和物理層。目前，3Com 等公司都有基于該標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)卡。 支持1～11Mbps 較高的數(shù)據(jù)速率，但是它只支持?jǐn)?shù)據(jù)通信，為進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)設(shè)備先要安裝有無線網(wǎng)卡。 藍(lán)牙技術(shù)與其它相關(guān)技術(shù)的比較分析作為一種近距離的無線通信技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)并不是唯一的。(6) 將來的應(yīng)用：現(xiàn)在藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展顯然已經(jīng)超出了當(dāng)初的設(shè)想，一整套的藍(lán)牙系統(tǒng)可以用一個手機控制家中的任何電器，包括加上了“藍(lán)牙卡片”的門窗。(5) 電子商務(wù)：Bluetooth 的安全保密特性將大大擴展現(xiàn)有電子商務(wù)系統(tǒng)的功能。微型化、低功耗和低成本的特性給Bluetooth在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用開拓了近乎無限的空間。Bluetooth的硬體電路可以做到微型化，在Headset上應(yīng)用非常合適。(4) 各類數(shù)字電子設(shè)備：數(shù)字照相機、數(shù)字?jǐn)z像機等設(shè)備裝上 Bluetooth 系統(tǒng)，可免去使用電纜的不便，隨時隨地將所攝圖片或影像通過同樣裝上Bluetooth系統(tǒng)的手機或其他設(shè)備傳回指定的計算機中。Bluetooth 標(biāo)準(zhǔn)已制定了和計算機以及與Internet 、PSTN 、ISDN(Integrated Services Digital Network) 、 LAN 、WAN 、XDSL (x Digital Subscriber Loop)等網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議，其目標(biāo)是用單一的Bluetooth標(biāo)準(zhǔn)來建立起和眾多國際標(biāo)準(zhǔn)的連接。Bluetooth 企圖建立一個全無線的工作環(huán)境和生活環(huán)境，由于這些設(shè)備類多量廣，無論是硬體還是軟件，都有著極大的商機。目前，國際上各大手機制造商都在加緊開發(fā) Bluetooth 手機，無繩電話和有線電話的制造商也感受到 Bluetooth 帶來的挑戰(zhàn)和機遇，競相研發(fā)帶有 Bluetooth功能的新產(chǎn)品，這些都將推動藍(lán)牙技術(shù)迅速發(fā)展。(1) 各種電話系統(tǒng)：Bluetooth 產(chǎn)品將會首先應(yīng)用于數(shù)字手機、家庭及辦公室電話等系統(tǒng)中，實現(xiàn)真正意義上的個人通信。Bluetooth 的目標(biāo)是在一定范圍內(nèi)的移動設(shè)備、各種信息傳輸設(shè)備乃至于各種電器設(shè)備之間建立起無線鏈接。這項技術(shù)公布后，迅速得到包括摩托羅拉、朗訊、康柏、西門子、高通、3COM、TDK等大公司在內(nèi)的許多廠商的支持和采納。 藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和移動電話技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們越來越迫切需要發(fā)展一定范圍內(nèi)的無線數(shù)據(jù)與語音通信。因此醫(yī)療單位希望以一種低成本、高可靠性的無線傳輸方案來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線方式。因此將檢測設(shè)備通過有線方式連到人體上進(jìn)行監(jiān)測的傳統(tǒng)方法會使患者感覺受到束縛，無法放松心情，從而導(dǎo)致所檢測到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在現(xiàn)有醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中，患者身上佩戴的傳感器采集的數(shù)據(jù)多通過串口電纜(RS232／485)傳送到PC上或通過串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器傳到局域網(wǎng)上。第4章 藍(lán)牙技術(shù) 概述隨著通信和集成電路技術(shù)的發(fā)展，以藍(lán)牙為代表的小區(qū)域無線移動通信技術(shù)正不斷滲透到工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)活動、科學(xué)實驗和家庭生活等領(lǐng)域之中。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)是利用成熟技術(shù)和模塊化結(jié)構(gòu)結(jié)合的。(18)通過外部中斷，USB，掉電檢測(BOD)或?qū)崟r時鐘(RTC)將處理器從掉電模式中喚醒。(16)低功耗模式：空閑和掉電。(14)通過一個可編程的片內(nèi)PLL（100us 的設(shè)置時間）可實現(xiàn)最大為60MHz 的 CPU 操作頻率。(12)多達(dá) 45個可承受5V 電壓的通用I/O 口（LQFP64 封裝）。(11)向量中斷控制器(VIC)。(9)低功耗實時時鐘(RTC)具有獨立的電源和特定的32kHz 時鐘輸入。(7)1個10 位的D/A 轉(zhuǎn)換器提供可變的模擬輸出（LPC2141 除外）。(6)1個或2個（LPC2141/2 vs。(5)USB 全速設(shè)備控制器具有2kB的端點RAM。256字節(jié)編程時間為1ms。(3)通過片內(nèi)boot 裝載程序?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)編程/在應(yīng)用編程（ISP/IAP）。(2)8kB～40kB 的片內(nèi)靜態(tài)RAM 和32kB～512kB 的片內(nèi)Flash 程序存儲器。多個32 位定時器、1個或2個10 位ADC、10 位DAC、PWM 通道、45 個高速GPIO 口以及多達(dá)9個邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷管腳，使它們特別適用于工業(yè)控制和醫(yī)療系統(tǒng)。對代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用16 位Thumb 模式將代碼規(guī)模降低超過30%，而性能的損失卻很小。本老年人跌倒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的主控制器模塊采用LPC2141/2/4/6/8 ，它是基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的32/16 位ARM7 TDMIS CPU的微控制器，并帶有32kB 和512kB 嵌入的高速Flash 存儲器。 其次，在人機交互方面，ARM7 TDMIS CPU的任務(wù)就是在LCD上顯示相應(yīng)的操作信息和對象的狀態(tài)信息，即傳感器模塊的工作狀態(tài)，通過良好的界面指導(dǎo)用戶完成設(shè)置，實現(xiàn)友好的人機交互功能。傳感器模塊獲得的信息可以通過該中心將跌倒情況通知服務(wù)中心。 主控制器模塊ARM7 TDMIS CPU是整個系統(tǒng)的核心。(4)顯示及操作界面模塊：設(shè)置友好顯示界面，便于人機交互；設(shè)置良好的操作界面，便于用戶操作，實現(xiàn)對系統(tǒng)的優(yōu)化控制。(3)數(shù)據(jù)傳輸模塊：傳感器與藍(lán)牙之間的數(shù)據(jù)處理，將傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)化為藍(lán)牙設(shè)備可以識別的數(shù)字信號。實現(xiàn)系統(tǒng)對傳感器的監(jiān)管，從而完成對用戶狀態(tài)信息的監(jiān)護(hù)。它作為一個嵌入式網(wǎng)關(guān)，將外部網(wǎng)絡(luò)與傳感器模塊通過藍(lán)牙模塊連接在一起，是整個系統(tǒng)運行的平臺的核心。 老年人跌倒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)具有功能（1）手動報警，及時與有關(guān)人員，單位取得聯(lián)系（2）自動報警（3）聲音報警，出現(xiàn)跌倒情況，系統(tǒng)做出聲音報警 老年人跌倒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)主要構(gòu)成模塊功能(1)主控制器模塊：實現(xiàn)對數(shù)據(jù)模塊，藍(lán)牙模塊和顯示及操作界面的全面優(yōu)化控制。主控制器藍(lán)牙模塊數(shù)據(jù)模塊傳感器模塊顯示及操作界面固話/移動通訊服務(wù)中心手觸感應(yīng) 圖31 老年人跌倒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖老年人跌倒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)采用電子傳感技術(shù)、計算機技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，對用戶提供服務(wù)，同時對老年人情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。老年人跌倒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)由主控制器模塊，藍(lán)牙模塊，數(shù)據(jù)模塊，手觸模塊和顯示及操作界面模塊組成。設(shè)計基于作為面向社區(qū)公眾的服務(wù)切入點，可以帶動起整個社區(qū)群體跨入智能化、數(shù)字化醫(yī)療健康服務(wù)的時代，在21世紀(jì)高科技應(yīng)用的基礎(chǔ)上真正做到“老有所養(yǎng)”。醫(yī)療保健在發(fā)達(dá)國家中是第一大產(chǎn)業(yè)，甚至超出了信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在中國，同樣也將是最大的產(chǎn)業(yè)之一。本章介紹了傳感器的特性和自制傳感器的信息匯總，得出的結(jié)果。這些符號數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行信息融合便得到病人的情況。跌倒行為可由這三個傳感器信息融合來檢測得到：身體的姿勢由方位傾斜傳感器測量，豎直加速度變量由壓電加速計測量，無意識的身體表面振動變量由振動傳感器測量。 自制傳感器模塊圖23 三種傳感器電路原理圖傳感器模塊由三個自制傳感器組成：方位傾斜傳感器（tilt sensor），壓電加速計（accelerometer），振動傳感器（vibration sensor）。實際被測量隨時間變化的形式可能是各種各樣的，在研究動態(tài)特性時通常根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)輸入特性來考慮傳感器的響應(yīng)特性。非線性傳感器的靈敏度可用dy/dx表示。分別求出全部校準(zhǔn)數(shù)據(jù)與其相應(yīng)行程的標(biāo)準(zhǔn)偏差a，然后按下計算重復(fù)性誤差： (222)A前的系數(shù)取2時，誤差完全依正態(tài)分布，置信概率為95﹪；取3時，﹪。重復(fù)性誤差ez可從曲線最大者求出，由于校準(zhǔn)的循環(huán)次數(shù)不同，其最大偏值的不一樣，故用此法求出的值不太可靠。 重復(fù)性：重復(fù)性表示傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動時所得特性曲線不一致的程度。即相應(yīng)于同一大小的輸入信號，傳感器的正反向行程的輸出信號大小不相等，遲滯反應(yīng)了傳感器機械部分不可避免的缺陷，如元件腐蝕或碎裂，材料的內(nèi)摩擦，積塞灰塵等。但最小二乘法線性度的計算最繁瑣。(3)最小二乘法線性度——擬合直線方程通過式(28)。平均選點法求得的擬合直線示于圖22。檢測點都分布在各自的點系中心周圍，通過這兩個“點系中心”的直線就是所要的擬合直線。(2)平均選點線性度——為了尋找較理想的擬合直線，可將測量得到的n個檢測點分成數(shù)目相等的兩組；前半部n/2個檢測點為一組；后半部n/2個檢測點為另一組。圖21端基線性度的擬合直線圖21所示為一只壓力傳感器的輸出輸入實測曲線，根據(jù)端基法作擬合直線，其方程式對應(yīng)于式(28)可得： (29) 所以 (210)式中，p為被測壓力；為傳感器的測量壓力范圍；為傳感器的輸出值；為零點輸出平均值；為滿量程輸出平均值。下面介紹幾種不同線性度的定義和表達(dá)方法。在這種情標(biāo)準(zhǔn)工作情況下，利用一定等級的校準(zhǔn)設(shè)備，對傳感器進(jìn)行反復(fù)循環(huán)測試，得到的輸出輸入數(shù)據(jù)一般用表格列出或畫成曲線、對于實際的傳感器測出的輸出輸入校準(zhǔn)（標(biāo)定）曲線與其理論擬合直線之間的偏差就稱為該傳感器的“非線性”，或稱“線性度”，通常用相對誤差表示其大小，即相對應(yīng)的最大誤差與傳感器滿量程(.)輸出之比： (27)式中，ef為非線性誤差（線性度）；為輸出平均值與基準(zhǔn)擬合直線的最大偏差；。7800pa(760177。傳感器的靜態(tài)特性是在靜止標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行校準(zhǔn)（標(biāo)定）的。這種多項式代數(shù)方程可能有四種情況；(1)理想線性，在這種情況下，因此得到： (22)因為直線上任何點的斜率都相等，所以傳感器的靈敏度為 (23)(2)在坐標(biāo)原點附近相當(dāng)范圍內(nèi)輸出輸入特性基本呈線性，在這種情況下，式（21）中除線性項外只存在奇次非線性項，即： (24)對應(yīng)的曲線為 (25)(3)輸出輸入特性曲線不對稱，這時在式(21)中，除線性項外非線性項只是偶次項，即: (26)(4)普遍情況的表達(dá)式是式(31)所對應(yīng)的特性。傳感器的輸出輸入靜態(tài)特性才呈直線性。衡量傳感器靜態(tài)特性的重要指標(biāo)是：線性度，遲滯，重復(fù)性和靈敏度。傳感器的一般特性：傳感器的特性可以通過它的靜態(tài)特性和動態(tài)特性全面揭示。傳感器是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。本文將闡述設(shè)計一個老年人遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。隨著人民生活水平的提高，市民們自然越來越注重自身特別是老年人的身體健康，因此更迫切地需要優(yōu)質(zhì)的、方便的、隨時隨地的醫(yī)療保健服務(wù)?！鞍部低ā?、“親情通”作為面向社區(qū)公眾的服務(wù)切入點，可以帶動起整個社區(qū)群體跨入智能化、數(shù)字化醫(yī)療健康服務(wù)的時代，在21世紀(jì)高科技應(yīng)用的基礎(chǔ)上真正做到“老有所養(yǎng)”。據(jù)提供設(shè)備和技術(shù)平臺的深圳同人電子有限公司負(fù)責(zé)人介紹，“親情通”是其公司研發(fā)、設(shè)計的專利電子智能呼救援助系統(tǒng)，可同時輸入8個親人或急救等重要電話，老人一旦面臨突發(fā)疾病、遭遇險情等緊急情況下，只需按動“親情通”的呼叫器，該公司為此建立的平安服務(wù)中心平臺就會立即接收到老人的求援，按照原先設(shè)置的號碼逐一打出盡快聯(lián)系到其親人?！鞍部低ā敝蠁T服務(wù)隊伍，都是“4050”人員?！鞍部低ā笔莻€和老人家里電話連線的呼叫器，按下按鈕，就可與市社區(qū)服務(wù)熱線呼叫中心對話，哪怕老人因突發(fā)急病無法開口求救，呼叫中心的電腦終端也會自動識別來電機主，從中心數(shù)據(jù)庫中調(diào)取老人事先登記的相關(guān)資料如姓名、年齡、病史、住址、子女或志愿者聯(lián)系方式等，立即施以援手。本方案是在考慮以上因素的基礎(chǔ)上，所設(shè)計的可行實施方案。圍繞此課題國內(nèi)外尚沒有成體系的理論，但有許多類似的理論和成果應(yīng)用到實際生活當(dāng)中去。不同的人群跌倒原因也不盡相同，不同的國家、地區(qū)的社會經(jīng)濟背景的人群存在不同的跌倒原因，跌倒的原因是多因素相互作用的結(jié)果，預(yù)防跌倒的發(fā)病機理相當(dāng)困難，常規(guī)方法很難實現(xiàn)。跌倒的頻率是年齡與其它因素相疊加的累積效應(yīng)，跌倒的可能性隨著危險因素的增多而增加?，F(xiàn)在國外和我國學(xué)者已逐漸認(rèn)識到跌倒等傷害是可以被預(yù)測，而且可以預(yù)防和控制，但是關(guān)于老年人跌倒的問題仍沒有引起社會和政府的足夠關(guān)注。因此