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

　　圖 2.1 可穿戴式藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)模型

　　上圖中整個(gè)網(wǎng)絡(luò)被劃分為兩級(jí)層次結(jié)構(gòu)。Ⅰ級(jí)匹克網(wǎng)的主設(shè)備（Master）連接各Ⅱ級(jí)匹克網(wǎng)的主設(shè)備，各Ⅱ級(jí)匹克網(wǎng)的主設(shè)備在Ⅰ級(jí)匹克網(wǎng)中充當(dāng)從設(shè)備（Slave）。每級(jí)匹克網(wǎng)均由主設(shè)備負(fù)責(zé)維護(hù)管理。為便于維護(hù)和管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，由Ⅰ級(jí)匹克網(wǎng)的主設(shè)備充當(dāng)連接外部網(wǎng)絡(luò)的LAP，并且該主設(shè)備不作為Ⅱ級(jí)匹克網(wǎng)的主（從）設(shè)備。當(dāng)然，這里的LAP并不直接與有線(xiàn)網(wǎng)直接相連?？沙洚?dāng)LAP角色的設(shè)備可能不止一個(gè)，但無(wú)論哪個(gè)設(shè)備作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備，都應(yīng)遵循上述的組網(wǎng)原則。

　?、?可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

　　在上述的兩種可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備按照角色的不同可分為兩種基本的類(lèi)型：

　　傳感器或其它終端設(shè)備：這類(lèi)設(shè)備只需將采集到的數(shù)據(jù)傳到Master即可，不承擔(dān)任何管理和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)。這類(lèi)設(shè)備主要有傳感器、探測(cè)器、耳麥和攝像機(jī)等。

　　網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備不只是負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)終端設(shè)備傳來(lái)的數(shù)據(jù)，還必須管理和維護(hù)各Ⅱ級(jí)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)這些互連設(shè)備之間還必須形成新的網(wǎng)絡(luò)。因而，網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備應(yīng)具有一定的存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)處理能力。從理論上說(shuō)，各Master均可充當(dāng)LAP，但實(shí)際上并沒(méi)有這樣的必要。在本模型中，充當(dāng)網(wǎng)關(guān)的LAP只作為Ⅰ級(jí)網(wǎng)絡(luò)的成員，負(fù)責(zé)管理和維護(hù)Ⅰ級(jí)網(wǎng)絡(luò)，而不作為Ⅱ級(jí)網(wǎng)絡(luò)的基站。這樣做的目的是為防止同一設(shè)備擔(dān)任過(guò)多的角色，會(huì)增加設(shè)備的復(fù)雜度?？沙洚?dāng)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的設(shè)備有PDA、GPS、頭戴設(shè)備、MP3、手機(jī)以及PTT（Push To Talk）等，其中手機(jī)等亦可充當(dāng)與外網(wǎng)聯(lián)系的網(wǎng)關(guān)。

　　2.2 服務(wù)原理

　　無(wú)論是采用哪種無(wú)線(xiàn)技術(shù)構(gòu)建可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，都應(yīng)能提供基本的服務(wù)和管理功能，這些功能包括內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸、基于Web的服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)等。

　?、?內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸

　　內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸是可穿戴式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)最基本的服務(wù)要求。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，Ⅰ級(jí)網(wǎng)絡(luò)和Ⅱ級(jí)網(wǎng)絡(luò)可采用不同的數(shù)據(jù)傳輸模式。在Ⅱ級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，傳感器等終端設(shè)備與 Master之間通常采用點(diǎn)到點(diǎn)傳輸模式，這是因?yàn)橥ǔＧ闆r下Ⅱ級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的終端只需單項(xiàng)發(fā)送數(shù)據(jù)即可，且各通信終端之間一般不具有需要建立直接路由來(lái)完成的大量的通信業(yè)務(wù)。而在Ⅰ級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，Master則既可采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，也可采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳輸。但Slave之間若需進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信則必須脫離原來(lái)的匹克網(wǎng)，單獨(dú)組建新的匹克網(wǎng)。

　　很顯然，同一Ⅱ級(jí)網(wǎng)絡(luò)中終端設(shè)備之間若需進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，則須經(jīng)Master轉(zhuǎn)發(fā)。若某一Ⅱ級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的終端設(shè)備要向其它Ⅱ級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，則必須經(jīng)過(guò)Ⅰ級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的LAP轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)Ⅰ級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備需要向外部網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，可考慮通過(guò)作為網(wǎng)關(guān)的LAP來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)，或建立虛連接。

　　⑵ Web 訪(fǎng)問(wèn)

　　通常情況下，只有Ⅰ級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備才具有Web訪(fǎng)問(wèn)的需求和條件。Web訪(fǎng)問(wèn)應(yīng)通過(guò)網(wǎng)關(guān)來(lái)進(jìn)行，這主要是考慮到網(wǎng)絡(luò)的安全性。建立與Web站點(diǎn)的連接后，可以考慮采用C/S模式來(lái)提供業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)應(yīng)包括FTP服務(wù)、E-mail服務(wù)、以及音頻和視頻服務(wù)等。對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，可以考慮采取VoIP技術(shù)。

　?、?網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)

　　網(wǎng)絡(luò)管理的任務(wù)是為維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行。為了設(shè)備間建立通信連接和維護(hù)管理網(wǎng)絡(luò)的方便，通常情況下都要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備分配邏輯地址。在IPv6嘗未啟用之前，肯定很難做到把實(shí)際的IP地址作為各通信設(shè)備的邏輯地址。但作為網(wǎng)關(guān)的設(shè)備應(yīng)擁有實(shí)際的IP地址，這樣有利于進(jìn)行Web訪(fǎng)問(wèn)。當(dāng)然，如果必要，也可考慮將網(wǎng)關(guān)設(shè)備作為DHCP服務(wù)器，但這樣顯然會(huì)加重網(wǎng)關(guān)設(shè)備的工作負(fù)荷。事實(shí)上，也可利用各無(wú)線(xiàn)技術(shù)自己的地址編址和分配方案。

　　為檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部設(shè)備的