一种有线连接的人体网络结构、设备及通信方法_2

文档序号:9251041阅读:来源:国知局
功能模块和体域网络的控制和管理模块集成在一起,形成如图2所示的中心控制与运算单元(110),该模块用来对整个网络系统进行控制,并提供整个系统的运算功能和高速缓存功能。存储模块(120),用来完成该人体网络内的相关数据存储功能,可以包含个人信息处理系统的数据和各种智能设备的数据。总电源模块(130),用来完成对整个系统的供电,或者对所述系统中的中心控制与运算单元、存储模块和对外移动通信模块的供电。对外移动通信模块(140),用来完成该混合网络与外界的数据通信,可以采用wifi或者4G移动通信技术,甚至是后4G移动通信技术;设备1(160-1)到设备n(160-n),可以根据需要设计为各种功能的可穿戴式智能设备,例如血糖仪,心电检测仪等;或者包含某些人机交互功能的设备,例如,头戴式虚拟现实设备等。人体网络内部通信链路(150),用来连接上述各个单元、模块和设备,实时完成不同信息在各个单元间的传送。由于人体网络内部通信链路为光纤链路,因此,传输的信息带宽和实时性都比现有的无线体域网络好。
[0020]本发明将最终形成一种集传感、显示、信息处理与通信为一体的混合人体网络,最大限度的复用各个设备的硬件资源,并形成统一的对外通信功能。
【附图说明】
[0021]根据下面结合附图的示例性实施方式的详细描述,本发明的上述和其他目的、特征和优势将变得明显,在附图中:
[0022]图1是当前无线体域网的典型架构;
[0023]图2是本发明的系统基本结构图;
[0024]图3是中心控制与运算单元的基本组成结构图;
[0025]图4是本发明的一个基本实施例结构图:对外移动通信模块与中心控制与运算单元在同一个地方;
[0026]图5是本发明的第二个基本实施例结构图:对外移动通信模块与中心控制与运算单元分布在不同的地方;
[0027]图6是本发明的第三个基本实施例结构图:中心控制与运算单元与多个对外移动通信模块分布在不同的地方。
【具体实施方式】
[0028]I,本发明基本结构的第一个实施例为如图4所示的结构:
[0029]在该结构中,中心控制与运算单元(110)、存储模块(120)、总电源模块(130)和对外移动通信模块(140)可以集中放置,设计成为类似现在家庭用的智能盒子。随着技术水平的提高,该盒子可以逐步小型化,它将会被放置在人的鞋子当中。
[0030]包含声音感知模块、声音播放模块、图像感知模块、图像显示单元、人体运动感知传感器、人体生理特征感知传感器和人体周围环境感知传感器的各种智能设备根据系统设计需要分布于人体各个部分。其中,声音感知模块,用来感知用户的声音;声音播放模块,用来播放语音;图像感知模块,用来采集人体不同部位的图像信息;图像显示单元,用来显示图片和视频;人体运动感知传感器,用来感知人体运动参数的传感器;人体生理特征感知传感器,用来感知人体生理参数的传感器;人体周围环境感知传感器,用来感知人体周围环境的传感器。
[0031]为了能够在各个单元之间传送信息,本发明还设计了如权利要求5所示的一种人体网络内部通信系统,所述系统包括:1)信号收发装置0,优选的,包含η套低成本光收发模块,放置于中心控制与运算单元中,用来完成向设备I到设备η发送信息,并接收设备I到设备η发送的信息。
[0032]2)信号有线传输链路,即人体网络内部通信链路(150),它可以用来提供中心控制与运算单元到第i个设备之间信号传输的链路。优选的,采用光纤链路。
[0033]3)信号收发装置i,优选的,包含I套低成本光收发模块,放置于第i个设备中,用来完成向中心控制与运算单元发送信息,并接收中心控制与运算单元发送的信息。此处的i为I到η之间的某个整数,η为采用有线体域网络连接的智能设备的个数。
[0034]2,本发明基本结构的第二个和第三个实施例为如图5和图6所示的结构:
[0035]在该结构中,中心控制与运算单元(110)、存储模块(120)和总电源模块(130)可以集中放置,而对外移动通信模块(140)可以根据需要放置在身体的某个部位,需要考虑移动通信的辐射问题。在图5中,仅有一个对外移动通信模块(140)需要和(110)-(130)构成的盒子分离,而在图6中,有多个对外移动通信模块(140)需要和(110)-(130)构成的盒子分离。各种智能设备的放置和实施例1的情况一样。
[0036]为了满足对外通信的需求,对外移动通信模块(140)可能是一个,也可能是多个,为此本发明设计了能够把多个对外移动通信模块(140-j)连接在一起的分布式网络,这些信息将会汇总到中心控制与运算单元。如权利要求6所示,能够把多个对外移动通信模块(140-j)连接在一起的分布式网络包括:1)光信号收发装置0,包含m套低成本光收发模块,放置于中心控制与运算单元中,用来完成向对外的移动通信模块I到对外的移动通信模块m发送信息,并接收对外的移动通信模块I到对外的移动通信模块η发送的信息。2)光纤链路,用来提供中心控制与运算单元到第j个设备之间信号传输的链路。3)光信号收发装置j,包含I套低成本光收发模块,放置于第j个对外的移动通信模块中,用来完成向中心控制与运算单元发送信息,并接收中心控制与运算单元发送的信息。(本权利要求中,j为I到m之间的某个整数,m为和中心控制与运算单元不在一处的对外的移动通信模块个数。)
[0037]3,本发明中的中心控制与运算单元的基本结构实施例
[0038]在本发明中,中心控制与运算单元是核心模块,因此此处给出一个中心控制与运算单元的设计实例。如图3所示,中心控制与运算单元的基本结构包括:网络中心控制器
(111)、运算器(112)、高速缓冲存储器(113)、高速总线(114)、网络信息缓存器(115)和光学收发模块组(116)。网络中心控制器(111),用来控制整个体域网络的信息传输;运算器
(112),是整个网络的运算单元;高速缓冲存储器(113)和高速总线(114),是辅助运算器(112)工作的,类似于现在的CPU设计;当多台智能设备同时通过多个独立的有线链路连接到中心控制与运算单元时,必须有缓存单元来缓存这些数据,所以必须有网络信息缓存器(115);光学收发模块组(116),用来完成信息的接收与发送。
[0039]4,本发明所述系统内部通信规则的实施例
[0040]混合人体网络中的设备可以采用如下两条规则相互发送信息和接收信息:
[0041]规则一:混合人体网络中某个设备发出的信息,采用权利要求5所述的人体网络内部通信系统,完成该设备到中心控制与运算单元之间的信息传输,中心控制与运算单元仅仅将信息转发,再次采用权利要求5所述的人体网络内部通信系统,信息被发向混合人体网络中的另一个设备。
[0042]规则二:混合人体网络中某个设备发出的信息,采用权利要求5所述的人体网络内部通信系统,完成该设备到中心控制与运算单元之间的信息传输,中心控制与运算单元将信息处理后,再次采用权利要求5所述的人体网络内部通信系统,信息被发向混合人体网络中的另一个设备。
[0043]5,本发明所述系统对外通信实施例1:
[0044]在本例中,中心控制与运算单元仅仅将内部设备发送的信息转发,不做任何处理。混合人体网络中的设备可以采用如下规则向外界发送信息和接收外界信息:
[0045]发送方法:
[0046]混合人体网络中所有设备发出的信息,采用权利要求5所述的人体网络内部通信系统,完成设备I到设备η和中心控制与运算单元之间的信息传输,中心控制与运算单元仅仅将信息转发,信息被直接通过电路发向对外的移动通信模块,或者采用权利要求6所述的人体网络内部通信系统发向对外的移动通信模块,信息最终由对外的移动通信模块发出。
[0047]接收方法:
[0048]外部发向混合人体网络中所有设备的信息,均由对外的移动通信模块接收,信息被直接通过电路发向中心控制与运算单元,或者采用权利要求6所述的人体网络内部通信系统发向中心控制与运算单元,然后仅仅通过中心控制与运算单元将信息转发,采用权利要求5所述的人体网络内部通信系统,完成设备I到设备η和中心控制与运算单元之间的信息传输,从而向系统中的相关设备转发信息。
[0049]6,本发明所述系统对外通信实施例2
[0050]在本例中,中心控制与运算单元需要对内部设备发送的信息进行处理,然后再转发。混合
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