可穿戴式無線網(wǎng)絡核心技術(shù)及應用詳解

　　圖 2.1 可穿戴式藍牙網(wǎng)絡模型

　　上圖中整個網(wǎng)絡被劃分為兩級層次結(jié)構(gòu)。Ⅰ級匹克網(wǎng)的主設備（Master）連接各Ⅱ級匹克網(wǎng)的主設備，各Ⅱ級匹克網(wǎng)的主設備在Ⅰ級匹克網(wǎng)中充當從設備（Slave）。每級匹克網(wǎng)均由主設備負責維護管理。為便于維護和管理整個網(wǎng)絡，由Ⅰ級匹克網(wǎng)的主設備充當連接外部網(wǎng)絡的LAP，并且該主設備不作為Ⅱ級匹克網(wǎng)的主（從）設備。當然，這里的LAP并不直接與有線網(wǎng)直接相連?？沙洚擫AP角色的設備可能不止一個，但無論哪個設備作為網(wǎng)關(guān)設備，都應遵循上述的組網(wǎng)原則。

　?、?可穿戴式無線網(wǎng)絡設備

　　在上述的兩種可穿戴式無線網(wǎng)絡中，整個網(wǎng)絡內(nèi)的設備按照角色的不同可分為兩種基本的類型：

　　傳感器或其它終端設備：這類設備只需將采集到的數(shù)據(jù)傳到Master即可，不承擔任何管理和維護網(wǎng)絡的任務。這類設備主要有傳感器、探測器、耳麥和攝像機等。

　　網(wǎng)絡互連設備：網(wǎng)絡互連設備不只是負責轉(zhuǎn)發(fā)終端設備傳來的數(shù)據(jù)，還必須管理和維護各Ⅱ級網(wǎng)絡。同時這些互連設備之間還必須形成新的網(wǎng)絡。因而，網(wǎng)絡互連設備應具有一定的存儲容量和數(shù)據(jù)處理能力。從理論上說，各Master均可充當LAP，但實際上并沒有這樣的必要。在本模型中，充當網(wǎng)關(guān)的LAP只作為Ⅰ級網(wǎng)絡的成員，負責管理和維護Ⅰ級網(wǎng)絡，而不作為Ⅱ級網(wǎng)絡的基站。這樣做的目的是為防止同一設備擔任過多的角色，會增加設備的復雜度。可充當網(wǎng)絡互連設備的設備有PDA、GPS、頭戴設備、MP3、手機以及PTT（Push To Talk）等，其中手機等亦可充當與外網(wǎng)聯(lián)系的網(wǎng)關(guān)。

　　2.2 服務原理

　　無論是采用哪種無線技術(shù)構(gòu)建可穿戴式無線網(wǎng)絡，都應能提供基本的服務和管理功能，這些功能包括內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸、基于Web的服務和網(wǎng)絡管理服務等。

　?、?內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸

　　內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸是可穿戴式無線網(wǎng)絡最基本的服務要求。在網(wǎng)絡內(nèi)部，Ⅰ級網(wǎng)絡和Ⅱ級網(wǎng)絡可采用不同的數(shù)據(jù)傳輸模式。在Ⅱ級網(wǎng)絡中，傳感器等終端設備與 Master之間通常采用點到點傳輸模式，這是因為通常情況下Ⅱ級網(wǎng)絡中的終端只需單項發(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完成的大量的通信業(yè)務。而在Ⅰ級網(wǎng)絡中，Master則既可采用點對點傳輸，也可采用點對多點傳輸。但Slave之間若需進行點對點通信則必須脫離原來的匹克網(wǎng)，單獨組建新的匹克網(wǎng)。

　　很顯然，同一Ⅱ級網(wǎng)絡中終端設備之間若需進行數(shù)據(jù)傳輸，則須經(jīng)Master轉(zhuǎn)發(fā)。若某一Ⅱ級網(wǎng)絡中的終端設備要向其它Ⅱ級網(wǎng)絡中的終端設備發(fā)送數(shù)據(jù)，則必須經(jīng)過Ⅰ級網(wǎng)絡中的LAP轉(zhuǎn)發(fā)。當Ⅰ級網(wǎng)絡中的設備需要向外部網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)時，可考慮通過作為網(wǎng)關(guān)的LAP來轉(zhuǎn)發(fā)，或建立虛連接。

　?、?Web 訪問

　　通常情況下，只有Ⅰ級網(wǎng)絡中的設備才具有Web訪問的需求和條件。Web訪問應通過網(wǎng)關(guān)來進行，這主要是考慮到網(wǎng)絡的安全性。建立與Web站點的連接后，可以考慮采用C/S模式來提供業(yè)務，這些業(yè)務應包括FTP服務、E-mail服務、以及音頻和視頻服務等。對語音業(yè)務，可以考慮采取VoIP技術(shù)。

　?、?網(wǎng)絡管理服務

　　網(wǎng)絡管理的任務是為維護整個網(wǎng)絡的可靠運行。為了設備間建立通信連接和維護管理網(wǎng)絡的方便，通常情況下都要對網(wǎng)絡中的設備分配邏輯地址。在IPv6嘗未啟用之前，肯定很難做到把實際的IP地址作為各通信設備的邏輯地址。但作為網(wǎng)關(guān)的設備應擁有實際的IP地址，這樣有利于進行Web訪問。當然，如果必要，也可考慮將網(wǎng)關(guān)設備作為DHCP服務器，但這樣顯然會加重網(wǎng)關(guān)設備的工作負荷。事實上，也可利用各無線技術(shù)自己的地址編址和分配方案。

　　為檢測網(wǎng)絡內(nèi)部設備的