【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可穿戴设备无线通讯网络领域，尤其涉及一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，具体为一种运用在人体可穿戴检测设备的低功耗的大吞吐量的稳定蓝牙无线传输系统。
技术介绍
1、随着市场规模的持续扩大，中国在可穿戴设备领域的研究也在不断推进中。
2、远程患者监护是可穿戴医疗保健设备最具发展前景的领域之一。传统的身体健康监测依赖于大型的专业医疗设备，这些设备主要集中在医院，难以实现便携式的健康监测。而基于可穿戴便携设备的健康监测技术，利用低功耗传感器与物联网来获取和传输人体生理数据，以满足长期监测的需求，进而能够对发病患者进行第一时间救治，提高其生存与康复几率。此外，远程监护还有助于患者更好地管理自己的生活和健康。对于慢性病患者来说，远程监护可以减少其住院次数，节省昂贵的治疗费用。
3、然而，目前市面上大多数的可穿戴系统都只关注单一节点或异步多节点的网络拓扑形式，在一些需要同步多节点传感数据的应用场合(例如惯性单元姿态重建以及多关节肌电协同监测)，单一节点和异步多节点的网络拓扑形式无法满足需求。因此，需要设计一种多节点同步数据采集的可穿戴传感网络系统，以适应市场需求，促进可穿戴远程患者监护技术的发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，通过建立低功耗稳定的无线数据传输系统，有利于帮助医生建立病人的数据库，从而提供个性化和精细化的治疗，有利于病人更好的管理自己的生活和健康提升康复
2、为了实现本专利技术目的，本专利技术提供的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统,包括主机模块和从机模块，主机模块和从机模块采取多节点时间同步的传输手段；所述主机模块和从机模块均包含应用层、协议栈和射频器；
3、所述应用层包含应用信息算法处理模块，用于定义主从机内数据处理算法的实现与部署；
4、所述协议栈包含消息服务配置模块、设备控制访问配置模块、信息属性传输协议模块、信息传输安全模块、逻辑链路控制和适配协议，所述消息服务配置模块定义主从机通讯架构为客户端与服务器架构，其中从机模块作为服务器提供数据服务给主机模块，主机模块作为客户端向从机模块访问数据，所述设备控制访问配置模块负责管理主机模块和从机模块的接入方式和接入过程，所述信息属性传输协议模块包括信息句柄、信息类型、信息值和信息权限，所述信息传输安全模块提供主机模块和从机模块的配对和密钥分发服务；
5、所述射频器包含链路层和物理层，所述链路层和物理层用以规划蓝牙通信的信道频段和调制方式。
6、进一步地，所述设备控制访问配置模块负责管理主机模块和从机模块的接入方式和接入过程，所述接入过程包括主机模块或从机模块设备发现、主从机通讯链路的建立和终止、主从机模块的绑定处理。
7、进一步地，所述信息属性传输协议模块的数据单元包括读、写、通知和指示四种类型。
8、进一步地，所述无线通信方式为低功耗蓝牙通信，所述链路层和物理层用以规划蓝牙通信的信道频段和调制方式。
9、进一步地，所述从机模块和主机模块的通信方式属于间歇式通信，只有当连接时才进行数据交换，从而降低从机模块的功率，实现低功耗。
10、进一步地，所述主机模块采取轮询的方式分别与从机模块进行数据交互。
11、进一步地，主机模块同时和多个从机模块进行通信，主机模块给每个从机模块发送采集指令，从机模块则控制相应的生理信号传感器执行数据采集工作。
12、进一步地，主机模块收集从机模块的数据后传送给上位机，并由上位机保存到云端。
13、进一步地，所述多节点时间同步通信方式为多从机模块同步通信，其方法如下：
14、(1)当主机模块和从机模块连接成功时，主机模块和从机模块启动定时器模块；
15、(2)从机模块发送从机定时器模块中的计数寄存器数值，并记作t1，当主机模块接收到t1时，记录主机此时定时器模块中的计数寄存器数值，并记作t2；
16、(3)主机机模块发送主机定时器模块中的计数寄存器数值，并记作t3，当从机模块接收到t3时，记录从机此时定时器模块中的计数寄存器数值，并记作t4；
17、(4)通过公式计算主机定时器模块和从机定时器模块的起始偏差(起始偏差δ＝0.5*((t2-t4)-(t1-t3)))，从机模块根据起始偏差延后或提前该偏差值向主机模块发送数据。
18、(5)当主机模块须同时跟n个从机模块进行同步通信时，连接周期为t，第i(0＜i≤n)个的从机模块，需在根据起始偏差延后或提前该偏差值基础上，增加以避免不同从机模块通信干扰，从而实现多节点时间同步传输。
19、与现有技术相比，本专利技术至少包括如下有益效果：
20、(1)传统穿戴设备需及时有医护人员进行储存数据和处理数据，但往往需要了解病患在不同状态的生理信号才更有利于进行医疗诊断，本专利技术可以同时采集多个测量点的生理信号并存储，并发送到云端，大大方便了医护人员的操作。
21、(2)传统医疗穿戴设备比较冗余，本专利技术采用低功耗无线数据传输，大大减轻病人穿戴设备的负担，提高病人的运动范围；并节省设备的能耗，加强了医疗穿戴设备的使用时长和寿命，更有利于病患的医疗数据采集；
22、(3)本专利技术具有时间同步和长包传输的特点，时间同步的特性有利于医生建立多维的数据模型，从而提高对病患诊断的精确度，长包传输有利于提高对病患采集数据的采样频率，从而获得更精确的医疗信息。
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1.一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于,包括主机模块和从机模块，主机模块和从机模块采取多节点时间同步的传输手段；
2.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述接入过程包括主机模块或从机模块设备发现、主从机通讯链路的建立和终止、主从机模块的绑定处理。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述信息属性传输协议模块的数据单元包括读、写、通知和指示四种类型。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述主机模块和从机模块的无线通信方式为低功耗蓝牙通信。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述从机模块和主机模块的通信方式属于间歇式通信，只有当连接时才进行数据交换。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述主机模块采取轮询的方式分别
7.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，主机模块同时和多个从机模块进行通信，主机模块给每个从机模块发送采集指令，从机模块则控制相应的生理信号传感器执行数据采集工作。
8.根据权利要求7所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，主机模块收集从机模块的数据后传送给上位机，并由上位机保存到云端。
9.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述主机模块和从机模块在进行连接工程中有三种情况：主机模块中的设备控制访问配置模块收到从机模块的设备控制访问配置模块的连接请求；当二者的连接参数配对时，则主机模块的设备控制访问配置模块返回连接成功的句柄给应用层，主机模块和从机模块建立连接，主从设备之间不再使用广播通道进行通讯，而使用数据通道进行通信；若主机模块和从机模块的连接参数不配对时，主机模块会拒绝从机模块，或者发出更改连接参数的请求，直至超时。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述多节点时间同步通信方式为多从机模块同步通信，其方法如下：
...【技术特征摘要】
1.一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于,包括主机模块和从机模块，主机模块和从机模块采取多节点时间同步的传输手段；
2.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述接入过程包括主机模块或从机模块设备发现、主从机通讯链路的建立和终止、主从机模块的绑定处理。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述信息属性传输协议模块的数据单元包括读、写、通知和指示四种类型。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述主机模块和从机模块的无线通信方式为低功耗蓝牙通信。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述从机模块和主机模块的通信方式属于间歇式通信，只有当连接时才进行数据交换。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗多节点时间同步的长包无线传输可穿戴式网络系统，其特征在于，所述主机模块采取轮询的方式分别与从机模块进行数据交互。
7.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志航，陈芝涛，刘烁宇，吴思翰，
申请(专利权)人：广州九坪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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