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毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
一. 背景，目的及意义
1) 背景
随着可穿戴设备的日益兴起，中国的可穿戴设备市场也进入了高速增长时期，根据统计数据显示2012年中国可穿戴设备市场各种设备出货量达到230万部、市场规模达到6.1亿元，可穿戴便携移动医疗设备市场销售规模达到4.2亿元。在众多可穿戴设备中，主打健康的智能手环无疑是其中最为耀眼的明星，在其他智能设备还仅仅处在概念期时，智能手环已经呈现出百家争鸣的局面， 乐心MAMBO，咕咚智能手环2，Bong智能手环等一系列智能手环开始出现在市场上。
目前智能手环作为可穿戴计算产品的重要一员已经成功进入健身娱乐，体育，医疗等行业，其相关产品也相继问世。无论是国外还是国内厂商，都在不断推出更加吸引人的智能手环设备，尤其是在健身浪潮正盛的现代，智能手环相比之前得到了空前的关注。在未来的几年中智能手环将带来巨大的产业价值。可以想象更多的智能手环会被研发出来并流行开来，造福人类。
2) 目的及意义
智能手环的功能相对简单，目前主要给健身用户设计，它没有显示设备只负责记录一天的活动情况，在对数据进行简单的分析后将输出到计算机或是手机上进行数据的进一步分析，相比于其他可穿戴设备，它具有更低的功耗，更轻的重量以及更加低廉的价格。它可以通过采集人体及其外部环境的数据给出合理的建议，使人们更好的生活工作学习。
二. 国内外研究现状
智能手环是设备和人体合一理念下的产物，是可穿戴的移动计算系统和传感器的集合体。通过对用户自然环境的持续感知，起到数据指导健康生活的作用。
历史上最早的可穿戴设备由史蒂夫-曼基在20世纪70-80年代发明，他发明了最早的可穿戴设备--戴在头上的显示器。当时比较具有代表性的研究机构有美国麻省理工学院,卡内基梅隆大学,多伦多大学等。我国在20世纪90年代后期开展相关技术的研究。2013年国家发改委提出的一项重点任务就是在多领域研制可穿戴设备，并要将其进行规模化和产品化。
智能手环这种体育与电子，健康与科技的跨界融合产品在各方面的支持和努力下正在逐步走入人们的生活中。2014年6月26日，Google在其 I/O开发者大会上发布了Google Wear智能操作系统，2014年9月苹果发布了I Watch手表，LG公司还转为儿童设计了一款手环。这些设备使可穿戴设备与科技互联网行业结下了不解之缘。可穿戴设备在推动科技进步的同时极大的方便了人们的生活。作为小型的高性能、低功耗产品，智能手环受到了越来越多的开发者的关注，未来会有一天，当人们去医院看病的时候，医生不再询问过去的状况，而是直接通过网络查看一下记录，就可以对病人的健康状况了如指掌，从而更好地对症下药。当然智能手环的潜力远不止于此，当这些记录与大数据相结合时，改变的就不仅仅是我们常说的信息产业，包括服装、运输、零售等传统行业也将为之而改变。如果说信息技术对传统行业的改造是未来最大的金矿，那么智能手环恰恰是一把打开金矿的钥匙。现在已出现很多成功的商业案例，这些商业产品基本包括五大类：一是运动和健康辅助的 Pebble 智能手表和健身追踪设备 Fitbit 以及国内的咕咚手环、康康血压仪、大麦计步器等；二是具有定位和安全预警功能的定位腕表、360 儿童卫士手环等；三是可以不依附于智能手机的独立智能设备 iWatch，以及果壳智能手表；四是作为互联网辅助产品的Google Glass、百度 Eye 类产品；五是与物联网密切相关的体感设备 MYO 等。根据市场反馈，同时实现功能、舒适度和时尚这 3 点的可穿戴设备更能赢得消费者的认可，目前的可穿戴设备仍有极大的成长空间。
三. Mbed及传感器解决方案
相比于传统的嵌入式设备，作为移动设备的智能手环必须在功耗和性能上找到一个合适的平衡点。同时所选择的硬件设备又要满足开发简单以求更快的上市，从而占领市场的要求。Mbed作为一个专用于物联网设计的原型开发平台自然的就成为了本次设计的首选平台, ARM mbed是一项旨在推动物联网 (IoT)产业发展及满足新一代专业开发者的研发需求而设立的产业合作项目。它提供免费开发工具和基础开源软硬件元件，帮助快速开发基于ARM架构的创新设备。同时，该项目能将连接器、传感器以及云端服务软件组件和开发工具更轻松地加以整合，为开发者及合作伙伴打造一个动态的、合作的生态系统。它是一个面向ARM处理器的原型开发平台，包括免费的软件库（SDK），硬件参考设计（HDK）和在线工具（Web）三部分。考虑到智能手环低功耗的特性，选取采用意法半导体的低功耗Cortex-M4主控芯片的mbed平台,意法半导体（STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码：STM）与ARM联合宣布，意法半导体正式加入ARM mbed 项目。未来，开发者将可以利用基于ARM Cortex-M系列处理器的STM32微控制器进行开发的同时，自由获取mbed软件、开发工具和在线合作平台，实现打造新一代智能电子产品的愿景。就国内而言，mbed平台用的比较少，作为国外的研究生课程，mbed由于其较好的移植性和快速开发性已经开始普及。
传感器部分，气压温度采集装置使用数字化的气压温度，传统的气压温度计存在着反应缓慢，测量精度不高的和读数不方便等缺点。而采用数字气压计就可以很好的解决这些问题。数字气压高度表不仅在航空，测绘，军事等领域是必不可少的，而且广泛应用在登山，探险等日常活动之中。气压传感器因为其结构简单，精确度，灵敏度高的特点，广泛应用于气压测高领域。因而采用电子技术的温度气压测量仪就显得十分有意义了。传感器姿态部分采用九轴模块进行处理，九轴传感器内置3轴加速度计、一个3轴陀螺仪和一个3轴磁强计，采用 MEMS制造工艺。这三种传感器分别检测线性加速度、角速度和磁场强度，提供完整的位置和运动感应数据。这三种传感器通过较高的集成度协同度，提高电源的利用效率。无线的传输采用Wi-Fi技术。Wi-Fi技术通用性强，兼容的设备多，可以有效的传输数据，同时可以节省大量由排线、线路维修、检测上的一些不必要的障碍和消耗，同时，在实时运行阶段也可以明显体现它的便携性，高效性和节能性。
参考文献：
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