第3章

Wearable Computing: From Modeling to Implementation of Wearable Systems Based on Body Sensor Networks

节点环境内的信号处理

3.1　介绍

对BSN领域最新技术的分析表明BSN应用程序的开发迄今为止依然是一项复杂的任务，造成这一现状的原因还包括缺乏可对BSN系统的独特需求提供专门支持的编程框架。

为支持优化的BSN应用程序编程，同时最大限度地减少开发时间和工作量，我们设计并实现了SPINE（Signal Processing In-Node Environment，节点环境内的信号处理）［1-3］，这是一个开源的、领域专用的BSN编程框架。

SPINE旨在促进BSN应用的原型设计。SPINE能够通过其处理函数库，高效实现用于传感器数据的分析和分类的信号处理算法。它被组织成两个相互作用的宏组件，此二者分别在商用可编程传感器设备和个人协调器（Android智能手机和平板电脑，或个人电脑）上实现。这些设备之间的通信是无线的，使用蓝牙或IEEE 802.15.4标准。高级SPINE API（在协调器层级）允许动态和灵活地配置可从传感器节点层级获得的感知和处理功能。许多生物物理传感器和信号处理任务是已经实现好的，可供应用程序开发人员使用。另外，SPINE框架经过精心设计，可以非常方便地集成用户定制的新传感器驱动程序和处理任务。采用SPINE的一个主要优势是其基于特定感知和处理需求对BSN系统进行配置的能力，通过这种方式，相同的传感器可以被不同的应用程序使用，而无须在从一个应用程序切换到另一个应用程序之前进行离线重新编程。