可穿戴計算：基于人體傳感器網(wǎng)絡(luò)的可穿戴系統(tǒng)建模與實(shí)現(xiàn)

前言
致謝
第1章　人體傳感器網(wǎng)絡(luò) 1
1.1　介紹 1
1.2　背景 1
1.3　典型的移動健康系統(tǒng)架構(gòu) 4
1.4　傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件架構(gòu) 5
1.5　通信媒介 6
1.6　功耗考慮 6
1.7　通信標(biāo)準(zhǔn) 7
1.8　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?9
1.9　商用傳感器節(jié)點(diǎn)平臺 11
1.10　生理信號和傳感器 13
1.11　BSN應(yīng)用領(lǐng)域 15
1.12　總結(jié) 17
參考文獻(xiàn) 17
第2章　BSN編程框架 20
2.1　介紹 20
2.2　開發(fā)BSN應(yīng)用 20
2.2.1　特定于應(yīng)用和平臺的編程 21
2.2.2　自動代碼生成 22
2.2.3　基于中間件的編程 22
2.2.4　編程方法的比較 24
2.3　編程抽象 25
2.4　BSN框架需求 27
2.5　BSN編程框架 30
2.5.1　Titan 30
2.5.2　CodeBlue 31
2.5.3　RehabSPOT 31
2.5.4　SPINE 31
2.5.5　SPINE2 31
2.5.6　C-SPINE 32
2.5.7　MAPS 32
2.5.8　DexterNet 32
2.6　總結(jié) 32
參考文獻(xiàn) 33
第3章　節(jié)點(diǎn)環(huán)境內(nèi)的信號處理 36
3.1　介紹 36
3.2　背景 36
3.3　動機(jī)和挑戰(zhàn) 37
3.4　SPINE框架 37
3.4.1　架構(gòu) 38
3.4.2　程序設(shè)計視角 41
3.4.3　可選的SPINE模塊 41
3.4.4　高級數(shù)據(jù)處理 41
3.4.5　多平臺支持 43
3.4.6　總結(jié) 45
參考文獻(xiàn) 45
第4章　BSN中的面向任務(wù)編程 46
4.1　介紹 46
4.2　背景 46
4.3　動機(jī)和挑戰(zhàn) 47
4.3.1　對獨(dú)立于平臺的中間件的需求 47
4.3.2　設(shè)計面向任務(wù)的框架面臨的挑戰(zhàn) 47
4.4　SPINE2概述 48
4.5　SPINE2中的面向任務(wù)編程 50
4.6　SPINE2節(jié)點(diǎn)端中間件 52
4.7　SPINE2協(xié)調(diào)器 54
4.8　SPINE2通信協(xié)議 54
4.9　在SPINE2中開發(fā)應(yīng)用程序 56
4.10　總結(jié) 57
參考文獻(xiàn) 57
第5章　自主人體傳感器網(wǎng)絡(luò) 58
5.1　介紹 58
5.2　背景 58
5.3　動機(jī)和挑戰(zhàn) 59
5.4　最新技術(shù) 59
5.5　SPINE-*：基于任務(wù)的自主架構(gòu) 61
5.6　自主身體活動識別 64
5.7　總結(jié) 68
參考文獻(xiàn) 68
第6章　面向智能體的人體傳感器網(wǎng)絡(luò) 70
6.1　介紹 70
6.2　背景 70
6.2.1　面向智能體的計算和無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 70
6.2.2　Sun SPOT（MAPS）移動智能體平臺 72
6.3　動機(jī)和挑戰(zhàn) 74
6.4　最新技術(shù)：描述與比較 76
6.5　BSN領(lǐng)域基于智能體的建模和實(shí)現(xiàn) 78
6.6　基于智能體的工程化BSN應(yīng)用：案例研究 79
6.7　總結(jié) 82
參考文獻(xiàn) 82
第7章　協(xié)同人體傳感器網(wǎng)絡(luò) 85
7.1　介紹 85
7.2　背景 85
7.3　動機(jī)和挑戰(zhàn) 86
7.4　最新技術(shù) 88
7.5　協(xié)同BSN參考架構(gòu) 89
7.6　C-SPINE：一個CBSN架構(gòu) 91
7.6.1　BSN間通信 93
7.6.2　BSN接近檢測 94
7.6.3　BSN服務(wù)發(fā)現(xiàn) 95
7.6.4　BSN服務(wù)選擇和激活 95
7.7　總結(jié) 96
參考文獻(xiàn) 96
第8章　集成人體傳感器網(wǎng)絡(luò)與樓宇網(wǎng)絡(luò) 98
8.1　介紹 98
8.2　背景 98
8.2.1　樓宇傳感器網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 98
8.2.2　樓宇管理框架 101
8.3　動機(jī)和挑戰(zhàn) 101
8.4　集成的層次 103
8.5　最新技術(shù)：描述與比較 104
8.6　一種基于智能體的集成網(wǎng)關(guān) 105
8.7　應(yīng)用場景 108
8.8　總結(jié) 110
參考文獻(xiàn) 110
第9章　集成可穿戴與云計算 112
9.1　介紹 112
9.2　背景 112
9.2.1　云計算 112
9.2.2　傳感器流管理架構(gòu) 113
9.3　動機(jī)和挑戰(zhàn) 114
9.3.1　BSN挑戰(zhàn) 115
9.3.2　BSN/云計算集成的挑戰(zhàn) 116
9.4　云輔助BSN參考架構(gòu) 117
9.4.1　傳感器數(shù)據(jù)采集 118
9.4.2　傳感器數(shù)據(jù)管理 119
9.4.3　可擴(kuò)展的處理框架 119
9.4.4　永久性存儲 119
9.4.5　決策過程 120
9.4.6　開放標(biāo)準(zhǔn)和高級可視化 121
9.4.7　安全 121
9.5　最新技術(shù)：描述與比較 122
9.5.1　WSN與云計算的集成 122
9.5.2　BSN與云計算的集成 123
9.5.3　對比 124
9.6　人體云：用于集群BSN應(yīng)用的基于云的平臺 126
9.7　工程化人體云應(yīng)用程序 128
9.7.1　ECGaaS：心臟監(jiān)測 129
9.7.2　FEARaaS：基本的恐懼檢測 131
9.7.3　REHABaaS：遠(yuǎn)程康復(fù) 134
9.7.4　ACTIVITYaaS：集群活動監(jiān)測 135
9.8　總結(jié) 140
參考文獻(xiàn) 140
第10章　BSN系統(tǒng)開發(fā)方法 145
10.1　介紹 145
10.2　背景 145
10.3　動機(jī)和挑戰(zhàn) 147
10.4　基于SPINE的設(shè)計方法 147
10.4.1　模式驅(qū)動的應(yīng)用級設(shè)計 148
10.4.2　系統(tǒng)參數(shù) 149
10.4.3　流程圖 150
10.5　總結(jié) 152
參考文獻(xiàn) 152
第11章　基于SPINE的人體傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 153
11.1　介紹 153
11.2　背景 153
11.3　身體活動識別 153
11.3.1　相關(guān)工作 153
11.3.2　基于SPINE的活動識別系統(tǒng) 155
11.4　計步器 157
11.4.1　相關(guān)工作 157
11.4.2　基于SPINE的計步器 158
11.5　情緒識別 159
11.5.1　壓力檢測 159
11.5.2　恐懼檢測 162
11.6　握手檢測 166
11.6.1　相關(guān)工作 166
11.6.2　基于SPINE的握手檢測系統(tǒng) 166
11.7　身體康復(fù) 169
11.7.1　相關(guān)工作 169
11.7.2　SPINE運(yùn)動康復(fù)助理 170
11.8　總結(jié) 172
參考文獻(xiàn) 172
第12章　使用SPINE 176
12.1　介紹 176
12.2　SPINE 1.x 176
12.2.1　如何安裝SPINE 1.x 178
12.2.2　如何使用SPINE 180
12.2.3　如何使用SPINE1.3運(yùn)行簡單的桌面應(yīng)用程序 183
12.2.4　SPINE日志功能 187
12.3　SPINE2 188
12.3.1　如何安裝SPINE2 190
12.3.2　如何使用SPINE2 API 191
12.3.3　如何運(yùn)行一個使用SPINE2的簡單應(yīng)用程序 194