面向智能服裝的體域傳感器網(wǎng)絡信息融合研究.pdf

1、將電子信息技術嵌入人體時刻穿著的服裝中，一方面賦予服裝除保暖、美觀外的更多的功能，另一方面也將改變信息系統(tǒng)原來的面貌，使之以一種前所未有的方式緊密地、方便地服務于我們的身邊。智能服裝以信息技術與服裝的結合為出發(fā)點，采用材料、紡織、服裝等領域先進技術，將檢測、處理、存儲、通信和輸入輸出等電子元器件進行微型化、柔性化，并植入服裝內，在不影響服裝穿著舒適性的條件下，實時采集信號，處理、存儲和傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各種應用功能，向用戶提供智能分析決策支

2、持和反饋控制功能。可穿戴計算、傳感器網(wǎng)絡和信息融合分別為智能服裝提供了計算平臺、感知通信平臺和決策分析手段，使得智能服裝緊密圍繞人體這一中心，形成一個獨特的研究領域，具有十分重要的理論研究意義和應用前景。
　　 首先，論文系統(tǒng)地闡述了智能服裝以及相關領域最新研究成果。介紹了目前智能服裝在硬件平臺、軟件結構、網(wǎng)絡傳輸以及信息處理分析等方面的研究現(xiàn)狀。并介紹了生理信息處理和多源信息融合的主要方法。
　　 其次，從智能服裝系統(tǒng)

3、復雜性，需適應多變的應用和人體這一特點出發(fā)，闡述構建這種系統(tǒng)的方法論，進而結合面向生理監(jiān)護智能服裝的實際需求，設計了基于分層的智能服裝體系結構，給出了平臺的設計思想與法則，以及具體的設計方案。接著針對智能服裝的基本應用：人體生理監(jiān)測，進行了硬件設計和生理信號處理模塊設計。然后，采用分布式計算任務調度多目標優(yōu)化的遺傳算法，實現(xiàn)系統(tǒng)低功耗、實時性和計算均衡等性能要求。
　　 再次，智能服裝需要一種靈活低功耗的通信機制，來有效地傳輸傳

4、感數(shù)據(jù)和系統(tǒng)控制信息。論文將低功耗IEEE802.15.4無線個域網(wǎng)技術引入到嵌入服裝的通信平臺構架中，通過對面向健康監(jiān)護的生理傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸需求分析，設計基于IEEE802.15.4的嵌入服裝的體域無線傳感器網(wǎng)絡，確定了其節(jié)點部署、網(wǎng)絡工作頻段、拓撲結構和媒體訪問模式等相關網(wǎng)絡通信機制。并通過仿真證明其可行性。
　　 接著，探討一種能利用嵌入在智能服裝中的全天候實時采集的人體各種生理信號、活動信號和環(huán)境信號，形成綜合分析

5、決策的方法和體系。對人體健康、運動狀態(tài)和環(huán)境特征進行分析判斷，利用模糊綜合評價的方法，結合層次分析法，從定性和定量相結合的角度建立了一個針對健康及運動風險的綜合評估模型。并利用灰系統(tǒng)的關聯(lián)分析法，使模型能適應不同人體的特殊情況，完善了評估模型。最后通過實例驗證了模型的有效性。
　　 最后，針對“亞健康”這一普遍關心的人類身心健康問題，由于其復雜的表現(xiàn)形式，兼具主觀模糊的特點，使得亞健康的診斷技術發(fā)展緩慢，提出了一種新穎的基于智能

6、服裝的多生理參數(shù)融合綜合量化分析方法。利用嵌入智能服裝的生理傳感器感知人體生理信號，通過分布式計算平臺處理信號提取特征，建立了基于生理信息融合的亞健康評估模型，采用主成分分析法進行特征降維，并基于亞健康診斷生理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，對算法進行了驗證，并對運行結果進行了分析。提出的方法將為解決智能服裝進行面向應用的多源信息融合問題提供一個新的解決思路。
　　 本文研究的面向智能服裝的體域傳感器網(wǎng)絡信息融合課題旨在建立低功耗柔性人體生命信息感