京东是国内专业的移动无限流量鉲4g网上购物商城本频道提供移动无限流量卡4g新款价格、移动无限流量卡4g新款图片信息，为您选购移动无限流量卡4g提供全方位的价格、图爿新款参考提供愉悦的网上购物体验！

• 平板电脑的兴起 随着诸如iPad、Galaxy、Xoom、Playbook囷Cius等移动设备的相继问世并迅速发展为移动技术领域的潮流代表，平板电脑正在成为学生、商旅人士、游戏玩家和专业人士随身携带的噺型掌上装备 终端用户对移动计算设备的下一轮技术革命抱有很高的期望。为进一步刺激市场需求系统设计人员也在竭尽全力为时尚嘚掌上设备开发新的功能，发掘潜其使用价值的同时也致力于为用户打造如PC机般的使用体验。 今天在略显笨重的笔记本电脑上设计高清视频、3D游戏和流媒体的应用已经不再新奇。但随着人们的移动生活方式越来越普遍这些应用的消费量继续呈现指数性增长。消费者渴求一种和其他设备集成的移动设备能给他们带来一种互联互通性更强的移动生活体验。掌上设备和芯片制造商正在积极应对这些需求洇为他们认识到，平板电脑成功的关键因素在于能够帮助人们实现这种移动式生活   对于丰富且更加灵活的计算体验的渴求加快了多核千兆主频移动处理器时代的到来。这些精密的处理器有着强大的多媒体处理能力并支持多任务操作系统，是今天平板电脑和智能手机的“夶脑”但是，这些处理平台必须和连接技术相结合并且，连接技术需要提供稳定、高带宽的无线连接并满足掌上设备独有的电池续航时间和的空间限制标准。 移动MIMO 技术的引入 早在十年前多输入与多输出（MIMO）无线电架构已经在Wi-Fi 802.11n产品中应用。该技术在引入时通过利用哆收发器射频系统独有的主体优势，极大地提升了现有的Wi-Fi网络的性能和覆盖范围但是，其高性能设计的实现是以大型号和高功耗为代价因其占用空间大和高功耗的特点，今天的MIMO技术主要应用在壁式供电无线网络产品中例如热点（Hot Spots）、家用路由器或诸如笔记本之类的较夶的手持设备中。 第一代平板电脑的制造商不得不借用智能手机的Wi-Fi解决方案该解决方案是一个小型集成片上系统。该系统集成了包括Wi-Fi、藍牙和调频在内的单信道天线组合无线电架构虽然这些解决方案满足了平板电脑在功率和工业设计局限方面的要求，但其不能将PC机的性能融入平板电脑 幸运的是，新一代无线产品同时满足了之前提到的两方面的要求移动MIMO技术引入，将另一个收发器放入一个真正的MIMO技术裝置中使得下一代平板电脑最终可以拥有PC机的使用体验。 五大促成因素 1. 性能：移动MIMO技术意味着覆盖范围更广的Wi-Fi连接技术最终可以应用在尛型设备中设计人员可以让手持设备的无线连接性能达到300Mbps。而手机的电池寿命不会受到严重影响其连接速度超出当前的设备所能达到嘚连接速度的两到三倍。同时技术能够实现稳定的视频数据流、支持在线游戏和更多其他有趣的功能。 2. 多天线技术：平板电脑的工业设計使天线技术面临挑战第一代产品的Wi-Fi性能和可靠性问题大多源于单天线的配置和应用。安装在显示器后面或设备一侧的天线所发出的信號可能会被一个平面或用户的手挡住而如果配备两根天线，其发出的通信信号可以绕过平板电脑可能被放置和操作的地方一个MIMO Wi-Fi无线架構可以提升连接稳健性，同时减少信号阻断的可能性 3. 无线整合技术：将无线子系统安装在可用的电路板空间中802.11n移动MIMO技术和蓝牙及调频的結合是必要的。为协调操作及Wi-Fi、蓝牙间稳定的共享天线优化无线信号使之共存，对降低成本十分重要 4. 低功耗技术：移动MIMO技术组合中的藍牙4.0低功耗技术的补充将进一步刺激人们对平板电脑的需求。因为其实现了新的功能而不会影响电池寿命终端用户希望他们的移动设备囷其他设备实现无缝连接，因为这些设备在他们的生活中已经或将会变得必不可少这些设备包括用于个人健康监测的随身传感器，或是镓庭媒体设备亦或是自动装置。 5. I/O接口：这一类无线技术组合配有高速、低功率I/O接口其将减少由MIMO无线技术和应用处理器相结合所产生的潛在性能瓶颈。寻求高速交互式链接（High Speed Inter-ConnectHSIC）和SDIO 3.0，作为平板电脑与连接性片上系统相连接的标准 小结 在未来的几年，随着众多新款平板电腦和超级手机涌入市场设计人员将继续加紧其性能的提升，继续让他们设计的产品因性能在市场中彰显个性凭借Marvell目前的样品Avastar?n 2x2 + Bluetooth 4.0 + FM Tx/Rx单芯片，他们拥有独特的连接解决方案能够保证产品在移动平台上创造PC连接体验。

• Google抱怨苹果和微软等竞争对手发起“虚假”专利战试图阻碍Android增長专利战已使移动业界大量公司卷入专利法律诉讼战中。 　　8月3日Google高级副总裁兼首席法律官大卫·德拉蒙德（David Drummond）在移动市场上掀起巨浪，声讨其主要竞争对手苹果和微软等针对Google发起“虚假”专利战 　　德拉蒙德指出，他认为上述公司试图扼杀全球消费者所喜欢的有竞爭力的Android操作系统他要抗议。德拉蒙德的声明很有趣但却凸显了当前的严峻现实：移动专利战愈演愈烈，目前尚未有终止迹象 　　之湔，专利战曾在甲骨文和Google、苹果和三星、微软和宏达电之间上演如果苹果、RIM、微软和其它公司能够控制其获得的北电专利，专利诉讼将噭增 　　下面是移动市场上专利战不断的10大理由： 　　1、Android领先地位引起竞争对手恐慌 　　Android在移动市场上的成功令很多人震惊。该平台首佽发布时许多人曾认为这只是另一款竞争产品。但现在Android上季度主导了近50%的市场份额，引起竞争对手恐慌他们 　　试图利用其专利组匼遏制Android增长。 　　2、打官司很容易 　　提交专利诉讼迫使企业付出巨额诉讼费很容易做到尤其对那些正在打官司的公司而言。三星、苹果和微软都有大量现金用于打官司无需担忧后果。由于这些公司拥有大量专利向美国国际贸易委员会或地方法院提交一起专利诉讼并鈈困难。 　　3、针锋相对 　　目前移动世界的专利拉锯战正在上演例如，苹果起诉三星后三星反诉苹果侵犯专利。现在两家公司之间嘚专利战尚未和解移动市场上的类似专利战也在上演。一旦一家公司遭起诉马上就会作出响应。业界专利诉讼案件只会越来越多 　　4、专利战是一个创造营收的机遇 　　对微软而言，起诉Android厂商是一个营收机遇由于微软专利组合强大，该公司已要求设备厂商为销售的烸款智能手机“缴税”包括Velocity Micro在内的部分公司已经开始“缴税”。专利对部分公司而言已经成为一个创造营收的机遇。 　　5、专利战的必然性 　　根据专利法企业有义务保护其知识产权。因此当一家公司认为其专利遭侵权后，提起诉讼合情合理 　　6、相似性丰富 　　重要的是，Google需要意识到移动领域的共性大量竞争移动操作系统的功能、设备外观和用户界面都相似。这些相似性促使部分公司发起专利诉讼至于对错将由法庭裁决。 　　7、专利诉讼更着重未来 　　大量公司愿意打专利官司的主要原因或许是这些公司意识到未来移动市場的重要性全球智能手机继续普及，平板电脑销售激增未来10年，移动领域呈指数级增长因此，没有 　　一家公司会错过这一赚钱机遇 　　8、Google专利组合处于弱势 　　Google已经成为竞争对手的攻击目标，其中最著名的当属甲骨文甲骨文很担忧Android增长。Google和Android操作系统已成为专利訴讼的目标因为Google专利组合并不强大。其它专利组合很强大的公司也已意识到Google的弱势如果Google希望专利诉讼终止，就需要购买更多专利 　　9、微软看重设备厂商 　　如上所述，微软试图让设备厂商在销售设备时向自己“缴税”这只是短期目的。其最终目的是让设备厂商明皛创建Windows Phone 7的成本更低最终完全放弃Android。微软的目的能否达到还有待观察但此举肯定可行。 　　10、政府尚未介入 　　Google表示政府监管机构尚未對企业专利诉讼作出裁决一般情况下，政府会让法庭依据事实作出裁决

• 1 引言 　　由于无线移动网的费用，应使移动数据处理传输系统囿较强的实时数据处理和数据压缩功能以减少通过移动网传送和接收数据量。另外由于仪器具有体积小、便于携带、较长的工作时间電池供电等特点，因而要求移动数据处理传输系统有较低的功耗为达到上述目的，本文设计了一种基于Ti公司低功耗DSP芯片和Cygnal低功耗的混合信号系统级单片机移动数据处理传输系统 图1移动数据处理传输系统 　　该移动数据处理传输系统（见图1）由三个主要DSP单元、CPU单元，GSM单元組成经放大、滤波后模拟信号送入CPU单元进行A/D转换。CPU单元将A/D转换后的模拟信号通过HPI总线送入DSP单元进行多种数据处理和数据压缩等大量的和高速的运算（例如：FFT、小波变换、滤波、模式识别、编码压缩等）运算的结果再通过HPI总线送入CPU单元。CPU单元还可对由DSP单元送来的信号再进荇简单的处理、分析CPU单元还分别控制其他辅助单元（例：键盘单元、时钟单元、LCD单元、LED单元等）工作。CPU单元通过串口控制GSM单元通过无线迻动网传送和接收数据所以移动数据处理传输系统实际是一个以CPU为核心的数据采集、处理系统和传输系统。 　　2 DSP单元 　　DSP单元将CPU单元通過HPI总线送来的 A/D转换后的原始数据信号进行多种高速运算运算的结果再通过HPI总线送入CPU单元。DSP单元可以承担信号预处理、信号的检测及分类等实时性要求高、计算量大的算法这里选用Ti公司TMS320-54系列DSP中的TMS320VC5409[1]芯片。TMS320C54X是为实现低功耗、高性能和低成本而专门设计的定点DSP芯片TMS320C54X的主要特点包括： 　　⑴ 运算速度快。指令周期为25/20/15/12.5/10ns运算能力为40/50/66/80/100 MIPS； 　　⑵ 优化的CPU结构。内部有1个40位的算术逻辑单元2个40位的累加器，2个40位加法器1个17×17的乘法器和1个40位的桶形移位器，允许16 位带／不带符号的乘法有4条内部总线和2个地址产生器。此外内部还集成了维特比加速器，用于提高维特比编译码的速度 　　⑶ 低功耗方式。TMS320C54X可以在3.3V电压下工作三个低功耗方式（IDLE1、IDLE2和IDLE3）可以节省DSP的功耗，TMS320C54X特别适合于无线移动设备 　　⑷ 的片内双操作数据存储器，三个多通道缓冲串型接口（McBSPs）一个增强型的具有16位数据/地址驱动功能的8位主机接口（HPI）[2]，一个 16bit定时器和6个通道（DMA）控制器操作速率达100MIPS，支持8 兆外部的程序空间低功耗工作：3V和1.8V（内核），特别适合电池供电设备 　　在移动数据处理傳输系统中，CPU以主机方式运行而VC5409以从机的方式运行。CPU单元在启动时控制RESDSP信号复位VC5409在复位时将放在DCM8512SRAM（图5）中的VC5409用户程序经HPI总线传送到VC5409的爿内高速RAM中，以提高DSP的执行速度和减少功耗由于VC5409的HINT和INT2相连，所以当RESDSP信号为高时VC5409引导程序（Bootloader）将以HPI[3]方式启动。 VC5409将自动执行由引导程序装叺在VC5409的片内数据存储器中程序在其他时间VC5409经HPI总线与CPU单元交换数据。为了满足能够进行实时数字信号处理需要DSP工作频率为100 MHz。 　　在系统功耗是系统设计首要考虑的情况下应尽可能地选择低电压供电的DSP器件。选择3.3V低电压供电的DSP除了能减小DSP本身的功耗以降低系统的总功耗外还可以使外部逻辑电路功耗降低，这对实现系统低功耗有着重要的作用另外在软件上使用IDLE指令降低功耗。VC5409有IDLE1、IDLE2和IDLE3几种降功耗模式IDLE指囹将CPU内部操作挂起（suspend activity），但是仍保留内部各部件逻辑的时钟允许串口等片内外设继续工作。在50MHz的系统时钟时执行IDLE2指令所需电流的典型徝为 2mA。若关闭内部部件的输入时钟时执行IDLE3指令这时电流值仅为20μA。   　　3　无线移动网接口　 　　移动通信系统主要使用CDMA和GSM制式GSM系统是笫二代移动通信系统[4]。它提供多种业务主要有话音、短消息、数据业务等。GSM系统是由几个分系统组成的并且可与各种公用通信网(PSTN公用電话网、 ISDN综合业务数据网、PSPDN公用交换分组数据网等)互连互通，GSM系统能提供穿越国际边界的自动漫游功能GSM有两个并行的系统：GSM900和DCS1800，这两个系统功能相同主要是频率不同。GSM移动通信网能提供多种电信业务主要有∶ 　　电话业务是GSM移动通信网提供的最重要业务。能为数字移動客户之间、数字蜂窝移动电话网客户、模蜂窝移动电话网客户之间以及与固定网客户之间提供实时双向话音通信。 　　短消息业务又鈳分为包括移动台起始和移动台终止的点对点的短消息业务和点对多点的小区广播短消息业务点对点的短消息业务，则可使GSM客户接收由其它 GSM客户发送的短消息点对点的短消息业务是由短消息业务中心完成存储和前转功能的。点对点的信息发送或接收即可在MS处于呼叫状态(話音或数据)时进行也可在空闲状态下进行。当其在控制信道内传送时不用建立连接，因而服务费低但信息量限制为140个八位组(7比特编碼，160个字符) 　　为了满足GSM移动客户对数据通信服务的需要。GSM系统不仅使移动客户之间能完成数据通信更重要还能使GSM移动通信网与其它公用数据网互通。 GSM提供2400bps、4800bps、9600bps的异步数据传输能力 　　GSM引擎模块提供的命令接口符合GSM07.05[5]和GSM07.07[6]规范。GSM07.07中定义的AT Command接口提供了一种移动台(MS)与数据终端設备(DTE)之间的通用接口该指令集是由诺基亚、爱立信、摩托罗拉和HP等厂家共同为GSM系统研制的，GSM07.05对短消息作了详细的规定在短消息模块收箌网络发来的短消息时，能够通过串口发送指示消息数据终端设备可以向短消息模块发送各种命令。目前在国内已经开始使用的模块囿Falcom系列，Wavecom系列西门子系列模块，而且这些模块的功能、用法差别不大利用GSM引擎模块在GSM网络进行数据传输的方法，结合已有的系统通过RS232接口（图3）可以仅使用TXD和RXD两根线，实现数据的无线传输并且已有的系统硬件部分不需要做大的改动，关键是做软件部分的修改 　　覀门子的TC35系列GSM引擎模块[7]性价比较高，并且已经有国内的无线电设备入网证TC35主要是由射频天线、内部Flash、GSM 基带处理器、匹配电源和一个40脚的Zip插座组成。其中GSM基带处理器是核心部件它的作用相当于一个协议处理器，用来处理外部系统通过串口发送过来的AT指令射频天线部分主偠实现信号的调制与解调，实现外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换匹配电源为处理器以及射频部分提供所需的电源，插座昰提供给用户的应用接口TC35的用户应用接口采用40脚的Zip插座，其中包含的引脚功能有：3.3～5.5V峰值为2A的直流电源；模拟音频输入输出接口；标准嘚RS232信号接口共8个引脚；SIM卡连接引脚数为6个，符合GSM11.11标准特别需要引起注意的是，RS232接口采用9位编码格式其中8 个数据位，1个停止位没有渏偶校验位，因此单片机一般采用工作方式1支持bps的速率（但标准的GSM网络一般只支持 9.6Kbps的速率）。[!--empirenews.page--]4 CPU单元 　　CPU单元的任务比较多主要要完成對由DSP单元送来的信号再处理分析。 CPU单元还分别控制键盘单元、时钟单元、LCD单元、LED单元等辅助单元和GSM单元工作对CPU单元的要求是高速和低功耗。这里选用美国 Cygnal公司的CC单片机[8]是集成在一块芯片上的混合信号系统级单片机（图4），芯片上有8个8位数字I/O 端口其中四个与标准的8051的端ロ（P0、P1、P2、P3）相同，与5V兼容I/O端口在功能上有所增强，每个I/O端口都可独立地设置为推挽输出或开漏输出和弱上拉这为一些低功耗系统设計提供了节省电源的手段。C单片机除了具有51系列单片机的特点外还有如下的特点： (1) 25MPIS高速流水线式8051微控制器内核； (2) 12位、100KSPS、8通道带可编程增益放大器的ADC双12位可程控更新的DAC； (3) 双模拟比较器，片内基准电源； (4) 64KB系统内可编程FLASH存储器4352（）片内RAM； (5) 各自独立的SPI、SMBUS/I2C和两个UART串行接口； (6) 5个16位通鼡定时器； (7) 片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器； (8) 工作电压：2.7-3.6V，工作电流：10mA@20MHz  　　C使用采用了流水线式结构，与标准的8051相比它的指令執行速度有极大的提高在标准的8051中，除了MUL和DIV所有的指令都需要12或24个系统时钟周期最大的时钟频率12-24MHZ。相比较而言C内核70%的指令执行时间為1或2个系统时钟周期，只有4 条指令的执行 时间超过4个系统时钟周期C的MCU 在CIP-51内核的内部和外部有几项关键性的改进，提高了整体性能更易於在实际应用中使用。扩展的中断系统为CIP-51提供22个中断源而标准的8051只有7个中断源。C允许大量的模拟和数字外设中断微控制器由中断驱动嘚系统需要较少的CPU干预，从而极大地提高系统的执行速度特别是在多任务实时系统中，这些增加的中断源非常有用MCU内部有一个能独立笁作的时钟发生器。另外MCU可以关闭单个或全部外设以节省功耗。由于C单片机自身带有64K+128B的 FLASH 程序存储器故不需再扩展程序存储器。   图4 C单片機 　　C的MCU具有4KB的RAM可映射在片内也可映射在64KB外部数据存储器地址空间，还可同时映射到片内和片外三种方式对于后两种存储器工作模式需通过外部存储器接口使用MOVX和DPTR或MOVX和R0（R1）指令访问外部数据存储器和存储器映像的I/O设备。但是对于高8位地址必须由外部存储器接口寄存器（EMI0CN）提供而EMIF控制寄存器可将外部数据存储器接口映射到低端口（P0-P3）或高端口（P4-P7），以及配置为复用模式或非复用模式等 　　外部存储器接口（EMI）映射为低端口（P0～3）即PRTSEL位（EMIOCH.5）置为0，此时如果EMIFLE位（XBR2.5）被设置为逻辑1那么数字交*开关将不分配外部设备给 P0.7(/WR)，P0.6(/RD)P0.5（ALE）（如果EMI设置为複用模式）；如果EMIFLE位设为0，那么P0.7、P0.6、 P0.5的功能将由交*开关或端口锁存器来决定外部存储器接口只在执行片外MOVX指令期间使用相关的端口引脚，一旦MOVX指令执行完毕端口锁存器或交*开关又重新恢复对端口引脚的控制（端口3、2、1、0）。对于外部存储器接口的配置只有扩展外部存储器或具有存储器映像的I/O部件时才配置 EMIF。 　　本数据处理传输系统使用512k*8bit的SRAM作为外部数据存储器使用高端口、复用模式（即P7端口数据D0-D7和地址A0-A7复用，P6端口输出地址A8-A15）、片外存储器方式（不使用片内存储器）DCM8512是512k*8bit自带掉电保护的 SRAM，用于存放数据和VC5409用户程序需19条地址线（A0-A18），而C外部数据存储器只支持64k Byte（A0-A15）故使用P5端口来扩充地址线（A16-A20）。 　　C最突出的优点之一就是使用交*开关网络交*开关网络改进了可以控制片內数字资源与外部I/O引脚相连的。通过设置交*开关控制寄存器将片内的数字资源如计数器/定时器、串行总线、硬件中断、 ADC转换启动输入、仳较器输出以及微控制器内部其他数字资源配置为端口I/O引脚，这就允许用户根据自己的特定应用将通用I/O端口与所需要数字资源相结合 　　CPU单元工作原理（见图5）。C的工作频率为11.0592MHz模拟信号连接至C的 AIN0.0- AIN0.7脚，进行12位A/D转换由C中的时钟单元产生可以变动的抽样频率。CPU单元通过HPI总线將A/D转换后的心电信号送到DSP单元进行运算运算的结果再通过HPI总线送入CPU单元。HPI总线内包括数据线D0-D7、地址线A0-A3、DSP片选线DSP- DSP交换数据；当C向DSP写数据时将在DSP内部产生中断，该中断将DSP从IDLE状态中唤醒中断服务程序还将从DSP特定地址的内部存储器中读CPU写的数据；当DSP向C写数据时，DSP置中断线INT0=0C的INT0Φ断服务程序将从 DSP的HPI数据寄存器读数据。  　　CPU单元通过RS232接口线TX0和RX0与GSM模块进行硬件连接用于通过无线移动网传送数据信息。C单片机和GSM引擎の间采用AT指令实现互相之间的通信更详细的资料可以参考GSM07.05和GSM07.07规范。例如使用短信方式时CPU单元发出短信的过程大体如下：用预先设置好嘚短信息中心地址、短信息的接受地址和要发售的报警数据，形成PDU格式短信；然后发出指令"AT+CMGF=0r"设置GSM引擎为 PDU方式；再发出指令"AT+CMGS=r "当受到回答信號后，发送已形成PDU格式短信 　　5 小结 　　本文设计了一种基于 Ti公司低功耗DSP芯片和Cygnal低功耗的混合信号系统级单片机移动数据处理传输系统，它能够采集、处理和通过无线移动网传送和接收数据  

• 1 引言 　　由于无线移动网的费用，应使移动数据处理传输系统有较强的实时数据處理和数据压缩功能以减少通过移动网传送和接收数据量。另外由于仪器具有体积小、便于携带、较长的工作时间电池供电等特点，洇而要求移动数据处理传输系统有较低的功耗为达到上述目的，本文设计了一种基于Ti公司低功耗DSP芯片和Cygnal低功耗的混合信号系统级单片机迻动数据处理传输系统 图1移动数据处理传输系统 　　该移动数据处理传输系统（见图1）由三个主要DSP单元、CPU单元，GSM单元组成经放大、滤波后模拟信号送入CPU单元进行A/D转换。CPU单元将A/D转换后的模拟信号通过HPI总线送入DSP单元进行多种数据处理和数据压缩等大量的和高速的运算（例如：FFT、小波变换、滤波、模式识别、编码压缩等）运算的结果再通过HPI总线送入CPU单元。CPU单元还可对由DSP单元送来的信号再进行简单的处理、分析CPU单元还分别控制其他辅助单元（例：键盘单元、时钟单元、LCD单元、LED单元等）工作。CPU单元通过串口控制GSM单元通过无线移动网传送和接收數据所以移动数据处理传输系统实际是一个以CPU为核心的数据采集、处理系统和传输系统。 　　2 DSP单元 　　DSP单元将CPU单元通过HPI总线送来的 A/D转换後的原始数据信号进行多种高速运算运算的结果再通过HPI总线送入CPU单元。DSP单元可以承担信号预处理、信号的检测及分类等实时性要求高、計算量大的算法这里选用Ti公司TMS320-54系列DSP中的TMS320VC5409[1]芯片。TMS320C54X是为实现低功耗、高性能和低成本而专门设计的定点DSP芯片TMS320C54X的主要特点包括： 　　⑴ 运算速度快。指令周期为25/20/15/12.5/10ns运算能力为40/50/66/80/100 MIPS； 　　⑵ 优化的CPU结构。内部有1个40位的算术逻辑单元2个40位的累加器，2个40位加法器1个17×17的乘法器和1个40位嘚桶形移位器，允许16 位带／不带符号的乘法有4条内部总线和2个地址产生器。此外内部还集成了维特比加速器，用于提高维特比编译码嘚速度 　　⑶ 低功耗方式。TMS320C54X可以在3.3V电压下工作三个低功耗方式（IDLE1、IDLE2和IDLE3）可以节省DSP的功耗，TMS320C54X特别适合于无线移动设备 　　⑷ 的片内双操作数据存储器，三个多通道缓冲串型接口（McBSPs）一个增强型的具有16位数据/地址驱动功能的8位主机接口（HPI）[2]，一个 16bit定时器和6个通道（DMA）控淛器操作速率达100MIPS，支持8 兆外部的程序空间低功耗工作：3V和1.8V（内核），特别适合电池供电设备 　　在移动数据处理传输系统中，CPU以主機方式运行而VC5409以从机的方式运行。CPU单元在启动时控制RESDSP信号复位VC5409在复位时将放在DCM8512SRAM（图5）中的VC5409用户程序经HPI总线传送到VC5409的片内高速RAM中，以提高DSP的执行速度和减少功耗由于VC5409的HINT和INT2相连，所以当RESDSP信号为高时VC5409引导程序（Bootloader）将以HPI[3]方式启动。 VC5409将自动执行由引导程序装入在VC5409的片内数据存儲器中程序在其他时间VC5409经HPI总线与CPU单元交换数据。为了满足能够进行实时数字信号处理需要DSP工作频率为100 MHz。 　　在系统功耗是系统设计首偠考虑的情况下应尽可能地选择低电压供电的DSP器件。选择3.3V低电压供电的DSP除了能减小DSP本身的功耗以降低系统的总功耗外还可以使外部逻輯电路功耗降低，这对实现系统低功耗有着重要的作用另外在软件上使用IDLE指令降低功耗。VC5409有IDLE1、IDLE2和IDLE3几种降功耗模式IDLE指令将CPU内部操作挂起（suspend activity），但是仍保留内部各部件逻辑的时钟允许串口等片内外设继续工作。在50MHz的系统时钟时执行IDLE2指令所需电流的典型值为 2mA。若关闭内部蔀件的输入时钟时执行IDLE3指令这时电流值仅为20μA。   　　3　无线移动网接口　 　　移动通信系统主要使用CDMA和GSM制式GSM系统是笫二代移动通信系統[4]。它提供多种业务主要有话音、短消息、数据业务等。GSM系统是由几个分系统组成的并且可与各种公用通信网(PSTN公用电话网、 ISDN综合业务數据网、PSPDN公用交换分组数据网等)互连互通，GSM系统能提供穿越国际边界的自动漫游功能GSM有两个并行的系统：GSM900和DCS1800，这两个系统功能相同主偠是频率不同。GSM移动通信网能提供多种电信业务主要有∶ 　　电话业务是GSM移动通信网提供的最重要业务。能为数字移动客户之间、数字蜂窝移动电话网客户、模蜂窝移动电话网客户之间以及与固定网客户之间提供实时双向话音通信。 　　短消息业务又可分为包括移动台起始和移动台终止的点对点的短消息业务和点对多点的小区广播短消息业务点对点的短消息业务，则可使GSM客户接收由其它 GSM客户发送的短消息点对点的短消息业务是由短消息业务中心完成存储和前转功能的。点对点的信息发送或接收即可在MS处于呼叫状态(话音或数据)时进行也可在空闲状态下进行。当其在控制信道内传送时不用建立连接，因而服务费低但信息量限制为140个八位组(7比特编码，160个字符) 　　為了满足GSM移动客户对数据通信服务的需要。GSM系统不仅使移动客户之间能完成数据通信更重要还能使GSM移动通信网与其它公用数据网互通。 GSM提供2400bps、4800bps、9600bps的异步数据传输能力 　　GSM引擎模块提供的命令接口符合GSM07.05[5]和GSM07.07[6]规范。GSM07.07中定义的AT Command接口提供了一种移动台(MS)与数据终端设备(DTE)之间的通用接ロ该指令集是由诺基亚、爱立信、摩托罗拉和HP等厂家共同为GSM系统研制的，GSM07.05对短消息作了详细的规定在短消息模块收到网络发来的短消息时，能够通过串口发送指示消息数据终端设备可以向短消息模块发送各种命令。目前在国内已经开始使用的模块有Falcom系列，Wavecom系列西門子系列模块，而且这些模块的功能、用法差别不大利用GSM引擎模块在GSM网络进行数据传输的方法，结合已有的系统通过RS232接口（图3）可以僅使用TXD和RXD两根线，实现数据的无线传输并且已有的系统硬件部分不需要做大的改动，关键是做软件部分的修改 　　西门子的TC35系列GSM引擎模块[7]性价比较高，并且已经有国内的无线电设备入网证TC35主要是由射频天线、内部Flash、GSM 基带处理器、匹配电源和一个40脚的Zip插座组成。其中GSM基帶处理器是核心部件它的作用相当于一个协议处理器，用来处理外部系统通过串口发送过来的AT指令射频天线部分主要实现信号的调制與解调，实现外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换匹配电源为处理器以及射频部分提供所需的电源，插座是提供给用户的应鼡接口TC35的用户应用接口采用40脚的Zip插座，其中包含的引脚功能有：3.3～5.5V峰值为2A的直流电源；模拟音频输入输出接口；标准的RS232信号接口共8个引脚；SIM卡连接引脚数为6个，符合GSM11.11标准特别需要引起注意的是，RS232接口采用9位编码格式其中8 个数据位，1个停止位没有奇偶校验位，因此單片机一般采用工作方式1支持bps的速率（但标准的GSM网络一般只支持 9.6Kbps的速率）。[!--empirenews.page--]4 CPU单元 　　CPU单元的任务比较多主要要完成对由DSP单元送来的信號再处理分析。 CPU单元还分别控制键盘单元、时钟单元、LCD单元、LED单元等辅助单元和GSM单元工作对CPU单元的要求是高速和低功耗。这里选用美国 Cygnal公司的CC单片机[8]是集成在一块芯片上的混合信号系统级单片机（图4），芯片上有8个8位数字I/O 端口其中四个与标准的8051的端口（P0、P1、P2、P3）相同，与5V兼容I/O端口在功能上有所增强，每个I/O端口都可独立地设置为推挽输出或开漏输出和弱上拉这为一些低功耗系统设计提供了节省电源嘚手段。C单片机除了具有51系列单片机的特点外还有如下的特点： (1) 25MPIS高速流水线式8051微控制器内核； (2) 12位、100KSPS、8通道带可编程增益放大器的ADC双12位可程控更新的DAC； (3) 双模拟比较器，片内基准电源； (4) 64KB系统内可编程FLASH存储器4352（）片内RAM； (5) 各自独立的SPI、SMBUS/I2C和两个UART串行接口； (6) 5个16位通用定时器； (7) 片内看門狗定时器、VDD监视器和温度传感器； (8) 工作电压：2.7-3.6V，工作电流：10mA@20MHz  　　C使用采用了流水线式结构，与标准的8051相比它的指令执行速度有极大的提高在标准的8051中，除了MUL和DIV所有的指令都需要12或24个系统时钟周期最大的时钟频率12-24MHZ。相比较而言C内核70%的指令执行时间为1或2个系统时钟周期，只有4 条指令的执行 时间超过4个系统时钟周期C的MCU 在CIP-51内核的内部和外部有几项关键性的改进，提高了整体性能更易于在实际应用中使鼡。扩展的中断系统为CIP-51提供22个中断源而标准的8051只有7个中断源。C允许大量的模拟和数字外设中断微控制器由中断驱动的系统需要较少的CPU幹预，从而极大地提高系统的执行速度特别是在多任务实时系统中，这些增加的中断源非常有用MCU内部有一个能独立工作的时钟发生器。另外MCU可以关闭单个或全部外设以节省功耗。由于C单片机自身带有64K+128B的 FLASH 程序存储器故不需再扩展程序存储器。   图4 C单片机 　　C的MCU具有4KB的RAM可映射在片内也可映射在64KB外部数据存储器地址空间，还可同时映射到片内和片外三种方式对于后两种存储器工作模式需通过外部存储器接口使用MOVX和DPTR或MOVX和R0（R1）指令访问外部数据存储器和存储器映像的I/O设备。但是对于高8位地址必须由外部存储器接口寄存器（EMI0CN）提供而EMIF控制寄存器可将外部数据存储器接口映射到低端口（P0-P3）或高端口（P4-P7），以及配置为复用模式或非复用模式等 　　外部存储器接口（EMI）映射为低端口（P0～3）即PRTSEL位（EMIOCH.5）置为0，此时如果EMIFLE位（XBR2.5）被设置为逻辑1那么数字交*开关将不分配外部设备给 P0.7(/WR)，P0.6(/RD)P0.5（ALE）（如果EMI设置为复用模式）；如果EMIFLE位设为0，那么P0.7、P0.6、 P0.5的功能将由交*开关或端口锁存器来决定外部存储器接口只在执行片外MOVX指令期间使用相关的端口引脚，一旦MOVX指令执行完畢端口锁存器或交*开关又重新恢复对端口引脚的控制（端口3、2、1、0）。对于外部存储器接口的配置只有扩展外部存储器或具有存储器映潒的I/O部件时才配置 EMIF。 　　本数据处理传输系统使用512k*8bit的SRAM作为外部数据存储器使用高端口、复用模式（即P7端口数据D0-D7和地址A0-A7复用，P6端口输出哋址A8-A15）、片外存储器方式（不使用片内存储器）DCM8512是512k*8bit自带掉电保护的 SRAM，用于存放数据和VC5409用户程序需19条地址线（A0-A18），而C外部数据存储器只支持64k Byte（A0-A15）故使用P5端口来扩充地址线（A16-A20）。 　　C最突出的优点之一就是使用交*开关网络交*开关网络改进了可以控制片内数字资源与外部I/O引脚相连的。通过设置交*开关控制寄存器将片内的数字资源如计数器/定时器、串行总线、硬件中断、 ADC转换启动输入、比较器输出以及微控制器内部其他数字资源配置为端口I/O引脚，这就允许用户根据自己的特定应用将通用I/O端口与所需要数字资源相结合 　　CPU单元工作原理（見图5）。C的工作频率为11.0592MHz模拟信号连接至C的 AIN0.0- AIN0.7脚，进行12位A/D转换由C中的时钟单元产生可以变动的抽样频率。CPU单元通过HPI总线将A/D转换后的心电信號送到DSP单元进行运算运算的结果再通过HPI总线送入CPU单元。HPI总线内包括数据线D0-D7、地址线A0-A3、DSP片选线DSP- DSP交换数据；当C向DSP写数据时将在DSP内部产生中斷，该中断将DSP从IDLE状态中唤醒中断服务程序还将从DSP特定地址的内部存储器中读CPU写的数据；当DSP向C写数据时，DSP置中断线INT0=0C的INT0中断服务程序将从 DSP嘚HPI数据寄存器读数据。  　　CPU单元通过RS232接口线TX0和RX0与GSM模块进行硬件连接用于通过无线移动网传送数据信息。C单片机和GSM引擎之间采用AT指令实现互相之间的通信更详细的资料可以参考GSM07.05和GSM07.07规范。例如使用短信方式时CPU单元发出短信的过程大体如下：用预先设置好的短信息中心地址、短信息的接受地址和要发售的报警数据，形成PDU格式短信；然后发出指令"AT+CMGF=0r"设置GSM引擎为 PDU方式；再发出指令"AT+CMGS=r "当受到回答信号后，发送已形成PDU格式短信 　　5 小结 　　本文设计了一种基于 Ti公司低功耗DSP芯片和Cygnal低功耗的混合信号系统级单片机移动数据处理传输系统，它能够采集、处悝和通过无线移动网传送和接收数据  

• 　一、 固网移动融合已成为行业主流趋势 　　FMC，直观的理解是固定与移动融合但运营商在实施过程中，怎么进行融合融合到什么程度则有不同的方式和路线。 　　固定和移动融合的方式体现在业务、技术、网络、体制、服务、管理、组织结构等多个方面可以包括多种业务捆绑融合、终端融合、网络融合、业务融合等。多种业务捆绑融合是将固话、宽带接入、移动業务等多种业务捆绑销售给客户提供统一的业务定价、账单等，给用户带来跨网络业务组合优惠与统一的营销服务；终端融合是运营商提供的固话、宽带接入、移动融合业务可以在复合型终端上实现这样只要客户持有这种复合型终端即可完成跨网络的通信服务，例如蓝牙/GSM双模手机、Wi-Fi/GSM双模手机等；网络融合就是在提供多种方式的接入服务的同时核心网采用统一的网络，即具有统一IP承载和统一业务控制的汾层体系架构；业务融合是移动和固定现有或未来业务的渗透、组合与融合可以在包括业务捆绑全部特征的基础上为客户提供统一消息、统一号码等业务。 　　国际标准化组织ETSI TISPAN对FMC的定义是：“FMC关注的是独立于接入技术的网络和业务能力并不一定指网络物理层面的融合，FMC關注融合的网络能力和支撑标准；这些标准可以支持一系列连续的服务而这些服务可以通过固定、移动、公共或私有的网络提供”。ITU-T对FMC嘚定义为：“FMC是指在一个给定的网络中向终端用户提供业务或应用的能力和机制与固定/移动接入技术以及用户位置无关。在NGN环境中FMC意菋着向终端用户提供与接入技术无关的NGN业务”。 　　二、 IMS--业界公认的固网移动融合体系架构 　　IMS本质上说是一种网络结构该项技术植根於移动领域，最初是3GPP为移动网络定义的而在NGN的框架下，IMS应同时支持固定接入和移动接入目前涵盖IMS增强特性的3GPPR6已经基本冻结，这标志着IMS技术已经走向成熟 　　在NGN的框架中，终端和接入网络是各种各样的而其核心网络只有一个IMS，它的核心特点是采用SIP协议和与接入的无关性 　　固网移动融合包括业务层、控制层、传送层、接入层、终端以及支撑系统等多个层面的融合，其核心是实现以IP为中心的网络融合囷以客户为中心的服务融合从控制层来看，网络核心层的融合是固网移动融合的理想架构基于IMS的NGN体系架构勾画了固网移动融合的美好湔景，IMS也当之无愧地成为众多运营商构建融合的下一代网络的首选技术 　　IMS在3GPPRelease 5版本中提出，是对IP多媒体业务进行控制的网络核心层逻辑功能实体的总称3GPP R5主要定义IMS的核心结构，网元功能、接口和流程等内容：R6版本增加了部分IMS业务特性、IMS与其他网络的互通规范和无线局域网（WLAN）接入特性等；R7版本加强了对固定、移动融合的标准化制订要求IMS支持数字用户线（xDSL）、电缆调制解调器等固定接入方式。 　　IMS 体系结構如图1所示IMS域采用了控制与承载分离的架构，其中CSCF 主要负责会话控制和路由功能包括P-CSCF、I-CSCF 和S-CSCF；HSS、SLF 负责用户数据的存贮和查找；BGCF、MGCF、IM-MGW主要負责网间的互通功能；MRFC 和MRFP主要负责媒体资源的控制和提供。 图1 IMS网络架构图 　　如果从采用的基础技术上看IMS和软交换有很大的相似性：都昰基于IP分组网；都实现了控制与承载的分离；大部分的协议都是相似或者完全相同的；许多网关设备和终端设备甚至是可以通用的。[!--empirenews.page--] 　　IMS具有如下技术特点： 　　（1）基于IP承载IMS 的功能实体和参考点之间全部采用IP 进行承载。 　　（2）实现完全的业务和控制的分离IMS中所有的業务都由应用服务器来实现，S-CSCF根据用户的初始过滤规则将业务触发到应用服务器由应用服务器来实现业务和呼叫的控制。此外IMS采用了基于SIP参数的过滤规则业务触发机制，提高了业务触发的灵活性 　　（3）归属网络进行呼叫控制。IMS要求用户从拜访地接入到网络后必须囙到归属地进行用户的注册、呼叫控制和业务触发。这种控制方式有利于运营商对网络的控制和管理尤其是计费和服务质量的管理。 　　（4）为终端提供漫游特性IMS中引入了P-CSCF 功能实体，终端无论是漫游到外地还是到其他运营商的网络中，都能通过拜访地或拜访网络的P-CSCF接叺到IMS中从而建立用户终端与其归属HSS及S-CSCF的信令通路。 　（5）策略控制和QoS保证IMS中提出了策略控制和QoS保证的机制，终端在会话建立时协商媒體的能力并提出QoS需求要求在会话建立之前由策略控制单元为会话预留资源，策略控制单元在传送层为媒体流预留资源从而在传送层保證QoS。 　　（6）与接入的无关性在IMS中，无论用户采用有线还是无线方式接入网络IMS 并不负责用户终端到网络的数据通道的建立，该工作由接入网络完成；IMS 只负责在用户的数据通道建立后通过SIP 协议完成主被叫双方的呼叫建立从而实现各种媒体形式的呼叫通信及相关的多种多媒体业务。 　　下一代网络是业务驱动型和分层的全开放网络基于统一协议，通过网络的融合实现业务的快速提供并为用户带来丰富嘚业务体验。IMS满足运营商对可管可控的下一代IP网络的需求通过业务与控制分离、业务接口开放统一，为运营商提供快速部署新业务的途徑而IMS接入无关的特性、对新接入技术的良好支持程度，可以完全承担起运营商网络融合和演进的重任 　　三、 中兴通讯固网移动融合解决方案 　　中兴通讯凭借在通信行业的领先技术优势，基于对网络演进和客户需求的深刻理解经过不懈的研究，推出了一个基于IMS体系包容WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、WLAN、WiMax、CABLE、xDSL以及传统2G移动接入的融合网络解决方案。解决方案体系架构如图2所示包括IMS核心控制设备、应用服务器、用户数据管悝、运营支撑系统、互通设备、媒体资源服务器、策略服务器等，可同时为基于固定和移动接入的IMS用户服务 　　图2 中兴通讯基于IMS的固网迻动融合解决方案组网图[!--empirenews.page--] 　　中兴通讯IMS解决方案支持IMS AKA、HTTP Digest、NASS-IMS Bundled和Early IMS等多种用户鉴权机制，能够完成在线计费和离线计费支持基于内容、基于QoS等哆种计费方式。 　　中兴通讯IMS系统所有网元采用统一的网管系统从两个层面对各网元进行管理，即NE层和网络层每个NE有本地网管功能，實现对相应NE的日常O&M；网络层网管提供NetNumenTM统一解决方案实现对所有网元的综合管理，包括Topology、Fault、Performance、Configuration、 Security等功能 　　概括来看，中兴通讯基于IMS的凅网移动融合解决方案主要具有如下特点： 　　提供IMS全系列网元功能具备全系统、端到端的一站式解决方案； 　　基于ETSI/3GPP/3GPP2/TISPAN/ITU-T/OMA等国际标准； 　　IMS网元与固定、移动软交换网元基于中兴通讯统一的全IP硬件平台，支持平滑演进保护运营商投资，提供全业务解决能力； 　　完善的网絡融合支持能力综合统一的业务平台，统一的用户数据管理系统统一的核心网络； 　　丰富的业务提供能力，短消息/即时消息业务、語音/多媒体彩铃业务、多媒体影像业务、多媒体会议业务等； 　　良好的可扩展性可满足从1万用户数到1000万用户数的不同规模网络建设需求； 　　灵活的组网能力，提供集中处理到全分布处理的不同组网需求； 　　多种接入类型的支持GPRS、EDGE、UMTS 、CDMA2000 （1x，EV）、xDSL、LAN、WLAN 等； 　　终端支歭能力多样的多媒体终端解决方案，开放的终端平台 　　四、 结束语 　　中兴通讯从1999年开始研究下一代核心网络，并在中国市场率先實现基于Call Server的多媒体应用系统从2002年开始研发下一代IP宽带应用平台，并将公司的战略产品向该平台移植到2005年，中兴通讯下一代宽带平台已經在全球得到广泛的应用基于此，中兴通讯基于IMS的固网移动融合解决方案有其自身的特殊优势： 　　从产品技术角度看通用的下一代寬带IP平台是中兴通讯核心网产品的统一平台，该平台已经为全球100多个运营商提供服务； 　　从解决方案和服务能力看广阔的中国电信市場锻炼了中兴通讯的设备互通能力、客户化定制和快速响应能力，为中兴通讯在业界赢得了良好的声誉  

• 医学科技的发达使人类平均寿命夶为延长，同时医疗保健的负担也越来越重。利用科学创新的方式解决医疗管理问题是必然的目前，在此领域的新型科技分为三种：苼物科技、纳米科技和信息通信使用信息通信技术，例如计算机、移动电话和卫星通信等提供医疗服务和信息即电子医疗。移动医疗莋为电子医疗领域的一个重要分支指的是使用移动通信技术，如 PDA 和移动电话等提供医疗服务和信息 移动医疗跨界融合信息通讯和卫生醫疗产业，具有很长的产业链产业链上包括电信运营商、设备商、终端商、系统集成商、软件方案商等众多参与者。据美国市场研究公司 RNCOS 的美国医疗保健信息技术市场报告分析由 2011 年底算起，从 2012 年至 2014 年医疗保健信息技术产业开支将增长 24% ，即 400 亿美元该调查指出，目前美國每年已有约 800 亿美元用于医疗保健信息技术产业其中硬件构成该市场的 65% ，紧跟其后的是软件和服务在美国，移动医疗保健市场将在 年增长 22% 左右而在中国，据业界人士预测移动医疗目前带动的市场规模约在数十亿人民币。 移动电话的普及为移动技术支持医疗服务提供關键基础据国际电信联盟等组织统计，目前约有 64% 的移动电话用户都分布在发展中国家预计到 2012 年，所有边远地区的居民将会有一半拥有迻动通信设备德国市场研究公司 Research2guidance 预计到 2015 年，在使用智能手机的用户中有三分之一以上的人将使用医疗保健类的移动应用程序 面对如此の大的市场规模与潜力，大量民资进入移动医疗产业并迅速抓住机遇据安永会计师事务所 2011 年 2 月医药行业报告， 2010 年医疗信息技术公司增加叻 78% 研发智能手机应用程序的公司占 41 ％。在“细数全球 12 个最热门的移动医疗应用程序”的帖子甫一出炉便得到微博用户疯转。可惜这些熱门应用都是国外开发使用外国语言，另许多中国人可望而不可即但令人欣慰的是，笔者发现国内已有自主开发的手机医疗应用程序與这些热门程序有异曲同工之妙 例如，12 款全球最热门软件中有一款 Epocrates 它的主要功能是提供数以千计的处方药和数以百计的非处方药的信息查询。此外 Epocrates 公司的创始人还建立了一个新的医疗保健技术公司 Doximity ，该公司推出了一个医生联络网络平台通过 iPhone 、 Android 设备或计算机连接专业醫务人员对病人进行协作治疗或寻找合适的专家。 而在国内笔者看到由有问必答网和120 健康网联合推出的“掌上 120 ”已同时致力于以上两个功能。“掌上 120 ”也是一款免费的智能手机应用程序可以在 iphone, android 等平台使用。该应用提供医院、医生、疾病、症状、药品等相关医疗信息搜索垺务通过此程序还可以实时连线医生，获得医疗咨询服务——可以留言可以在线交流，也可以电话连通并可以发送照片方便医生诊斷。 与其他领域不同的是医疗领域的程序开发难度不在技术而在内容，如何整合专业的医疗内容知识并在终端上进行良好地展现是难点这需要长期致力于医疗信息行业得以积淀。而基于北京图胜网络技术有限公司旗下的有问必答网、 120 健康网、放心医苑网以及爱医医等医療行业网站的多年积累无论在医疗信息还是医生资源上，“掌上 120 ”都具有先天优势 移动医疗通过提供时间和空间的灵活性，使医疗保健系统更有效地配置资源降低医疗服务成本，使更多人为之受益移动医疗是机遇，其前景广阔其发展也任重道远。  

• 8月1日消息在我國提出发展物联网两年多后，一直有人称物联网“雷声大雨点小”为此，近日新浪科技派员赴山东跟随中国移动流量卡实际调查调查結果显示，我国物联网应用已非虚言不仅从城市深入农村，而且从政府企业应用向居民生活渗透 物联网深入农村 7月底的一天中午，泰咹市宁阳县葛石镇西杨村卫生所这个村的卫生所占地260平方米，在一个村级卫生所中规模惊人不过，让人们吃惊的并不在此而是农村嘚看病方式的巨大变革。 该天窗外正下着时断时续的雨，一个村民从手机里找出一条二维码信息然后递给负责抓药的卫生所医生，一群媒体人士立刻围了上去观看 只见医生把手机放在右手边的一个读卡器上，随着机器“嘟”的一声电脑显示屏上出现了名为“基本公囲卫生管理系统”的东西，系统上详细记录了病人的姓名、年龄、性别等信息 在一旁的泰安市宁阳县卫生局局长王凡对新浪科技表示，這就是新建的“新农合”信息化系统全程叫新型农村合作医疗，是一种农民医疗互助共济制度现在全国农村已经广泛开展，“以前是發一个用纸张制作的证件现在农民看病只需带着手机来卫生所，找出存有自己信息的二维码给大夫” 宁阳县卫生局新农合办公室主任孫翔则介绍说，这是一种新农合医疗“一卡通”工程由县新农合办公室与中国移动流量卡宁阳分公司合作开发了新合作医疗信息查询录叺系统，由移动公司免费给参合农民发放二维码电子卡并给所有的乡镇村医疗网点提供了读卡器以及服务器等相关设备，实现了新农合歭卡就诊、结算、报销一条龙服务 “以前用证的时候，经常记不清自己花了多少钱要报销多少钱，而且来看病的时候还要专门把证找絀来有时一着急又往往忘了放在哪里。现在看病时只需要带手机来刷卡到了报销的时候钱自动就能到账”，西杨村卫生所的一位医务囚员说 中国移动流量卡山东泰安市分公司副总经理李兆遂则解释说，这是物联网的新型应用以前大家都知道物联网用于电力抄表、环保监测等，这些好象都是城市里的应用实际上，现在农村都开始使用物联网了 通过WLAN进入住宅小区 对于物联网，两年多来轰轰烈烈的产業运动已使其闻名遐迩其受到高度关注是因为美国总统奥巴马就职后，美国政府提出了智慧地球的概念物联网就是这些所谓智慧型基礎设施中间的一个概念。 2009年我国也开始提出“感知中国”，一时间三大电信运营商争相上马研究物联网，大批通信设备商等企业都给洎己贴上物联网的标签与传感产品相关的企业股票也遭到热炒。但随后批评声也无数有人称，物联网市场被指没有像概念那样火爆吔有人指出，我国物联网缺乏核心技术高端的RFID传感器80%左右都是进口的。 不过最主要的质疑是，担心物联网会陷入“竞相造车、无人修蕗”的窘境即物联网缺乏具体的电信基础设备支撑。 对此中国移动流量卡山东公司相关人士介绍说，物联网是通过射频识别(RFID)、红外感應器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备按约定的协议，把任何物品与互联网相连接进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络在这些方面，目前射频识别(RFID)等信息传感设备已经逐步实现技术成熟，而在进行信息茭换和通信时现有的移动通信网络已经成熟。 据悉中国移动流量卡在山东主要通过2G、TD-SCDMA、WLAN“三网合一”来实现物联网的通信保障。 比如茬山东济宁新浪科技注意到，WLAN已经深入到住宅小区而不是像过去那样，WLAN仅仅覆盖机场、咖啡馆等商务场所在济宁高新区的一个新建嘚“新农村”居住点，农村居民现在在家里也用运营商的WiFi网络上网 中国移动流量卡山东济宁分公司副总经理丁磊介绍说，济宁全市800多万囚口40多万个城市家庭。截止2011年7月份山东移动WLAN网络已经覆盖济宁市600个包括学校、企事业单位在内的热点区域。山东移动已经与济宁全市1000哆个住宅小区达成WLAN接入协议WLAN网络已经覆盖400个住宅小区，WLAN有效覆盖5万多个家庭月使用户约5.1万户多。这样的话无论农村居民还是城市居囻都可以使用物联网，例如现在电力远程抄表已经是很简单的事情 要把物联网作为服务业来看待 另外，业内也有不少人认为物联网雷聲大、雨点小，无法真正产业化与实际用户无关，运营商花了很多钱建设物联网但可能在物联网上不会有多大收益。 对此原中国工程院副院长邬贺铨在接受新浪科技专访时也曾表示，物联网可应用的领域很多但是也很需要创新一种商业模式，简单从投资回报直接产苼商业利益来讲物联网的商用应用不那么容易找的，但物联网一开始不是要把商业利益摆在第一位市场成熟后就能带来巨大效益。 他舉例说物联网比较早的切入点可能是业务在民生领域，比如说北京的交通大家都感受到北京的交通是很拥挤，交通问题是难题实际仩物联网可以帮助改善首都的交通。现在北京也应用了一些物联网的技术像每个路口很多都有一些摄像头，还有一些埋地线圈等等但昰这只能算是物联网的初步，假如收集了这些信息并把它进行综合智能分析就可以判断出整个北京市交通的流量、流向的分布图，真正掌握这些可以进一步优化北京市道路交通。这种物联网的应用不是以能带来直接的有多少收益来算的而是带来整个城市的运营效率的妀善。 在济南移动的一个演示厅里一个城市交通的物联网应用也摆放其中。山东移动济南分公司总经理马端杰介绍说山东移动与济南市合作的“位置通”也是如此，其将济南运营的8000多辆出租车纳入监控调度系统通过高速的传输网络和强大的后台系统，不但缩短了出租車的空驶里程减少了出租车的耗油，助推了低碳环保而且方便了乘客乘车。 原中国工程院副院长邬贺铨曾如此说“从前年开始，我們有些地方对物联网情况期望过高、过急、过快这几年看到物联网不像想象一下子起来。我认为这才是物联网正常的发展规律，这个應用是逐步逐步开展的而且还有很多东西需要配合”。 “从我的感觉来讲我们更多要把物联网作为服务业来看待，”邬贺铨说  

• 摘要：USB On—The-Go(OTG)技术扩展了便携式设备之间的连通性，USB OTC允许便携式设备作为有限的主机与现有的USB外设相连USB OTG也允许便携式设备之间的互连，易于实现迻动领域中点对点的实时通信本文对比USB特性，介绍了USB On-The—Go的主要性能特点并对其在移动领域中的应用作了简要介绍。 USB是连接PC与外围设备嘚首选接口随着高速USB集线器、数码相机、扫描仪、视频会议摄像机、大容量数字存储设备等具有多媒体技术的新型设备的不断涌现，2000年USB-IF發布了USB2．0规范该规范可提供480Mbps的高速传输速率，高速USB2．0与全速USB1．1(传输速率12Mbps)和低速USB1．O(传输速率1．5Mbps)完全兼容无论是USB1．1、USB1．0，还是USB2．0它们都必须通过PC的USB主控制器，在PC的控制下实现与USB外围设备之间高速、低速的数据交换作为PC的外围设备，如果系统没有PC各设备间无法利用USB接口進行数据交换。目前MP3播放器、数码相机、PDA、手机等众多产品都具备USB接口但它们也只能作为PC外设实现与PC的数据传输，而不能实现它们之间點对点的通信随着移动终端的普及，不使用PC直接在移动终端间进行连接的需求越来越多，USB On-The-Go (USB OTG)的扩展标准正是为了满足这一需求而提出的USB-IF公布的最新版本USBOTG就是建立在USB2．0的基础上，用便携式设备作为有限的主机与现有的USB外设相连以及便携式设备之间的互连，实现它们之间實时、快速的音频数据和视频数据的传输本文在分析USB OTG性能特点的基础上，简要介绍了USB OTG在移动领域中的应用及发展前景 1 USB OTG的性能特点 1．1 USB OTG的硬件特点 USB操作简单，即插即用是免费公开的标准。而且Windows OS和许多RTOS都提供USB驱动程序当今市场上已有许多USB设备，USB可以说是无处不在在移动領域，手机或PDA等便携式设备也需要作为Modem连接到PC上进行文件传输，目前许多移动终端生产厂家都已将USB接口加到新产品上，但它们也只能莋为PC外设实现与PC的数据交换 USB OTG扩展了便携式设备之间的连通性，限定了主机(Host)功能在传统的USB外设上增加了主机的功能，适应点对点的连接在硬件方面，它也添加了更小的连接器和电缆其中包括袖珍的A插头(Mini-A)、袖珍的A插槽(Mini-A)和袖珍的AB插槽(Mini-AB)，这些连接器比通常的USB标准连接器Standard-A和Standard-B小佷多更适于便携式设备。OTG也新增了Mini-A至Standard-B和Mini-A至Mini-B两种连接电缆 Device)。外设式OTG设备是传统的USB外设它只能使用Mini-B插槽，不能使用Mini-AB插槽而两用OTG设备既鈳作为主机，也可作为外设作为主机的两用OTG设备不需要支持所有的USB外设，但当它与PC相连时就只能作为外设使用。两用OTG设备都有一个Mini-AB插槽可依照主从设定，通过Mini-A或Mini-B连接器实现点对点的连接为了易于区分两用设备，通常Mini-A为白色多为主控接口，插入Mini-A的设备为A-设备(A-Device)；Mini-B为黑銫多为从属接口，插入Mini-B的设备为B-设备(B-Device)；Mini-AB为灰色多为双重角色接口。 OTG的连接对比在左图中，手机和PDA都作为外设式OTG设备通过标准Standard-A和Mini-B连接器，实现与PC的数据交换在右图中，手机和PDA作为两用OTG设备分别都有一个Mini-AB插槽。手机如作为两用OTG设备既可以作为A-设备，完成Host的功能通过Mini-A到Mini-B连接器，实现手机到PDA点对点的实时通信和数据交换；也可以作为B-设备如标准的USB外设，通过Mini-B到Mini-A连接器完成与PDA的数据传输。PDA同样也昰如此    图3为OTG双角色设备驱动程序配置。从图3中可以看出OTG双角色设备驱动程序由USB主设备软件包和USB设备软件包构成。OTG驱动通过连接器中“ID”的不同连接或通过是否有主设备转换协议确定双角色设备工作方式的转换，确定使用USB主设备软件包还是USB设备软件包    USB OTG通过五脚接口和伍线电缆传输数据。除了传统的“VBUS”、“D+”、“D-”、“GND”四个针脚外第五个针脚为“ID”脚，ID脚决定了初始化的主从角色：在Mini-A插头中ID短蕗接地，所连设备被初始化为主；在Mini-B插头中ID悬空，所连设备被初始化为从在软件控制下，主从角色也可以利用主设备转换协议 (HNP)进行互換图2为USB OTG主从角色的设定。 主设备可提供低功率输出最小为8mA的电流到USB电缆，当不传输时可关掉VBUS在VBUS关闭时，如从属设备需要使用总线則可请求主设备开启VBUS，为VBUS重新供电低功耗可支持USB设备在电池供电的情况下正常工作，延长电池寿命节省能源。[!--empirenews.page--] 1．2 USB OTG的通信协议 USB Protocol)、维持USB通信方式即USB主／从结构、无对等方式等。主设备转换协议(HNP)可以控制A-设备与B—设备连接中主机角色的转换它通过A—设备产生使B—设备获得總线控制的条件，使B—设备获得总线控制的机会实现二者之间的主从转换。会议请求协议(SRP)可在会议开始的一个时间段内VBUS高于A—设备的通话门限值，A-设备被默认为主设备在会议过程中，A-设备与B—设备可通过主设备转换协议完成主从角色的转换。当VBUS跌落到小于A-设备的通話门限值则通话结束，B—设备将总线控制权交还给A—设备B—设备再重新转为从属设备，同时A-设备也还原为主设备。   当OTG双角色设备以主机方式工作时USB主设备软件包工作。主控制驱动完成USB主设备软件包与双角色USB OTG硬件间的数据交换USB总线驱动保存设备的信息，目标主设备類驱动支持目标设备列表里的设备OTG提供通用的主设备类驱动程序。 当OTG双角色设备以从机方式工作时USB设备软件包工作。设备控制驱动完荿USB设备软件包与双角色USB OTG硬件间的数据交换USB协议层完成USB协议规范，USB设备类驱动的功能取决于该双角色OTG设备的功能 2 USB OTG在移动领域中的应用 USB OTG实現了手机或PDA与其它USB外设的无障碍连接。图4和图5分别为OTG在手机和PDA上的应用在图4中，作为主设备的手机与手机相连交换信息；与数码相机楿连，通过E-mail发送图片也可上载图片到互联网页；与扫描仪相连，可获得扫描的名片信息；与MP3相连可交换或发送音乐；与便携式硬盘相連交换文件；与键盘相连，可作为用户接口 在图5中，作为主设备的PDA与PDA、手机相连交换文件；与数码相机相连，可上载图片；与扫描仪楿连可获得图片信息；与MP3相连，可交换音乐文件；与便携式硬盘相连交换文件；与打印机相连打印文件；与键盘相连可作为用户接口。   ISP1362是一种符合OTG标准的USB2．0主机和外设控制器可以作为USB主控及USB外设或同时担任双重角色。 USB OTG的广泛应用还需各类外设将USB OTG引人到开发标准中并茬驱动程序上进行改进，使其早日成为各类设备的标准接口USB OTG扩展了便携式设备之间的连通性，使其脱离PC可以实现便携式设备作为主机與现有USB外设的连接，以及便携式设备之间连接更加扩展了USB的应用范围。

• 移动及互联网产业对全球经济影响显著 美国消费电子协会（CEA）周┅发布报告显示该国消费电子行业今年总收入有望超过1900亿美元，相比2010年增长5.6%此数据超过该国2011年GDP预计增速2.4%的一倍。 CEA认为消费电子行业收叺大幅增长的主要驱动因素是智能手机报告显示，2011年美国市场智能手机销量将增长45%该行业收入也将超过230亿美元。在平板电脑方面该機构预测，今年美国市场平板电脑的销量将达到2650万台收入达到140亿美元。 CEA行业分析总监Steve Koenig表示包括智能手机、平板电脑和电子书阅读器在內的移动连接终端正在引领整个消费电子类行业的积极增长，也弥补了平板电视等产品销量下滑对该行业带来的损失 多家机构数据显示，移动及互联网产业正在对全球经济产生重大影响近日，Chetan Sharma Consulting发布报告称2011年移动行业规模将达1.3万亿美元，接近全球GDP的2%；稍早前麦肯锡还針对G8、金砖四国以及互联网经济较为发达的瑞典和韩国等13个国家进行调研，结果显示在2009年，互联网经济在13国GDP的平均占比为3.4%而过去五年，互联网对于除金砖四国外其余被调研国家GDP增长的平均贡献为21%该数据在金砖四国较低，但四国互联网经济总量依然惊人

• 根据最近最大嘚移动和在线医生社区QuantiaMD对超过3700名医生进行的一项研究显示，有超过30％的美国医生现在使用平板电脑而The Nielsen 公司2011年第一季度移动连接设备报告Φ美国消费者的这一比例仅为5％。这项研究表明了平板电脑正在医生市场迅速扩张这有助于说明医生使用移动科技的新途径。 研究发现在那些使用平板电脑的医生中，有近20％已经在临床环境中使用该设备另外65％的受访者表示，他们很可能在未来几年内使用平板电脑以幫助他们的业务QuantiaMD为那25％同时使用智能手机和平板电脑的医生创造了一个术语：“超级移动”医生。这个群体比单纯使用一个平板电脑或智能手机的医师对网上资源有着显著的高利用率 医生使用无线设备的通常活动包括：A）查找药物和治疗的参考材料（69％），B）学习新的治疗方法和临床研究（42％）C）寻找协助诊断（39％）和选择适合患者的治疗路径（40％）和D）在教育患者方面寻求帮助（27％）。 大多数参与調查的医生是以私人形式或私人诊所购买他们的移动设备有趣的是，18％得到了他们的工作机构为他们提供的设备这表明越来越多的医院和其他医疗机构也开始向他们的医生提供移动技术。这些向医生提供移动设备的机构通常只提供智能手机和BlackBerry ?设备而不提供平板电脑。在拥有机构提供的设备的受访者中，只有16％得到的是平板电脑这表明部分医院和机构对平板电脑有着浓厚的兴趣。 Modahl在一份新闻稿中说“80％的受访者拥有移动设备，这比全国平均水平高很多个百分点；或者44％尚未有移动设备的医生打算在2011年购买这些都不让我们感到惊奇，使我们惊奇的是平板电脑的势头我们早知道这会很强劲，但是竟然比我们原先的预计更强此外让人感兴趣的是越来越多的机构在提供移动设备，还有另一件事虽然医生的年龄在接纳智能手机方面是一个轻微的障碍，但是对于平板电脑来说则没有遇到与年龄有关的阻碍。” QuantiaMD研究的其他主要发现包括： ?医生采纳移动设备的高比率优于临床环境和实践经验 ?医生最想使用自己的移动设备来访问电子病曆资料和电子处方 ?移动应用最大的障碍包括病人的隐私和责任问题 ?医生关心使用移动技术对病人进行护理和专业咨询活动时的报销问題  

• 随着DVD 播放器、MP3 播放器甚至是内置 FM 广播及 MP3 等音频功能的手机等越来越多的便携式音频装置在市场热销，这些设备的电路板空间显得越來越不足。因此特定功能解决方案的尺寸变得极为重要，而设计工程人员正试图找出如何在达到预期功能的条件下将需要的组件数量降箌最低将音频信号传输到耳机一直以来都需要 DC 阻隔电容，其替代解决方案不是有先天限制就是过于简化而不切合实际需求，或不被市場接受 本文特别着重在耳机放大器架构，除了说明其优缺点也介绍全新的解决方案，该解决方案可解决某些耳机放大器架构所造成的問题 不同的耳机放大器配置 不采用大型 DC 阻隔电容驱动耳机的其中一种传统方法，是将连接器的接地接脚偏移到中轨也就是 VDD/2 (VBIAS)。由于大多數消费性耳机放大器都是单一供应电源因此，要达到良好的动态范围唯一的方法是以 DC 将音频偏移到 VDD/2，使信号能摆荡到接地及 VDD由于接哋接脚连接 VDD/2，因此其中主要的缺点是只要连接 到Hi-Fi 放大器或以电源驱动的喇叭等接地为真实接地 (亦即 0V) 的外部设备，就会造成接地回路问题并引发不必要的噪声或设计问题。 图 1. DC 阻隔电容才能将移除此偏压，让讯号在接地周围有效摆荡也就是在 –VDD/2 至 +VDD/2 之间摆荡。此架构的优點是能够使用标准的耳机接孔然而，这类方法的主要问题在于低频率响应耳机阻抗一般是 16Ω 或 32Ω，而输出电容及耳机喇叭阻抗两者会形成高通滤波，其截止频率为 3dB，如等式 1 所示： 的较小电容不过这会影响耳机的低频率传真度，而导致低音响应不佳 各种执行都有其优缺点，不过对于需要较佳音频并避免潜在接地回路问题或大型 DC 阻隔电容的设计人员而言，一种称为接地置中或「无电容」的较新架构开始备受瞩目 TPA4411、TPA6130A2 及 TPA6132A2 等由德州仪器提供的接地置中或 DirectPathTM 耳机放大器使用创新的做法来省却通常使用的 DC 阻隔输出电容。其做法并非将音频偏移至裝置内的 VDD/2而是整合了一颗电荷泵并提供一组负电源轨，进而让耳机放大器在正电源轨 (VDD) 与负电源电压 (VSS) 之间摆荡这完全不需要任何偏移，洇此不再需要输出的高通滤波这能够让耳机喇叭播放整个音频频带，提供更好的音质       图 3. 含整合式电荷泵的接地置中 DirectPathTM 耳机放大器 图 4 显示該高通滤波器的频率响应如何随着不同的 DC 阻隔电容产生变化。对于 16Ω 的固定负载阻抗只要改变输出 DC 阻隔电容，截止频率便会随之变动結果是当电容值减小，截止频率就会提高而且越少音频低音内容能被传输到耳机喇叭。                     图 4. 输出频率响应比较 这种做法看起来很理想不過，由于整合式电荷泵的低效运作相较于含偏移接地套管或大型 DC 阻隔电容的传统耳机放大器，接地置中耳机放大器会耗用较多的电源洏略微缩短系统的电池使用时间。为解决这个问题的创新做法是使用改良的 Class-G技术 Class-G 技术 在 AB 类放大器的接地置中架构做法中，放大器总是以朂高电源电压运作这表示，对于音频的无噪声阶段而言整个输出 FET 的电压降幅相当大。以锂离子电池为例一般的电池电压范围是 3.0V 至 4.2V。假设电池供应 3.6V 的电压图 5 的红色箭头表示播放输出音频时整个输出 FET 的电压降幅。 图 5. AB 类接地置中耳机放大器运作 假设放大器的静态电流相较於流向负载的电流来说非常地小即可推算电池电流与输出电流呈正比。      (等式 3) 图 6 显示 AB 类接地置中耳机简易示意图随着音频的变化，整个輸出 FET 的电压降幅也会变动装置的功率损耗是电压降幅乘以电池电流 (IBATT) 所得的乘积。   图 6. AB 类接地置中耳机示意图 G 类放大器一般使用多个电源电壓以发挥比 AB 类放大器更高的效率。在本例中TI 最新的 G 类 DirectPath 放大器 (TPA6140A2) 首先将电池电压降低至较低的电压值，然后切换至低信号强度的低供应电壓 (1.3V)并且只有在信号强度超出该低电源电压轨时，才切换至较高的电源电压 (1.8V)这些适应性电源电压轨的升降速度高于音频，因此可避免失嫃或削波此外，由于一般聆听的音频低于 200mVRMS因此电源电压通常是最低值 (亦即 1.3V)，并且提供优于上述 AB 类放大器的效率在音频的无噪声阶段期间，整个电源轨的电压会降低而且信号相当小。当音频变得大声时放大器会切换至较高的电源轨，然后切换回较低的电源轨导致整个输出 FET 的电压降幅缩小。图 7 的红色箭头表示此电压降幅 图 7. G 类接地置中耳机放大器运作 其中的技巧是设计将电池电压降低至较低电压的放大器，并使用适应性电源轨 (分别有负电源轨) 降低播放音乐时整个输出 FET 的电压降幅其中一种实现这类放大器的方式是，使用电荷泵作为圖 8 所示的步降区块某些工程人员偏好这类做法，原因在于步降电荷泵仅需要相对较小的飞驰电容(flying capacitor) (1μF 至 2.2μF)而这也是相对较小的组件 图 8. 含電荷泵步降转换器的 G 类接地置中耳机简化示意图 这类解决方案的主要缺陷是电荷泵的效率极差，而且这类解决方案无法令电池使用时间延長较好的做法是整合 DC/DC 步降转换器，以有效降低装置的内部电源电压并减少电池电流。 图 9. 含 DC/DC 步降转换器的 G 类接地置中耳机简化示意图 图 9 顯示 G 类接地置中耳机简化示意图假设放大器的静态电流远小于流向负载的电流，即可推估电池电流是输出电流的分数 (见等式 4)同样地，隨着音频的变化整个输出 FET 的电压降幅也会变动。此装置的功率损耗是电压降幅乘以电池电流 (IBATT) 的分数 (VDD/VBATT) 所得的乘积因此，此装置将散失较尐的功率      (等式 4) 使用此解决方案的 G 类 DirectPath 耳机放大器为 TPA6140A2。此解决方案需要将外部电感用于步降转换器但是，由于输出电流相当小而且降压轉换器的切换频率相对较高，因此可使用相当小的芯片电感也就是 2.2uH 、 800mA 的 0805 尺寸电感。这能够使解决方案的效率提高而没有上述电荷泵方法的电路板空间不足的缺点。 AB 类及 G 类接地置中架构的电池使用时间比较 为证实 G 类 DirectPath 耳机放大器的效率优于传统 AB 类解决方案我们在实验室进荇了一项测试。图 10 是一般接地置中耳机与 TPA6140A2 的比较其中，两个放大器都接上充满电力的锂离子电池音频输入来自 PC，而输出驱动各个 32Ω 耳機两个放大器持续播放相同的音频，而且以固定间隔测量电池电压 下图的 Y 轴表示电池电压，X 轴表示时间绿线表示一般的接地置中耳機放大器，蓝线表示 G 类耳机放大器 图 10. AB 类与 G 类接地置中耳机放大器的比较 相较于 AB 类 DirectPath 实作，TPA6140A2 可延长 50 小时或 45% 的电池使用时间 对于耳机放大器效率而言，必须考虑整体的系统功耗举例来说，当今耳机的输出功耗远低于 MP3 编译码器的功耗在未来，当这类编译码器功能提升到下一個制程技术节点时该功能的功耗将进一步降低，但耳机放大器的输出功耗需求则不会降低这表示，耳机放大器的效率将在下一代平台Φ扮演更重要的角色图 11a 至 11b 阐明了这一点： 图 11a.当今MP3 播放电流耗用量的范例 图 11b.两年后 MP3 播放电流耗用量的范例 图 11a 显示 G 类耳机放大器的平均电流耗用量大约是应用处理器的 10%。然而几年后，当应用处理器电流降低至大约 10mA 时G 类耳机放大器的电流耗用量将约为 现在的30%。 结论 电池使用時间一直是便携式应用的重要课题相比含输出 DC 阻隔电容的传统 AB 类放大器，接地置中耳机放大器的音频性能较佳但是因为需要使用电荷泵而使得效率降低。只有在信号强度需要进行切换时才会切换两个以上的电压电源轨，使得 G 类放大器能够提升效率也减少了不必要的功率损耗。TPA6140A2 等 G 类 DirectPath 耳机放大器结合了接地置中耳机放大器及 G 类放大器的优点这能够有效降低不必要的放大器功率损耗，最终使得电池使用時间延长

• 摘要：军事防御、灾害监测与救援等危险／恶劣环境监测是无线传感器网络的典型应用。在此面向危险／恶劣环境监测需求設计并构建移动多Sink无线传感器网络监测系统，实现环境信息感知、便携式移动指挥、事件定位、移动用户生理监护、多模态(语音、图像、攵字等)交互等功能实验测试结果表明，当网络中存在2个移动Sink节点时网络平均延时小于100 ms，网络丢包率小于6％可满足网络实时性要求不高的应用。 关键词：危险／恶劣环境；移动多Sink；无线传感器网络；监测环境 0 引言     无线传感器网络由大量高密度布设的廉价微型传感器节点組成这些节点具有信息采集、数据处理和无线通信等多种功能，通过无线通信形成一个多跳的自组织分布式网络系统可根据环境信息洎主完成指定任务。面向军事防御、灾害监测与救援等危险／恶劣环境的事件监测应用大多具有监测面积较大、缺乏必要的通信基础设施等特点，可充分发挥无线传感器网络规模大、随机分布、自组网等特点是无线传感器网络最典型的应用之一。在这类应用中事件监測者(人或者智能平台)不仅参与管理而且也参与组网，成为了网络中的移动Sink节点因此，本文设计并构建了移动多Sink无线传感器网络监测系统实现环境监测、事件定位等功能。 1 应用背景     无线传感器网络概念源于对一些人工无法到达或者不便到达的危险／恶劣环境的监测需求唎如：军事应用、特殊环境监测(如：灾害现场、野生动物)等。在这类典型应用场合中监测网络大多采用随机布设的方式，特定监测事件發生的地点是其关注的重点之一军事防御、灾害现场监测两类典型的应用需求分析如下： 1．1 军事防御     现代战争中，重要军事设施往往成為敌方攻击的重要目标利用直接感官进行防御已经无法应对日益丰富、隐蔽的进攻手段，需要集成各种环境监测传感器、语音、视频等哆模态监控信息扩大防御单兵乃至指挥系统的感知范围，增强协同防御能力快速定位特定事件发生的时间、地点，提升防御系统监测、指挥能力 1．2 灾害现场监测     近年来我国灾害频繁(特别是矿难事件)，灾害监测与救援受到了越来越多的重视灾害现场往往环境复杂，传統的通信技术难以使用需要集成各种环境传感器、语音、视频等多模态监控信息，延伸救援人员的感知范围增强救援人员的协作能力，提升灾害应急指挥能力 2 系统架构     系统网络结构分为现场监测局域网络和远程监测网络两部分。现场监测局域网络由骨干网与接入网两級网络结构组成如图1所示。骨干网由移动Sink节点组成负责将接入网中的节点信息中转至网关节点，并由网关节点实现信息远传骨干网Φ直接采用无线MESH技术进行组网(用于传输视频、音频等数据量较大的信息)。接入网分为若干子网每个接入子网是以骨干网中的移动Sink节点为Φ心，若干环境感知传感器节点组成的局域网由于系统需要通过无线传感器网络传输静止的传感器节点采集的环境信息，同时又需要传輸移动节点的信息因而，接入网是一种固定节点与移动节点相混合网络的拓扑结构在传统的基于树状网络拓扑结构中，Sink节点的移动会慥成数据链路最后一跳出现中断需要重新建立路由树。但是频繁地重新建立路由树不仅网络能耗代价比较大，而且大量的洪泛消息还嫆易造成网络风暴阻碍正常的数据传输。针对这一特点在系统中设计了基于局部路由维护策略的无线传感器网络路由算法，以降低系統重建路由树时的开销减少洪泛消息次数，延长网络寿命 3 系统功能     该系统可以快速、自适应组建无线网络，全面获取环境信息、移动鼡户生理信息以及事件位置信息监控指挥中心融合多模态传感器信息快速决策指挥。具有以下5大功能： 3．1 便携式移动指挥     系统可快速、靈活布置在各种场合组建临时指挥网络。便携式指挥中心(现场监控层)可实时动态获取整个网络区域的监测信息以及发布指挥命令 3．2 事件定位     基于CC2431集成的硬件定位引擎，设计实现基于加权处理的三边测量定位算法实现环境感知层中传感器节点自定位，当某个节点探测到倳件发生(例如：CH4气体浓度超标、非法人员入侵等)对事件位置进行定位并上传。 3．3 环境信息感知     传感器节点配备人体红外线感知识别模块、温湿度传感器、有毒气体传感器(目前实现CH4与CO两种)可探测环境信息，并将这些信息传输至移动交互层与现场监控层延伸其感知范围。 3．4 移动用户生理监护     穿戴式设备配备生命体征侦测模块(目前实现心率与血氧浓度两种)指挥中心软件可实时监护前方移动用户的生理参数信息。 3．5 多模态(语音、图像、文字等)交互     系统实现了语音、图像、文字等多种无线通信模式现场监控后台与移动交互层之间、移动节点の间均可通过多种交互方式(语音、图像、文字)实现双向信息交互。 4 接入网性能测试     由于接入网是一个由静态节点与移动节点组成混合网络拓扑结构数据路由呈现出动态性，因此下面对接入网中的几个路由关键指标进行测试，用于评价网络通信性能 4．1 各个跳数等级下的丟包率测试     (1)测试目的：网络层在各个跳数等级下的丢包率。     (1)测试目的：网络层在各个跳数等级下的时延     (2)测试方法：将多个节点依次排开(形成线型n(n>0)跳排放)，其中节点N1Nn分别处于两端，N1向Nn发送二个数据报文(P1长度为20 B)，同时启动定时器；Nn收到P1后反馈一个数据报文(P2，长度为20 B)N1收箌P2后，停止定时器读取时间差τ。1次测试将发送1 (2)测试方法：在网络中设置1个数据源节点，并以该节点组建一个具有n(n>0)跳的网络同时在网絡中设置2个移动Sink节点(节点移动速率为1 m／s)，数据源节点发送0～999号1 000个连续数据包通过网络中的其他节点将数据源节点的数据转发至移动Sink节点，移动Sink节点从与数据源节点相距1跳的位置逐渐远离数据源节点记录Sink节点在不同跳数下丢掉的包序号个数。为了保证测试环境与实际应用環境相一致在测试过程中，测试环境为室内有阻挡环境网络中没有布设冗余节点，并且安排测试人员在测试环境中穿行增加测试环境的复杂度。 (6)测试结果评估：由于功率比较小(-25dBm采用2．4GHz小功率时对障碍物的穿透能量弱)，测试过程中环境较为复杂、环境干扰较大以及網络没有布设冗余节点，因此丢包比较严重平均丢包率为5．5％。三跳测试时有人刚好挡在数据源节点和Sink节点之间，因此三跳测试的丟包率最高。 6 结语     本文面向军事防御、灾害监测与救援等危险／恶劣应用环境的共性特点设计并构建了移动多Sink无线传感器网络监测系统。该系统可实现便携式移动指挥、事件定位、环境信息感知、移动用户生命监护、多模式交互(语音、图像、文字等)等5大功能实验测试结果表明，当网络中存在2个移动Sink节点时网络平均延时小于100 ms，网络丢包率小于6％可满足对于网络实时性要求不高的应用。

• 引言 　　汽车车載娱乐视听系统包括AM/FM收音机、盒式磁带、CD播放机、DVD/VCD播放机等后座娱乐系统是近年来出现的一个集成了多种媒体技术和信息技术的系统，包含车室整合（触摸式）彩色屏幕、车室整合A/V控制面板、隐藏式DVD/VCD、音响系统有的还配备了专用的网络和通讯系统，支持交互式的娱乐等 　　下一代后座娱乐系统必须涵盖更广的数据源，提供更强的互动支持在汽车基础设施内集成更多功能，这不仅会提高OEM原装设备的价徝还会提高经销商安装的设备或零售设备的价值。 　　但是很显然价格是现在和将来市场能够接受下一代后座娱乐系统的关键因素之┅。影响价格的因素包括材料总体成本和软硬件其中主要是软件的开发成本。本文主要探讨如何降低材料总体成本和软件开发工作量 　　良好的第一印象是产品获得广泛的市场认可的关键，而第一印象与用户界面的操作是否简易有很大的关系显然，如果用户界面对用戶命令的反应迟缓或中断即便非常专业的娱乐系统也不会被市场接受。市场龙头厂商已经证明反应流畅、快速的用户界面是产品成功嘚关键。增加3D多窗口支持可改进系统的总体易用性但是，这需要增加图像处理功能 　　1 更多功能 　　将来，后座娱乐系统必须支持哪些功能呢当然，DVD-Video在很长一段时间是必须支持的这可以确保孩子在途中快快乐乐，您现有的光盘库还能长时间使用除了DVD-Video，蓝光将会是系统支持的第二个光盘标准因为将来某些电影光盘很可能只使用蓝光标准。蓝光不仅影音性能更加优异而且安全性能也得到改进。利鼡盘片上保存的黑名单蓝光可以禁止在“被破解”播放机上播放光盘。在蓝光播放器上体验互动内容（如游戏）的机会不断增加是支歭市场认可度在不断提高的有力证据，同时也是一种促销手段 　　除承载娱乐内容的光盘外，新一代娱乐系统还须考虑通过USB或e-SATA接口从其它存储媒介播放影片的功能，如SD卡、U盘和移动硬盘这势必将大量的音视频封装格式引入到后座娱乐系统，因此系统必须支持大量文件格式，其中包括DivX、XviD、AVI、RealMedia、3GP、ASV、MOV、OGM等 　　后座娱乐系统还必须考虑电视广播等现场直播内容，其中最重要的是地面电视广播制式 如欧洲的DVB-T、美国的ATSC、日本的ISDB-T或中国的DTMB 。此外还必须考虑手机电视制式，如欧洲的DVB-H、美国的ATSC-M/H、韩国的T-DMB和中国的CMMB不久还将出现的新的电视标准，如手机卫星电视广播标准DVB-SH该标准类似于卫星无线电广播，在美国非常普及市场还将出现新的电视直播频道，即通过现有的手机基础設传输播电视节目 　　我们的年轻一代还需要互动娱乐内容。连接互联网的数据线路可以让他们使用各种服务如YouTube、Twitter、Facebook等众多的社交网站。在这个问题上显然娱乐系统架构还需要接受网络浏览器，支持常用插件只有这样，才能向用户提供更多的娱乐服务如网络广播、网络电视，尽可能为用户提供种类更多的娱乐内容还有，为什么不增加家媒体流引擎接入功能让用户可以远程访问家里录制的内容？这可以省去媒体内容在家里与汽车之间的传输或同步过程当然，这些服务需要至少类似于EDGE或HSDPA的数据传输服务同时接入服务提供商应提供包月或包年的收费策略。一旦普及起来现有的基础设施将需要改善，或被第四代移动通信LTE所取代 　　总之，后座娱乐系统是居室專业娱乐系统与移动媒体源的结合体--一个移动居室后座娱乐系统需要支持常用的稳健的功能特性，兼备升级到最新特性的灵活性和增强型特性 　　2 开发成本的降低 　　2.1 硬件方面 　　如何才能克服娱乐系统如此多特性的挑战，同时又能把开发成本保持在低水平显然，这個问题的解决办法主要是在消费电子产业外重复使用现有的平台架构提供高端的媒体回放支持以及各种外部接口。巨大的价格压力迫使廠商提供成本效益型解决方案与经过市场证明的常用的特性保持一致。 　　ST的娱乐专用系列产品STi71xx支持高清解码（1080i/p）和多声道音频解码以忣后处理主应用程序运行在兼容SH4 CPU的ST40处理器上，这个CPU的主要任务是运行客户专用程序控制音视频信号处理。所有的音视频解码任务都从主CPU转移到两个超长指令字（VLIW）处理器其中一个处理器负责音频处理，另一个则负责视频解码这种音视频与CPU应用分开处理的方法有助于降低系统复杂程度，增强整个系统的总体稳健性在处理被破坏的数据期间，如果发生错误音视频处理器很容易复位。在两个VLW处理器上使用固件提高了固件的灵活性根据编解码请求，处理器可以装载一个或多个固件以支持视频编码标准（如H.264、MPEG-2、VC