基本信息
书名：移动服务计算支撑技术
定价：45元
作者：张德干
出版社：科学出版社
出版日期：2010-08-01
ISBN：9787030286994
字数：261000
页码：207
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.341kg
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内容提要
移动服务计算是一种以云计算和普适计算为背景，以有线和无线互联网为依托，以移动通信设备为载体的计算形式，是一种分布式服务计算。它对人们生活和工作中的各个方面能够产生重大影响。移动服务计算技术是一个不断演进的过程。其支撑技术涉及计算、通信和数字媒体等技术的各个方面，包括计算机的硬软件、系统体系结构、网络通信、应用系统、人机交互等。本书主要阐述与如下几个方面相关的技术：无缝移动技术、服务发现技术、网络拥塞控制技术、移动通信技术和移动多智能体系统。
本书可供高年级本科生、研究生及教师学习和参考，也非常方便从事移动服务计算以及相关领域的科研和工程开发技术人员阅读、参考。
目录
作者介绍
文摘
序言
《智能穿戴设备与健康监测技术》 引言 随着科技的飞速发展，我们的生活方式正经历着前所未有的变革。其中，智能穿戴设备以其轻便、时尚的外观和强大的功能，迅速渗透到日常生活的方方面面。从最初简单的计步器，到如今集成了健康监测、通信、支付、娱乐等多种功能的高科技产品，智能穿戴设备的发展速度令人瞩目。而驱动这些设备不断进步的核心，在于其背后日益精进的支撑技术。 本书《智能穿戴设备与健康监测技术》旨在深入探讨当前智能穿戴设备所涉及的关键技术领域，并重点聚焦于其在健康监测方面的应用与发展。我们不仅会剖析智能穿戴设备的设计理念、硬件构成，更会着重介绍实现精准、可靠健康数据采集与分析的各项技术。本书的目标是为读者提供一个全面、系统的视角，了解智能穿戴设备如何通过技术的力量，赋能更健康、更智能的生活。 第一章：智能穿戴设备概述与发展趋势 本章将首先界定智能穿戴设备的范畴，梳理其从萌芽到蓬勃发展的历史脉络。我们将探讨不同类型智能穿戴设备的特点及其市场定位，例如智能手表、智能手环、智能眼镜、智能服装以及植入式健康监测设备等。通过分析不同设备在用户交互、功能集成、续航能力等方面的差异，揭示其各自的优势与局限。 接着，我们将深入分析当前智能穿戴设备的发展趋势。这包括但不限于： 传感器技术的革新： 更小巧、更精准、更低功耗的各类传感器（如光学心率传感器、ECG传感器、血氧传感器、体温传感器、压力传感器、加速度计、陀螺仪等）如何成为智能穿戴设备感知外部世界和人体生理信号的“眼睛”与“耳朵”。 低功耗通信技术： 蓝牙低功耗（BLE）、Wi-Fi、NFC等通信技术在保证数据传输效率的同时，如何最大限度地降低能耗，延长设备续航。 嵌入式系统与芯片设计： 更高效、更集成的嵌入式芯片如何支撑复杂的算法处理、多任务运行，并实现设备的小型化与轻便化。 人工智能与机器学习的应用： 如何利用AI算法对采集到的海量健康数据进行分析、识别异常模式、提供个性化健康建议。 用户体验与人机交互： 更加直观、便捷的用户界面设计，以及语音控制、手势识别等交互方式的演进。 隐私与安全挑战： 随着设备功能的增强和数据量的增加，如何保障用户数据的隐私与安全成为关键议题。 第二章：核心传感器技术在健康监测中的应用 本章将聚焦于支撑健康监测功能的核心传感器技术。我们将详细介绍各种类型传感器的原理、工作机制以及其在智能穿戴设备中的具体应用。 生物信号传感器： 光学传感器（PPG）： 深入剖析光电容积脉搏波描记法（PPG）的原理，包括光照、反射、吸收等过程，以及如何通过算法提取心率、血氧饱和度（SpO2）等关键指标。探讨影响PPG测量准确性的因素，如运动伪影、皮肤色素沉着等，以及相应的降噪与补偿技术。 电极式传感器（ECG）： 讲解心电图（ECG）传感器的工作原理，如何通过检测心脏电活动来评估心律失常、心房颤动等心脏健康状况。介绍单导联、多导联ECG传感器的设计与应用。 体温传感器： 探讨不同类型体温传感器（如热敏电阻、红外传感器）的工作原理，及其在监测体温变化、辅助判断发烧等健康状况中的作用。 压力传感器： 分析压力传感器在检测用户活动状态（如站立、行走、跑步）、测量血压（非侵入式方法）等方面的应用。 运动与姿态传感器： 加速度计与陀螺仪（IMU）： 详细阐述惯性测量单元（IMU）的工作原理，如何通过检测设备的运动轨迹、速度与角速度来识别用户活动类型（如步行、跑步、游泳、睡眠）、步数、卡路里消耗等。 磁力计： 介绍磁力计在辅助定位、方向感知方面的作用，虽然在健康监测中直接应用较少，但对整体运动分析有一定辅助意义。 环境传感器： 气压传感器： 探讨气压传感器在海拔高度测量、辅助运动分析（如爬楼梯）方面的应用。 湿度与温度传感器： 分析环境温湿度传感器如何与体温传感器协同工作，提供更全面的环境健康信息。 第三章：通信与连接技术在穿戴设备中的角色 本章将深入探讨智能穿戴设备实现数据传输与设备互联的关键通信技术。 蓝牙与蓝牙低功耗（BLE）： 详细介绍蓝牙技术，特别是BLE技术在智能穿戴设备中的优势，包括其低功耗特性、数据传输速率、连接范围等。探讨BLE如何实现设备与智能手机、其他穿戴设备之间的连接，以及其在数据同步、消息通知等方面的应用。 Wi-Fi技术： 分析Wi-Fi技术在智能穿戴设备中的应用场景，例如连接家庭网络进行固件升级、数据上传，以及在部分高端设备中实现更快的网络访问。 NFC（近场通信）： 介绍NFC技术，及其在智能穿戴设备中的便捷应用，如移动支付、门禁卡模拟、快速配对等。 蜂窝网络（4G/5G）： 探讨部分独立通信能力的智能穿戴设备（如支持eSIM的智能手表）如何利用蜂窝网络实现不依赖手机的独立通信、数据传输和定位功能。 低功耗广域网（LPWAN）技术： 简要介绍LoRa、NB-IoT等LPWAN技术，及其在未来物联网、大规模健康监测设备连接方面的潜在应用。 第四章：嵌入式系统与低功耗设计 本章将重点关注支撑智能穿戴设备运行的嵌入式系统以及实现长续航的关键技术。 嵌入式处理器与微控制器（MCU）： 介绍智能穿戴设备中常用的嵌入式处理器架构（如ARM Cortex-M系列），以及MCU的设计特点，包括其集成度高、功耗低、性价比高等优势。 内存与存储技术： 探讨适用于穿戴设备的内存（RAM）和存储（Flash）技术，以及如何平衡性能、容量与功耗。 操作系统与固件： 简要介绍智能穿戴设备中可能运行的嵌入式操作系统（如RTOS、FreeRTOS）或定制化固件，以及其在任务调度、资源管理方面的作用。 电源管理与电池技术： 深入分析智能穿戴设备的电源管理策略，包括动态电压与频率调整（DVFS）、时钟门控、低功耗模式等。同时，探讨当前主流的电池技术（如锂离子电池、锂聚合物电池）在能量密度、安全性、充电速度等方面的进展，以及如何通过硬件设计优化电池续航。 无线充电技术： 介绍无线充电标准（如Qi标准）的工作原理，及其在提升用户便捷性、简化充电过程方面的优势。 第五章：数据处理与算法分析 本章将深入探讨智能穿戴设备如何处理海量传感器数据，并利用算法提取有价值的健康信息。 传感器数据预处理： 介绍数据滤波、噪声去除、校准等预处理技术，以提高传感器数据的准确性和可靠性。 特征提取与信号处理： 讲解如何从原始传感器数据中提取有意义的特征，例如从心率信号中提取心率变异性（HRV）特征，从运动数据中提取步态特征等。 机器学习与深度学习算法： 分类算法： 如支持向量机（SVM）、随机森林等，用于识别用户活动类型、睡眠阶段等。 回归算法： 用于预测生理指标，如预测消耗卡路里。 异常检测算法： 用于识别潜在的健康风险，如心律失常。 时间序列分析： 如RNN、LSTM等，用于分析生理信号随时间的变化规律。 个性化健康分析与建议： 探讨如何基于用户的个体数据和行为模式，提供个性化的运动、睡眠、饮食等健康建议。 数据可视化技术： 介绍如何将复杂的健康数据通过图表、曲线等形式直观地展示给用户，方便用户理解和跟踪自己的健康状况。 第六章：健康监测的实践应用与未来展望 本章将结合前几章的技术基础，探讨智能穿戴设备在健康监测领域的具体应用场景，并展望其未来发展方向。 慢性病管理： 如何利用智能穿戴设备对糖尿病、高血压、心脏病等慢性病患者进行持续的生理指标监测，并提供预警与干预。 运动健康与康复： 运动训练指导、运动表现分析、运动损伤预警与康复监测。 睡眠质量监测与改善： 睡眠阶段分析、睡眠障碍识别、改善睡眠环境与习惯的建议。 心理健康监测： 通过心率变异性、活动模式等分析用户情绪状态，辅助心理健康管理。 远程医疗与数字健康： 智能穿戴设备作为远程医疗的重要载体，如何实现远程健康咨询、病情监测，促进数字健康的发展。 未来的发展方向： 无创连续监测技术： 如无创血糖监测、无创血压监测的突破。 生物标志物检测： 集成更多生物化学传感器，实现对汗液、泪液等体液中生物标志物的检测。 AI驱动的预测性健康： 从“监测”走向“预测”，更早地发现疾病风险。 与医疗系统的深度融合： 形成数据闭环，提升诊疗效率与效果。 更精密的个性化健康管理： 基于基因组学、生活方式等多维度数据。 结论 《智能穿戴设备与健康监测技术》一书，通过对传感器、通信、嵌入式系统、算法等关键技术的深入剖析，全面展现了智能穿戴设备如何成为赋能健康管理的重要工具。本书内容详实，旨在为相关领域的研发人员、技术爱好者以及对智能健康科技感兴趣的读者，提供一个坚实的技术基础与前瞻性的视野。我们相信，随着技术的不断进步，智能穿戴设备将在未来的健康领域扮演越来越重要的角色，引领一场关于健康生活方式的深刻变革。
这本书的排版和图示设计简直是教科书级别的典范。在阅读技术密集型书籍时，清晰的图表是至关重要的，而这本书在这方面做得无可挑剔。那些复杂的网络拓扑结构，那些数据流动的路径，都被绘制得条理分明，色彩搭配合理，即便是第一次接触这些概念的人也能迅速抓住重点。更棒的是，很多关键概念的解释并不是孤立存在的，而是通过相互关联的图表串联起来，形成了一个动态的知识网络。我发现自己很少需要频繁地翻回前面的章节去查找上下文，因为作者在引入新概念时，已经巧妙地将前置知识点融入了新的图示中。这极大地提升了阅读的流畅性和理解的深度，让原本枯燥的学习过程变成了一种视觉上的享受。对于需要通过自学来掌握这门复杂技术的人来说，这种对视觉体验的重视，无异于雪中送炭。