CN105246170A - 可穿戴设备及其进行数据收发的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可穿戴设备，将TCP/IP协议和无线通信协议从第一MCU中独立开来并集成于第二MCU的通讯单元中，并且只在可穿戴设备与外部终端进行数据收发时，通讯模块才与第一MCU进行数据传输，而后基于无线通信协议和TCP/IP协议进行数据收发。本发明还提供一种可穿戴设备进行数据收发的方法。本发明能够简化可穿戴设备的操作系统，降低软件开发的工作量，且便于后期查找与分析系统故障原因，提高软件开发效率的同时降低软件开发风险。

Description

可穿戴设备及其进行数据收发的方法
技术领域
本发明涉及可穿戴设备技术领域，具体涉及网络接入技术领域，尤其涉及一种可穿戴设备及其进行数据收发的方法。
背景技术
随着智能手表等可穿戴设备市场的不断扩大，用户对可穿戴设备的要求不再是智能手机的一个配件，还要求其能够独立工作，例如在户外运动时，可穿戴设备能够将运动数据及时上传至云数据中心或者接收天气、股票等数据，这就要求可穿戴设备具有独立的通讯功能。当前，可穿戴设备通常采用Wi-Fi连接方式实现该通讯功能。
目前市场上的可穿戴设备方案均基于MCU(MicrocontrollerUnit,微控制单元)架构，MCU架构包括CPU和RAM(randomaccessmemory,随机存储内存)、ROM(Read-OnlyMemory,只读内存)等存储器，且其操作系统一般为RTOS(Real-TimeOperatingSystem,实时操作系统)。由于受到CPU和存储器本身的资源限制，功能单一的RTOS无法同时确保Wi-Fi连接的稳定和可穿戴设备的系统性能。即使将Wi-Fi连接的Wi-Fi协议移植并运行于可穿戴设备的操作系统中，也会给操作系统带来很大的软件移植开发工作量，容易引起软件开发风险。
发明内容
鉴于此，本发明实施例提供一种可穿戴设备及其进行数据收发的方法，能够将TCP/IP协议和无线通信协议从可穿戴设备的MCU中独立开来，确保无线网络连接的稳定和可穿戴设备的系统性能。
本发明实施例提供的可穿戴设备，包括：第一微控制单元MCU；通讯模块，包括有第二MCU和射频单元，且第二MCU中集成有通讯单元，所述通讯单元支持网络通讯协议TCP/IP协议和无线通信协议；在可穿戴设备与外部终端进行数据收发时，第一MCU与第二MCU连接，第二MCU的通讯单元基于无线通信协议与外部终端建立无线连接，射频单元基于TCP/IP协议在第一MCU和外部终端之间进行数据收发。
其中，可穿戴设备还包括与第一MCU连接的传感装置，传感装置用于将采集到的传感数据传输给第一MCU，并经由第一MCU传输给第二MCU,第二MCU再将传感数据发送给外部终端，以完成数据收发的发送阶段；在所述数据收发的接收阶段，第二MCU接收数据，再将所述数据传输给第一MCU。
其中，传感装置和第一MCU之间通过第一类型接口进行连接，射频单元和第一MCU之间通过第二类型接口进行连接。
其中，第一类型接口包括两线式串行总线I2C接口，第二类型接口包括通用异步收发传输UART串口。
其中，无线通信协议包括Wi-Fi协议、蓝牙Bluetooth协议。
本发明实施例提供的可穿戴设备进行数据收发的方法，包括：在通讯模块中设置第二MCU，且第二MCU中集成有通讯单元，通讯单元支持网络通讯协议TCP/IP协议和无线通信协议集成于第二MCU中；在可穿戴设备与外部终端进行数据收发时，第一MCU与第二MCU连接，第二MCU的通讯单元基于无线通信协议与外部终端建立无线连接，射频单元基于TCP/IP协议在第一MCU和外部终端之间进行数据收发。
其中，可穿戴设备还包括与第一MCU连接的传感装置，射频单元基于TCP/IP协议在第一MCU和外部终端之间进行数据收发的步骤包括：将传感装置采集到的传感数据传输给第一MCU，并经由第一MCU传输给第二MCU,第二MCU再将传感数据发送给外部终端，以完成数据收发的发送阶段；在数据收发的接收阶段，第二MCU接收数据，再将所述数据传输给第一MCU。
其中，传感装置和第一MCU之间通过第一类型接口进行连接，射频单元和第一MCU之间通过第二类型接口进行连接。
其中，第一类型接口包括两线式串行总线I2C接口，第二类型接口包括通用异步收发传输UART串口。
其中，无线通信协议包括Wi-Fi协议、蓝牙Bluetooth协议。
本发明实施例的可穿戴设备及其进行数据收发的方法，将TCP/IP协议和无线通信协议集成于一个单独MCU中，而非移植于可穿戴设备的MCU中，也就是将TCP/IP协议和无线通信协议从可穿戴设备的操作系统中独立开来，从而能够在确保无线网络连接的稳定和可穿戴设备的系统性能的前提下，简化可穿戴设备的操作系统，降低开发可穿戴设备的操作系统的工作量，并且便于后期查找与分析系统故障原因，提高软件开发效率的同时降低软件开发风险。
附图说明
图1是本发明的可穿戴设备一实施例的结构示意图；
图2是本发明可穿戴设备进行数据收发的方法一实施例的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明所提供的示例性的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1是本发明的可穿戴设备一实施例的结构示意图。如图1所示，所述可穿戴设备10包括第一微控制单元(MicrocontrollerUnit,MCU)11和通讯模块12。在可穿戴设备10需要与外部终端进行数据收发时，所述通讯模块12基于无线通信协议与外部终端建立连接，并在建立连接之后所述通讯模块12基于数据传输协议(例如TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，简称TCP/IP协议，又称传输控制协议/因特网互联协议或网络通讯协议)在第一微控制单元11和外部终端之间进行数据收发。所述数据收发应该被理解为：所述通讯模块12将第一微控制单元11所要发出的数据传输给外部终端，以及通讯模块12将外部终端所要发出的数据传输给第一微控制单元11。其中，所述外部终端既可以理解为手机、电脑等便携式通讯装置，也可以理解为服务器。
区别于现有技术，本发明实施例的通讯模块12也包括一个MCU—第二微控制单元121，且该第二微控制单元121集成有一个通讯单元1211，该通讯单元1211支持前述无线通信协议和数据传输协议。在可穿戴设备10需要与外部终端进行数据收发时，第一微控制单元11与第二微控制单元121连接，第二微控制单元121的通讯单元1211基于无线通信协议与外部终端建立无线连接，射频单元122基于数据传输协议在第一微控制单元11和外部终端之间进行数据收发。
也就是说，本发明实施例将数据传输协议和无线通信协议从可穿戴设备10的MCU(操作系统)中独立开来，这样既可以确保无线连接的稳定性，也可以确保可穿戴设备10的操作系统的运行性能。同时，能够简化可穿戴设备10的操作系统，降低开发可穿戴设备10的操作系统的工作量。并且，也便于后期查找与分析无线连接、数据传输及操作系统的故障原因，提高软件开发效率的同时降低软件开发风险。
在本发明实施例中，所述通讯模块12进行数据收发的数据可以为内置或外设于可穿戴设备10的传感装置13所采集到的传感数据，其中传感装置包括麦克风、摄像头、加速度检测设备、温度传感器等。该传感装置13与第一微控制单元11连接，从而将采集到的传感数据传输给第一微控制单元11，第一微控制单元11将传感数据传输给第二微控制单元121，第二微控制单元121将传感数据传输给射频单元122，最后由射频单元122将传感数据传输给外部终端。
当然，可穿戴设备10也可以从外部终端接收其他类型数据，具体而言，第二微控制单元121接收外部终端所发出的外部数据，并将外部数据传输给第一微控制单元11。
优选地，传感装置13和第一微控制单元11之间可以通过第一类型接口进行连接，射频单元122和第一微控制单元11之间可以通过第二类型接口进行连接。其中，第一类型接口可以为I2C(Inter－IntegratedCircuit,两线式串行总线)接口，第二类型接口可以为UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter,通用异步收发传输)串口，当然第二类型接口可以为I2C接口。也就是说，传感装置13和第一微控制单元11之间与射频单元122和第一微控制单元11之间可以采用相同类型的接口也可以采用不相同类型的接口。
进一步地，本发明实施例的所述无线通信协议可以为Wi-Fi协议或蓝牙Bluetooth协议。以Wi-Fi协议为例，软件开发所要编程的Wi-Fi软件架构分为多层架构，其包含的MAC(MediaAccessControl,介质访问控制)地址,基带(Baseband)及无线(Radio)信息运行在通讯模块12的RF(RadioFrequency,射频)芯片中。另外，例如为TCP/IP协议的数据传输协议以及Driver,Supplicant,TLS/SSL(SecureSocketsLayer,安全套接层/TransportLayerSecurity,传输层安全)信息,Protocols(协议)信息以及Application(应用程序)信息运行在通讯模块12的第二微控制单元121中。这些软件程序对MCU的运行频率、OS(OperatingSystem，操作系统)的响应时间以及RAM大小都有严格要求，所以如果将这些软件程序移植到可穿戴设备10的操作系统中并与其操作系统相兼容，需要很大的软件移植工作量，并且受制于硬件因素，即使能够实现无线连接，其连接的稳定性以及可穿戴设备10的操作系统的运行性能也会受到很大的影响。而本发明实施例将Wi-Fi协议软件运行在通讯模块12中独立的MCU(即第二微控制单元121)中，与可穿戴设备10的操作系统没有直接关联，只有在进行数据收发时才与可穿戴设备10的操作系统关联，因此可避免软件开发的风险和难度。
图2是本发明可穿戴设备进行数据收发的方法一实施例的流程图。如图2所示，所述可穿戴设备进行数据收发的方法包括：
S21：在通讯模块中设置第二MCU，且第二MCU中集成有通讯单元，通讯单元支持数据传输协议和无线通信协议，其中第二MCU和可穿戴设备的操作系统所在的第一MCU相独立。
S22：在可穿戴设备与外部终端进行数据收发时，第一MCU与第二MCU连接，第二MCU的通讯单元基于无线通信协议与外部终端建立无线连接，通讯模块的射频单元基于数据传输协议在第一MCU和外部终端之间进行数据收发。
本实施例的数据收发的方法的各个步骤可由具有上述结构的可穿戴设备10对应执行，具有与其相同的技术效果。
应理解，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括：
第一微控制单元MCU；
通讯模块，包括有第二MCU和射频单元，且所述第二MCU中集成有通讯单元，所述通讯单元支持网络通讯TCP/IP协议和无线通信协议；
其中，在所述可穿戴设备与外部终端进行数据收发时，所述第一MCU与所述第二MCU连接，所述第二MCU的通讯单元基于所述无线通信协议与所述外部终端建立无线连接，所述射频单元基于所述TCP/IP协议在所述第一MCU和所述外部终端之间进行数据收发。
2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括与所述第一MCU连接的传感装置，所述传感装置用于将采集到的传感数据传输给所述第一MCU，并经由所述第一MCU传输给所述第二MCU,所述第二MCU再将所述传感数据发送给所述外部终端，以完成所述数据收发的发送阶段；在所述数据收发的接收阶段，所述第二MCU接收数据，再将所述数据传输给所述第一MCU。
3.根据权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述传感装置和所述第一MCU之间通过第一类型接口进行连接，所述射频单元和所述第一MCU之间通过第二类型接口进行连接。
4.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其特征在于，所述第一类型接口包括两线式串行总线I2C接口，所述第二类型接口包括通用异步收发传输UART串口。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的可穿戴设备，其特征在于，所述无线通信协议包括Wi-Fi协议、蓝牙Bluetooth协议。
6.一种可穿戴设备进行数据收发的方法，所述可穿戴设备包括第一微控制单元MCU及具有射频模块的通讯模块，其特征在于，包括：
在所述通讯模块中设置第二MCU，且所述第二MCU中集成有通讯单元，所述通讯单元支持网络通讯协议TCP/IP协议和无线通信协议；
在所述可穿戴设备与外部终端进行数据收发时，
所述第一MCU与所述第二MCU连接，所述第二MCU的通讯单元基于所述无线通信协议与所述外部终端建立无线连接，所述射频单元基于所述TCP/IP协议在所述第一MCU和所述外部终端之间进行所述数据收发。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述可穿戴设备还包括与所述第一MCU连接的传感装置，
所述射频单元基于所述TCP/IP协议在所述第一MCU和所述外部终端之间进行所述数据收发的步骤包括：
将所述传感装置采集到的传感数据传输给所述第一MCU，并经由所述第一MCU传输给所述第二MCU,所述第二MCU再将所述传感数据发送给所述外部终端，以完成所述数据收发的发送阶段；
在所述数据收发的接收阶段，所述第二MCU接收数据，再将所述数据传输给所述第一MCU。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传感装置和所述第一MCU之间通过第一类型接口进行连接，所述射频单元和所述第一MCU之间通过第二类型接口进行连接。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一类型接口包括两线式串行总线I2C接口，所述第二类型接口包括通用异步收发传输UART串口。
10.根据权利要求6-9任意一项所述的方法，其特征在于，所述无线通信协议包括Wi-Fi协议、蓝牙Bluetooth协议。
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