CN106031295A

CN106031295A - 可穿戴计算系统

Info

Publication number: CN106031295A
Application number: CN201580009318.9A
Authority: CN
Inventors: 穆罕默德·约瑟夫·索尔曼·穆罕穆德; 门纳·霍内姆; 汉尼·H·埃尔格巴利
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2015-02-19
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2035-02-19
Also published as: US20150282227A1; EP3123812A4; EP3123812A1; WO2015148015A1; CN106031295B

Abstract

用于实现一个或多个可穿戴使用场景应用的技术被公开。可在可穿戴无线处理节点从可穿戴无线输入节点接收一个或多个类型的输入数据。可使用从可穿戴无线输入节点接收的输入数据在可穿戴无线处理节点执行一个或多个可穿戴使用场景应用。可基于使用一个或多个类型的输入数据在可穿戴无线处理节点执行的一个或多个可穿戴使用场景应用，从可穿戴无线处理节点向可穿戴无线输出节点提供一个或多个类型的物理输出。

Description

可穿戴计算系统

背景技术

可穿戴技术(例如，智能手表和智能眼镜)的普及近年来已有所增长。可穿戴技术可包括结合计算机和电子技术的服装或配件。除了在审美方面愉悦用户，可穿戴技术可执行各种对用户有益的功能。可穿戴技术可为正在穿戴可穿戴技术的用户提供许多类型的特征，例如，听音乐、全球定位系统(GPS)能力、活动跟踪、电话服务、英特网浏览等。

附图说明

本公开的特征和优势结合附图、根据下列详细描述将是显而易见的，详细描述和附图一起以示例方式示出本公开的特征，其中：

图1根据示例示出了由用户穿戴的可穿戴计算系统，该可穿戴计算系统包括输入节点、处理节点、以及输出节点；

图2是根据示例的可穿戴无线输入节点的框图；

图3是根据示例的可穿戴无线输出节点的框图；

图4是根据示例的可穿戴无线处理节点的框图；

图5是根据示例示出了可穿戴无线输入节点、可穿戴无线处理节点、可穿戴无线输出节点以及一个或多个服务提供商之间的通信的框图；

图6是根据示例示出了可穿戴计算系统的框图；

图7根据示例描绘了可操作以实现一个或多个可穿戴使用场景应用的可穿戴计算系统的计算机电路的功能；

图8根据示例描绘了用于实现一个或多个可穿戴使用场景应用的方法的流程图；

图9根据示例示出了无线设备(例如，UE)的示图；

现在将参考示出的示例性实施例，并且特定语言将在本文被使用来描述相同的事物。然而应理解的是，由此不意图限制本发明的范围。

具体实施方式

在本发明被公开和描述之前，将被理解的是，本发明不被限制于本文公开的具体结构、处理步骤、或材料，而是被扩展到将由相关领域普通技术人员认识到的其等价。还应被理解的是，本文采用的术语仅为了描述具体示例的目的被使用，且不旨在是限制性的。不同附图中的相同参考标号表示相同要素。流程图和处理中提供的编号用于说明步骤和操作的清晰性被提供，且不必指示具体的顺序或序列。

示例实施例

下面提供了技术实施例的初步概述，然后更加详细地描述了具体技术实施例。此初步总结旨在帮助读者更快地理解技术，而不旨在标识技术的关键特征或基本特征，也不旨在限制要求保护的主题的范围。

可穿戴计算设备通过传统移动计算设备为用户提供各种有用且方便的特征。可穿戴计算设备包括使得用户能够接入因特网、检查电子邮件、听音乐、监测心率和身体活动等的智能手表、智能眼镜、健康和健身设备等。可穿戴计算设备还具有在各种产业中改善工人效率的潜能，例如，制造业、现场服务业、零售业以及医疗行业。

传统可穿戴计算设备是在单个的不可修改的设备中包括输入功能、处理功能以及输出功能的特制设备。每个可穿戴计算设备被看作具有以一个形状因子相集成的输入、输出以及处理功能的独立实体。换句话说，之前的可穿戴计算设备的硬件以及处理能力(例如，存储器、处理能力、传感器以及电子组件)在可穿戴计算设备建立之后就不可修改。

由于当前市场上的可穿戴计算设备通常实现单一使用模型，用户可购买多个可穿戴计算设备来服务多个使用场景。尽管可穿戴计算设备针对额外特征可接入和下载新应用，但新应用受限于可穿戴计算设备的硬件能力。换句话说，如果最初购买的可穿戴计算设备不包括心率监测传感器，则用户将不得不购买新的可穿戴计算设备来获得心率监测功能。由于身体中的射频信号吸收率，使用多个可穿戴计算设备可能影响健康。

可增强传统可穿戴计算设备的功能的可穿戴计算系统被描述。可穿戴计算系统可包括多个节点。多个节点可包括由用户穿戴和操作的可穿戴无线节点。多个节点可包括可穿戴无线输入节点、可穿戴无线处理节点、以及可穿戴无线输出节点。在一些示例中，可穿戴无线输入节点是在第一附件中，可穿戴无线处理节点是在第二附件中，以及可穿戴无线输出节点是在第三附件中。所描述的可穿戴计算系统提供可支持多个使用模型的集中处理实体、可穿戴无线输入节点、可穿戴无线输出节点、以及统一通信方案。因此，冗余系统组件及相关联的能量消耗，以及冗余系统组件的辐射后果可被消除。冗余系统组件的消除可针对正在穿戴可穿戴计算系统的用户引起最少的健康和无线电发射影响。

如在下面以进一步的细节描述的，可穿戴计算系统可包括由处理实体以及一组输入和输出可穿戴无线节点构成的模块化架构。当实现扩展的使用模型时，可穿戴计算系统可向每个可穿戴无线节点分配角色和责任，并辅助可穿戴无线节点之间的协同。

可穿戴计算系统可连接到位于接近可穿戴计算系统的其他可穿戴网络，以便实现多个网络协同以及由网络拓扑和架构辅助的增强的功能。可穿戴计算系统和其他位于附近的可穿戴网络之间的通信可使用若干通信标准来管控。

额外可穿戴无线节点(例如，包括各种类型的传感器)可以以无缝的方式从可穿戴计算系统添加或移除。额外的新的可穿戴使用场景可通过添加应用软件并分配必要的标准硬件资源来支持。因此，可穿戴计算系统的特征和能力可根据正在穿戴可穿戴计算系统的用户来个性化。

无线移动通信技术使用各种标准和协议来在可穿戴无线节点之间传输数据。某些可穿戴无线节点可在下行链路(DL)传输中使用正交频分多址(OFDMA)并在上行链路(UL)传输中使用单载波频分多址(SC-FDMA)来通信。针对信号传输使用正交频分复用技术(OFDM)的标准和协议包括：第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)(例如，发布(Releases)8、9、10或11)、产业群俗称WiMAX(全球微波接入互操作性)的电气与电子工程师协会(IEEE)802.16标准(例如，802.16e或802.16m)、以及产业群俗称WiFi的IEEE 802.11标准(例如，802.11-2012、802.11ac、802.11ad)。

可穿戴无线节点能够经由授权频谱(例如，通过蜂窝网络)来通信，以及经由未授权频谱(例如，经由WiFi热点)来通信。WiFi是提供给用于在包括2.4GHz、3.7GHz以及5GHz频带的未授权频谱中通信的IEEE80.211标准集的通用名称。该标准集包括在1999年发布的用于在5GHz和3.7GHz频带中通信的IEEE 802.11a标准、也在1999年发布的用于在2.4GHz频带中通信的IEEE 802.11b标准、在2003年发布的用于在2.4GHz范围内经由正交频分复用(OFDM)和/或直接序列扩频(DSSS)通信的802.11g标准、以及在2009年发布的用于在2.4GHz和5GHz频带中使用多输入多输出(MIMO)通信的802.11n标准。

尽管WiFi作为用于经由无线电频谱的未授权部分进行通信的标准的示例来给出，但也可使用用于在未授权频谱的一部分中通信的额外标准，包括个人局域网(PAN)的IEEE802.15族，例如，人体局域网(BAN)的802.15-6。可穿戴无线节点的通信标准的其他示例可包括蓝牙、低功率蓝牙、低功率WiFi、或其他无线局域网标准。

图1示出了由用户108穿戴的示例性可穿戴计算系统100。可穿戴计算系统100可包括输入节点102、输出节点104以及处理节点106。在一个示例中，输入节点102、输出节点104以及处理节点106可以是可穿戴无线节点。此外，处理节点106可以与服务提供商110通信。在图1示出的示例中，输入节点102可在第一附件中，输出节点104可在第二附件中，以及处理节点106可在第三附件中。在替代配置中，输入节点102、输出节点104以及处理节点106可在同一附件中或在多个附件中。例如，输入节点102和输出节点104可在第一附件中，并且处理节点106可在第二附件中。尽管图1中的示例示出输入节点102被穿戴在用户的胸部、输出节点104被穿戴在用户的腕部、以及处理节点106被穿戴在用户的腰部，但输入节点102、输出节点104以及处理节点106可附接于用户身体的各种区域，例如，用户的手臂、胸部、头部、腰部、腿部、背部、以及小腿。

输入节点102可接收一个或多个类型的输入数据。输入节点102可包括摄像机、麦克风、传感器等来捕获输入数据。输入数据可包括但不限于：身体特性(例如，心率)、视频、图像、声音、温度等。输出节点104可提供一个或多个类型的物理输出。输出节点104可包括显示屏、扬声器、执行机构(actuator)等来提供物理输出。

处理节点106可使用在输入节点102接收的输入数据来执行一个或多个可穿戴使用场景应用。通常，术语“可穿戴使用场景应用”通常指在可穿戴计算系统100上执行的以便执行对用户108有用的任务的应用软件。可穿戴使用场景应用可向用户108提供各种功能和类型的信息，例如，电子邮件、日历、联系人、股市信息、以及天气信息。在一个示例中，处理节点106可执行可穿戴使用场景应用，并经由输出节点104向用户108提供物理输出。此外，处理节点106可使用在输入节点102捕获的输入数据来执行可穿戴使用场景应用。

在一个配置中，处理节点106可以与云计算网络上的服务提供商110通信。例如，服务提供商110可位于云服务器上。服务提供商110可向处理节点106提供各种类型的信息来使得处理节点106执行可穿戴使用场景应用。因此，当执行可穿戴使用场景应用并在输出节点104生成物理输出时，处理节点106可使用从服务提供商110接收的信息以及由输入节点102捕获的输入数据。

图2是输入节点200的示例性框图。输入节点200可包括可穿戴无线输入节点。例如，输入节点200可以是穿戴在用户的腕部、手臂、胸部、腿部、或用户身体的其他区域的附件的一部分。在一个示例中，用户可在用户的身体上穿戴多个输入节点200，其中，多个输入节点200是在不同的附件中。

输入节点200可包括数据获取单元202来收集各种类型的输入数据，例如，测量、图像、视频、声音、温度、运动、光等。数据获取单元202可收集各种类型的身体特性，例如，心率、身体温度、呼吸速率、血压等。数据获取单元202可使用适当的转换器来收集各种类型的输入数据，例如，照相机、麦克风、视频摄像机、传感器、全球定位系统(GPS)、光电探测器、陀螺仪、和/或加速度计。数据获取单元202可使用各种类型的传感器来收集测量，所述传感器包括但不限于：生物识别传感器、声音传感器(例如，麦克风、水听器)、运动传感器(例如，速度传感器)、化学传感器、天气或环境传感器(例如，温度传感器)、导航传感器(例如，高度计、陀螺仪)、光学传感器、以及近距离传感器。数据获取单元202可收集各种类型的输入数据并将输入数据提供给在输入节点200操作的输入节点嵌入式应用208。

输入节点200可包括多个输入(I/P)节点嵌入式应用208。嵌入式应用208可使得输入节点200能够收集和/或接收一个或多个类型的输入数据。例如，嵌入式应用208可细化在传感器收集的、将被发送到处理节点的数据。例如，输入节点200的嵌入式应用208可以在将声音发送到处理节点之前压缩声音或减少噪音。在某些示例中，嵌入式应用208可使用心率监视器使能心率信息的收集、使用加速度计使能当前加速度的收集、或使用温度传感器使能当前温度的收集。

可穿戴软件堆栈204可包括一组事实上的标准应用编程接口(API)。新嵌入式应用208可使用该组事实上的标准API来开发利用输入节点200的可用硬件和软件资源的新功能。此外，可穿戴软件堆栈204可包括至少一个软件开发套件(SDK)或节点SDK 206。节点SDK 206可在输入节点200使能预处理，例如，图像特征提取或传感器数据调节。

输入节点200可包括可穿戴软件堆栈204或输入节点软件堆栈。可穿戴软件堆栈204可包括用于与可穿戴处理器软件堆栈建立安全逻辑数据信道的通信框架。在一个示例中，输入节点200可将在数据获取单元202收集的信息传送到处理节点。例如，用于建立安全逻辑信道的通信框架可使用3GPP LTE(例如，发布8、9、10或11)、IEEE 802.16标准(也就是WiMAX)、IEEE 802.11标准(也就是WiFi)、IEEE 802.15标准(也就是个人局域网族)、蓝牙、低功率蓝牙、低功率WiFi、或其他无线局域网标准。

可穿戴软件堆栈204可包括与无线收发器214的接口。无线收发器214可使能输入节点200与处理节点和/或输出节点之间的通信。此外，无线收发器214可使能输入节点200与远程服务器(例如，云服务器)之间的通信。

输入节点200可包括电源电路210。在一个示例中，电源电路可包括可充电电池。可充电电池可使得用户能够在对输入节点200中的电池再充电之前，穿戴输入节点200持续较长一段时间。在替代配置中，输入节点200可包括能量收集模块212。能量收集模块212可从外部源为输入节点200获得能量，例如，太阳能、热能、风能、动能等。由于输入节点200可能使用相对少量的能量，因此能量收集模块212可提供足够数量的能量来对输入节点200供电。

图3是输出节点300的示例性框图。输出节点300可包括可穿戴无线输出节点。例如，输出节点300可以是穿戴在用户的腕部、手臂、胸部、腿部、或用户身体的其他区域的附件的一部分。在一个示例中，用户可在用户的身体上穿戴多个输出节点300，其中，多个输出节点300是在不同的附件中。输出节点300可基于使用输入数据在处理节点执行的一个或多个可穿戴使用场景应用，或替代地，基于根据可穿戴使用场景应用的预调度的任务，来提供一个或多个类型的物理输出。

输出节点300可包括数据呈现单元302来呈现一个或多个类型的物理输出。输出节点300可基于使用输入数据在处理节点执行的一个或多个应用来提供物理输出。此外，输出节点300可根据预调度的任务来提供物理输出。预调度的任务可由用户设置为一次性任务或可以是周期性任务。例如，输出节点300可被配置为每小时显示用户的血糖水平。物理输出可包括但不限于：机械输出、声音输出、或光输出。例如，数据呈现单元302可将传感器数据(例如，温度数据)、图像数据、视频数据、温度数据等呈现在显示屏或投影设备(例如，微型投影仪)上。作为另一示例，数据呈现单元302可将用户的心率或当前速度提供在显示屏上。数据呈现单元302可将声音输出(例如，声音)提供给扬声器。在一个示例中，数据呈现单元302可经由执行机构提供机械输出。输出数据可从输出节点嵌入式应用308传送，并且数据呈现单元302可将输出数据呈现到输出设备，例如，显示屏、扬声器、执行机构等。

作为另一示例，数据呈现单元302可基于使用输入数据执行的应用来经由网络连接向网络实体发送警报消息。例如，当穿戴输出节点300的用户无意识时，警报可被发送。换句话说，输入数据可指示用户的血压和脉搏率，并基于血压的升高和/或脉搏率的放慢，用户可被检测为无意识并且数据呈现单元302可向网络实体发送警报。

输出节点300可包括多个输出(O/P)节点嵌入式应用308。嵌入式应用308可使得输出节点300能够提供一个或多个类型的物理输出。例如，嵌入式应用308可细化或处理从处理节点接收的数据。例如，输出节点300的嵌入式应用308可根据显示屏的性质来处理从处理节点接收的数据(例如，当数据显示在可穿戴电子眼镜上时，相对于可穿戴电子表，数据可被不同地处理)。在某些示例中，嵌入式应用308可使能心率信息、当前加速度、或当前温度向耦合于输出节点300的显示屏或扬声器的传送。

可穿戴软件堆栈304可包括一组事实上的标准应用编程接口(API)。新嵌入式应用308可使用该组事实上的标准API来开发利用输出节点300的可用硬件或软件资源的可穿戴软件堆栈304的添加/修改特征或新编程功能。此外，可穿戴软件堆栈304可包括至少一个软件开发套件(SDK)或节点SDK 306。节点SDK 306可在输出节点300使能后处理，例如，如果穿戴输出节点300的用户未向处理节点响应或给予反馈，则重复执行机构的动作。

输出节点300可包括可穿戴软件堆栈304或输出节点软件堆栈。可穿戴软件堆栈304可包括用于与可穿戴处理器软件堆栈建立安全逻辑数据信道的通信框架。例如，用于建立安全逻辑信道的通信框架可使用3GPPLTE(例如，发布8、9、10或11)、IEEE 802.16标准(也就是WiMAX)、IEEE 802.11标准(也就是WiFi)、IEEE 802.15标准(也就是个人局域网族)、蓝牙、低功率蓝牙、低功率WiFi、或其他无线局域网标准。

可穿戴软件堆栈304可包括与无线收发器314的接口。无线收发器314可使能输出节点300与处理节点和/或输入节点之间的通信。此外，无线收发器314可使能输出节点300和远程服务器(例如，云服务器)之间的通信。

输出节点300可包括电源电路310。在一个示例中，电源电路可包括可充电电池。可充电电池可使得用户在对输出节点300中的电池再充电之前，穿戴输出节点300持续较长一段时间。在替代配置中，输出节点300可包括能量收集模块312。能量收集模块312可从外部源为输出节点300获得能量，例如，太阳能、热能、风能、动能等。由于输出节点300可能使用相对少量的能量，因此能量收集模块312可提供足够数量的能量来对输出节点300供电。

图4是可穿戴处理器400的示例性框图。可穿戴处理器400可以是可穿戴无线处理节点。例如，可穿戴处理器400可以是穿戴在用户的腕部、手臂、胸部、腿部、或用户身体的其他区域的附件的一部分。可穿戴处理器400可使用在输入节点接收的输入数据来执行一个或多个可穿戴使用场景应用。可穿戴使用场景应用的执行可生成被传送到输出节点的一个或多个类型的输出数据。可穿戴处理器400可以是独立单元或与用户的移动计算设备集成的软件堆栈。

可穿戴处理器400可包括可穿戴处理器软件堆栈404。可穿戴处理器软件堆栈304可包括用于与各种可穿戴节点软件堆栈(例如，包括在输入节点和输出节点中的可穿戴节点软件堆栈)建立安全逻辑数据信道的通信框架。

通信框架可与服务器(例如，云服务器)建立安全逻辑数据信道，其中，服务器是在可穿戴处理器400可用的无线基础设施中。服务器可基于用户的请求向用户提供具体服务。例如，可穿戴处理器400可向服务器提供图像，并且服务器上的应用可对图像执行图像识别并将结果信息传送到可穿戴处理器400。作为另一示例，可穿戴处理器400可向服务器提供与可穿戴处理器400相关联的地理位置，并且服务器可根据地理位置生成天气信息并将天气信息发送到可穿戴处理器400。此外，服务器可从用户收集数据并将数据呈现给具体的数据收集实体或数据处理实体。例如，服务器可从用户收集使用信息并将实用信息呈现给使用收集实体。

通信框架可与位于接近可穿戴处理器400的额外可穿戴无线处理节点或处理单元建立安全逻辑数据信道。可穿戴处理器400可与额外可穿戴无线处理节点协作或执行统一的处理。例如，额外可穿戴无线处理节点可包括未包括在可穿戴处理器400中的硬件或软件能力、各种类型的传感器、高分辨率照相机等。额外可穿戴无线处理节点可收集输入数据和/或使用在可穿戴处理器400和/或额外可穿戴无线处理节点收集的输入数据来执行可穿戴使用场景应用。因此，可穿戴处理器400可利用额外可穿戴无线处理节点的能力来向用户提供物理输出。

例如，用于建立安全逻辑信道的通信框架可使用3GPP LTE(例如，发布8、9、10或11)、IEEE 802.16标准(也就是WiMAX)、IEEE802.11标准(也就是WiFi)、IEEE 802.15标准(也就是个人局域网族)、蓝牙、低功率蓝牙、低功率WiFi、或其他无线局域网标准。

可穿戴处理器400可包括可穿戴应用软件408或可穿戴使用场景应用。可根据在输入节点接收的输入数据来在可穿戴处理器400处执行可穿戴应用软件408。可穿戴应用软件408可使得可穿戴处理器400能够执行许多功能，包括但不限于：模式识别、态势分析、机器学习、决策、搜索等。在某些示例中，可穿戴应用软件408可执行面部或物体识别，或在工业操作中检测缺陷。作为另一示例，可穿戴应用软件408可在紧急情况下从窃贼检测威胁性的词语，并经由输出节点向当局发送SOS消息。此外，可穿戴应用软件408可在可穿戴处理器400和移动计算设备、输入节点、输出节点、以及位于接近可穿戴处理器400的额外处理节点之间提供通信功能。

可穿戴处理器软件堆栈404可包括一组事实上的标准应用编程接口(API)。可穿戴应用软件408可使用该组事实上的标准API来开发利用可穿戴处理器400的可用硬件或软件资源的可穿戴处理器软件堆栈404的添加/修改特征或新编程功能。此外，可穿戴处理器软件堆栈404可包括至少一个可穿戴处理器软件开发套件(WP SDK)406。WP SDK 406可使得能够在可穿戴处理器400进行处理。

可穿戴处理器400可包括与无线收发器414的接口。无线收发器414可使能可穿戴处理器400与移动计算设备、输入节点、输出节点、以及位于接近可穿戴处理器400的额外处理节点之间通信的多个无线通信选项。此外，可穿戴处理器400可包括与本地和外部数据库的一个或多个接口。本地和外部数据库可包含正穿戴可穿戴处理器400的用户的个人信息和/或与可穿戴应用软件408或可穿戴使用场景应用相关的信息。此外，可穿戴处理器400可被配置为使用来自服务器的外部信息，或替代地，使用由输入节点基于用户的经验收集的启发式信息，来安全地更新本地和外部数据库。

本地和外部数据库在正穿戴可穿戴处理器400的用户确认和/或接受通过用户经验收集的启发式信息之后可被更新。作为示例，某些情况的用户行为可被添加在本地数据库，使得可穿戴处理器400使用监督式学习，能够使用用户过去的行为在新情况下相应地行动。此外，外部数据库可用在众包(crowd sourcing)解决方案。例如，用户的可穿戴处理器400可向服务器报告某些地理区域的交通拥堵信息(例如，平均速度)，使得服务器可使用从多个不同用户收集的数据来估计交通状况。

可穿戴处理器400可包括电源电路410。在一个示例中，电源电路可包括可充电电池。可充电电池可使得用户能够在对可穿戴处理器400中的电池再充电之前，穿戴可穿戴处理器400持续较长一段时间。在替代配置中，可穿戴处理器400可包括能量收集模块412。能量收集模块412可从外部源为可穿戴处理器400获得能量，例如，太阳能、热能、风能、动能等。由于可穿戴处理器400可能使用相对少量的能量，因此能量收集模块412可提供足够数量的能量来对可穿戴处理器400供电。

图5是示出了在可穿戴无线输入节点502、可穿戴无线处理节点504、可穿戴无线输出节点506以及一个或多个服务提供商508之间通信的示例性框图500。可穿戴无线处理节点504可安全地发现可穿戴无线输入节点502以及可穿戴无线输出节点506。可穿戴无线处理节点504可安全地注册可穿戴无线输入节点502以及可穿戴无线输出节点506。此外，可穿戴无线处理节点504可安全地建立到可穿戴无线输入节点502以及可穿戴无线输出节点506的数据信道。在一个配置中，可穿戴无线处理节点504可使用诸如蓝牙、低功率蓝牙、WiFi、低功率WiFi、或个人局域网的IEEE 802.15族之类的可适用通信标准来执行发现、注册以及数据信道建立。

可穿戴无线处理节点504可与服务提供商508建立连接和安全数据隧道。服务提供商508可驻留在外部服务器上，例如，云服务器。服务提供商508可使用由可穿戴无线处理节点504提供的输入数据来执行使用应用。例如，服务提供商508可提供各种功能，例如，用于可穿戴无线处理节点504的模式识别、态势分析、机器学习、搜索、以及决策。

在一个配置中，可穿戴无线节点(也就是，可穿戴无线输入节点502、可穿戴无线处理节点504、以及可穿戴无线输出节点506)可处于各种操作模式或状态中。例如，可穿戴无线节点可处于开启状态、关闭状态、或待机状态中。当可穿戴无线节点关闭时，用户的手动激活可重新开启可穿戴无线节点。当可穿戴无线节点开启时，可穿戴无线节点的功能和能力可以是全面运作的。当可穿戴无线节点处于待机状态或低功率状态时，可穿戴无线节点可基于动态占空比机制周期性地在开启状态和关闭状态之间切换。当处于待机状态或睡眠状态时，可穿戴无线节点可基于内部触发或监听来自可穿戴无线处理节点504的外部唤醒信号来唤醒自己。可穿戴无线节点可基于使用、电源管理要求和/或实现方式复杂度具有多于一个睡眠状态。

可穿戴无线处理节点504可包含驻留在可穿戴无线处理节点504的软件堆栈中的通信框架。该通信框架可允许进行可穿戴无线节点发现、可穿戴无线处理器发现、可穿戴无线节点注册、数据信道建立、安全数据隧穿、以及许可授权和认证。如前面所讨论的，通信框架可包括可适用通信标准(例如，蓝牙、低功率蓝牙、WiFi、低功率WiFi、或个人局域网的IEEE 802.15族)的使用以执行发现、注册、数据信道建立、安全数据隧穿、以及许可授权和认证。

可穿戴无线处理节点504可在可穿戴无线节点发现期间检测可穿戴无线输入节点502以及可穿戴无线输出节点506的存在。可穿戴无线处理节点504可维护可穿戴无线节点的当前状态(例如，关闭状态、开启状态或待机状态)的列表。此外，可穿戴无线处理节点504可在可穿戴无线处理节点发现期间检测位于接近可穿戴无线处理节点504的额外可穿戴无线处理节点。

可穿戴无线处理节点504可在发现可穿戴无线节点之后注册可穿戴无线节点(例如，可穿戴无线输入节点502以及可穿戴无线输出节点506)以及额外可穿戴无线处理节点。可穿戴无线节点可被在可穿戴无线处理节点504处注册并被添加到无线网络。可穿戴无线节点可被分配局部唯一地址以供将来应用并与可穿戴无线处理节点504通信。此外，可穿戴无线节点可注册与可穿戴无线节点相关联的终端类型和能力信息。

可穿戴无线处理节点504中的通信框架可提供用来在不同网络拓扑中的两个或更多个实体(例如，可穿戴无线节点)之间设置安全数据连接和数据隧道的功能。安全数据隧穿可包括：可穿戴无线节点与可穿戴无线处理节点504之间的加密和解密机制、可穿戴无线处理节点504与云上的服务提供商之间的端到端安全数据传送机制、以及各种可穿戴无线处理节点之间的安全数据传送机制。此外，通信框架可包含用来认证可穿戴无线处理节点504以及可穿戴无线节点的机制。可用云服务来执行认证，并且对具体功能的授权可使用通信框架来检查。在一个配置中，通信框架可记录各种事务(例如，金融事务)以用于精确问责关于可穿戴无线处理节点504所执行的活动。

在另一实施例中，可穿戴计算系统600被公开。图6示出了系统600的示例框图。系统600包括第一附件中的可穿戴无线输入节点610，其用来接收一个或多个类型的输入数据。系统600包括第二附件中的可穿戴无线处理节点620，其用来使用在输入节点接收的输入数据执行一个或多个可穿戴使用场景应用。系统600包括第三附件中的可穿戴无线输出节点630，其用来基于使用输入数据所执行的一个或多个应用来提供一个或多个类型的物理输出。

在一个配置中，可穿戴无线处理节点还可被配置为接收额外可穿戴使用场景应用；并使用在输入节点接收的输入数据来执行额外可穿戴使用场景应用。在一个示例中，可穿戴无线输出节点基于预调度的任务来提供一个或多个类型的物理输出。此外，可穿戴无线输入节点、可穿戴无线处理节点以及可穿戴无线输出节点之间的通信经由使用电气与电子工程师协会(IEEE)802.15.6-12、低功率蓝牙、或低功率Wi-Fi的一个或多个收发器来执行。此外，可穿戴无线输入节点还被配置为从下列项的一个或多个来接收一个或多个类型的输入数据：生物识别传感器、照相机、运动传感器、扫描仪、或麦克风。

在一个示例中，一个或多个类型的物理输出包括下列项的一个或多个：机械输出、声音输出、或光输出。在又一示例中，可穿戴无线处理节点还可被配置为：基于在可穿戴无线处理节点执行的可穿戴使用场景应用，使用输入数据生成警报消息；并将警报消息传送到额外可穿戴无线处理节点。此外，机械输出由执行机构提供，声音输出由扬声器提供以及光输出由显示屏提供。此外，可穿戴无线输入节点、可穿戴无线处理节点以及可穿戴无线输出节点中的每一个使用电池或经由能量收集模块来供电。

在一个配置中，可穿戴无线输入节点、可穿戴无线处理节点以及可穿戴无线输出节点可各自处于下列项中的一个：开启状态、关闭状态或待机状态。此外，可穿戴无线处理节点还被配置为发现可穿戴无线输入节点以及可穿戴无线输出节点，并认证可穿戴无线输入节点以及可穿戴无线输出节点。

在一个配置中，可穿戴无线处理节点还被配置为标识位于接近可穿戴无线处理节点的额外可穿戴无线处理节点，并认证该额外可穿戴无线处理节点。此外，可穿戴无线处理节点还被配置为使用与位于接近可穿戴无线处理节点的额外可穿戴无线处理节点统一的处理来执行一个或多个可穿戴使用场景应用。此外，可穿戴无线处理节点还被配置为与移动计算设备、位于接近可穿戴无线处理节点的额外可穿戴无线处理节点、或云数据库传送信息，来执行一个或多个可穿戴使用场景应用。在一个示例中，可穿戴无线处理节点还被配置为使用在可穿戴无线处理节点通过用户经验收集的启发式信息来安全地更新云数据库。

另一示例提供可操作以实现一个或多个可穿戴使用场景应用的可穿戴计算系统的计算机电路的功能700。该功能可作为方法来实现或该功能可作为机器上的指令来操作，其中，指令被包括在至少一个计算机可读介质或一个非暂态机器可读存储介质上。计算机电路可被配置为在可穿戴无线输入节点接收一个或多个类型的输入数据，可穿戴无线输入节点包括第一组应用编程接口(API)和软件开发套件(SDK)，用来执行输入数据预处理，如方框710。计算机电路可被配置为在可穿戴无线处理节点使用在可穿戴无线输入节点接收的输入数据来执行一个或多个可穿戴使用场景应用，可穿戴无线处理节点包括一组应用编程接口(API)，用来实现一个或多个可穿戴使用场景应用，如方框720。计算机电路还可被配置为在可穿戴无线输出节点基于使用输入数据执行的一个或多个可穿戴使用场景应用来提供一个或多个类型的物理输出，可穿戴无线输出节点包括第三组API，用来执行物理输出后处理，如方框730。

在一个配置中，可穿戴无线输入节点、可穿戴无线处理节点以及可穿戴无线输出节点可各自包括用来使用一个或多个无线电接入技术(RAT)执行通信的收发器。此外，可穿戴无线处理节点被配置为执行模式识别、态势分析、机器学习以及决策中的一个或多个。在一个示例中，可穿戴无线处理节点与和用户相关联的移动计算设备相集成。此外，可穿戴无线输入节点在第一附件中，可穿戴无线处理节点在第二附件中，以及可穿戴无线输出节点在第三附件中。

另一示例提供了用于实现一个或多个可穿戴使用场景应用的方法800，如图8中的流程图所示。该方法可作为机器上的指令来执行，其中，指令被包括在至少一个计算机可读介质或一个非暂态机器可读存储介质上。该方法包括在可穿戴无线处理节点处从可穿戴无线输入节点接收一个或多个类型的输入数据的操作，如810。该方法可包括在可穿戴无线处理节点处使用从可穿戴无线输入节点接收的输入数据来执行一个或多个可穿戴使用场景应用，如方框820。该方法可还包括基于使用一个或多个类型的输入数据在可穿戴无线处理节点处执行的一个或多个可穿戴使用场景应用，将一个或多个类型的物理输出从可穿戴无线处理节点提供到可穿戴无线输出节点，如方框830。

在一个配置中，该方法可包括通过人体局域网(BAN)与可穿戴无线输入节点以及可穿戴无线输出节点通信。此外，该方法可包括使用网络发现技术来发现可穿戴无线输入节点以及可穿戴无线输出节点。在一个示例中，该方法可包括使用网络发现技术来发现位于接近可穿戴无线处理节点的额外可穿戴无线处理节点。此外，该方法可包括使用与移动计算设备、云数据库、或位于接近可穿戴无线处理节点的额外可穿戴无线处理节点统一的处理，来执行一个或多个可穿戴使用场景应用。

图9提供了无线设备的示例说明，例如，用户装置(UE)、移动站(MS)、移动无线设备、移动通信设备、平板电脑、手机、或其他类型的无线设备。无线设备可包括被配置为与节点、宏节点、低功率节点(LPN)、或传输站(例如，基站(BS)、演进节点B(eNB)、基带单元(BBU)、远程无线电头端(RRH)、远程无线电装置(RRE)、中继站(RS)、无线电装置(RE)、或其他类型的无线广域网(WWAN)接入点)通信的一个或多个天线。无线设备可被配置为使用至少一个无线通信标准来通信，至少一个无线通信标准包括3GPP LTE、WiMAX、高速分组接入(HSPA)、蓝牙、以及WiFi。无线设备可使用用于每个无线通信标准的不同天线或多个无线通信标准的共享天线来通信。无线设备可在无线局域网(WLAN)、无线个人局域网(WPAN)、和/或WWAN中通信。

图9还提供了可用于无线设备的音频输入和输出的麦克风以及一个或多个扬声器的说明。显示屏可以是液晶显示器(LCD)屏幕或其他类型的显示屏，例如，有机发光二极管(OLED)显示屏。显示屏可被配置作为触摸屏。触摸屏可使用电容性、电阻性、或另一类型的触摸屏技术。应用处理器和图形处理器可耦合于内部存储器来提供处理和显示能力。非易失性存储器端口还可用于向用户提供数据输入/输出选项。非易失性存储器端口还可用于扩展无线设备的存储能力。键盘可与无线设备集成，或无线地连接无线设备来提供额外用户输入。还可使用触摸屏来提供虚拟键盘。

其中的各个技术、或某些方面或部分可采取具体化在有形媒体中的程序代码(也就是，指令)的形式，例如，软盘、CD-ROM、硬盘、非暂态计算机可读存储介质、或任意其他机器可读存储介质，其中，当程序代码加载到机器(例如，计算机)中并由机器执行时，机器变成了用于实施各个技术的装置。电路可包括硬件、固件、程序代码、可执行代码、计算机指令、和/或软件。非暂态计算机可读存储介质可以是不包括信号的计算机可读存储介质。在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备可包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备、以及至少一个输出设备。易失性和非易失性存储器和/或存储元件可以是RAM、EPROM、闪存、光驱、磁盘、固态硬盘、或其他用于存储电子数据的介质。节点和无线设备还可包括收发器模块、计数器模块、处理模块、和/或时钟模块或定时器模块。可实现或利用本文描述的各个技术的一个或多个程序可使用应用编程接口(API)、可重用控制等。这类程序可在高级过程或面向对象编程语言中实现来与计算机系统通信。然而，如果需要，则(一个或多个)程序可采用汇编或机器语言来实现。在任何情况下，语言可以是编译或解释语言，并与硬件实现方式组合。

应理解的是，为了更具体地强调其实现方式独立性，此说明书中描述的许多功能单元已被标记为模块。例如，模块可被实现为包括定制VLSI电路或门阵列、现成半导体(例如，逻辑芯片、晶体管)、或其他离散组件的硬件电路。模块还可在可编程硬件设备中实现，例如，现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等。

模块还可在软件中实现来用于由各种类型的处理器执行。例如，可执行代码的标识模块可包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，例如，一个或多个物理或逻辑块可被组织为对象、过程、或功能。然而，标识模块的可执行文件不需要实体上位于一起，而是可包括存储在不同位置的不同指令，其中所述不同指令当逻辑地连接在一起时，包括该模块并实现该模块的既定目的的。

实际上，可执行代码的模块可以是单一指令、或许多指令，并甚至可分布于若干不同的代码段、不同的代码中，以及若干存储器设备上。类似地，操作数据在本文可在模块中标识和说明，并可以以任意适当的形式体现，并组织在任意适当类型的数据结构中。操作数据可被集合为单一数据集，或可分布于包括不同存储设备的不同位置中，并且可至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号存在。模块可以是被动的或主动的，包括可操作以执行期望功能的代理。

贯穿此说明书的引用“示例”意味着关于示例所描述的具体特征、结构、或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿此说明书在各处出现短语“在示例中”不必都指同一实施例。

如本文使用的，多个项、结构元件、组成元件、和/或材料为了方便可呈现在共同列表中。然而，这些列表应被理解为仿佛列表的每个成员被单独地标识为独立且唯一的成员。因此，在没有相反指示的情形下，这类列表的单独成员不应单独地基于其在共同组中的呈现被理解为同一列表的任何其他成员的事实上的等价。此外，本发明的各个实施例和示例在本文可与其中各个组件的替代一起被参考。应理解的是，这些实施例、示例、以及替代将不被理解为另一实施例、示例、以及替代的事实上的等价，而是将被视为本发明的独立和自主的表示方式。

此外，所描述的特征、结构、或特性可以以任意适当的方式结合在一个或多个实施例中。在下列描述中，许多具体细节被提供(例如，布局、距离、网络示例等的示例)，来提供对本发明的实施例的透彻理解。然而，相关领域技术人员将认识到，本发明可在没有一个或多个具体细节、或使用其他方法、组件、布局等的情形下来实施。在其他实例中，公知的结构、材料、或操作未详细示出或描述，以免模糊本发明的各方面。

尽管前述示例是本发明在一个或多个具体应用中的原理的说明，但对于本领域普通技术人员将显而易见的是，在没有创造性劳动以及不脱离本发明的原理和概念的情况下，可做出许多形式、用途以及实施例细节上的修改。因此，除了由所附权利要求所限定的，本发明不意欲被限制。

Claims

1.一种可穿戴计算系统，包括：

第一附件中的可穿戴无线输入节点，用来接收一个或多个类型的输入数据；

第二附件中的可穿戴无线处理节点，用来使用在所述输入节点接收的所述输入数据来执行一个或多个可穿戴使用场景应用；以及

第三附件中的可穿戴无线输出节点，用来基于使用所述输入数据所执行的所述一个或多个应用来提供一个或多个类型的物理输出。

2.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线处理节点还被配置为：

接收额外可穿戴使用场景应用；以及

使用在所述输入节点接收的输入数据来执行所述额外可穿戴使用场景应用。

3.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线输出节点基于预调度的任务来提供所述一个或多个类型的物理输出。

4.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线输入节点、所述可穿戴无线处理节点以及所述可穿戴无线输出节点之间的通信经由使用电气与电子工程师协会(IEEE)802.15.6-2012、低功率蓝牙、或低功率Wi-Fi的一个或多个收发器来执行。

5.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线输入节点还被配置为从下列项的一个或多个接收所述一个或多个类型的输入数据：生物识别传感器、照相机、运动传感器、扫描仪、或麦克风。

6.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述一个或多个类型的物理输出包括下列项的一个或多个：机械输出、声音输出、或光输出。

7.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线处理节点还被配置为：

基于在所述可穿戴无线处理节点执行的所述可穿戴使用场景来生成警报消息；以及

将所述警报消息传送到额外可穿戴无线处理节点。

8.如权利要求5所述的可穿戴计算系统，其中，所述机械输出由执行机构提供，所诉声音输出由扬声器提供，并且所述光输出由显示屏提供。

9.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线输入节点、所述可穿戴无线处理节点、以及所述可穿戴无线输出节点中的每一个使用电池或经由能量收集模块来供电。

10.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线输入节点、所述可穿戴无线处理节点、以及所述可穿戴无线输出节点中的每一个处于下列状态中的至少一种状态：开启状态、关闭状态、或待机状态。

11.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线处理节点还被配置为：使用网络发现技术来发现所述可穿戴无线输入节点以及所述可穿戴无线输出节点，并使用网络认证技术来认证所述可穿戴无线输入节点以及所述可穿戴无线输出节点。

12.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线处理节点还被配置为：发现位于接近所述可穿戴无线处理节点的额外可穿戴无线处理节点，并认证所述额外可穿戴无线处理节点。

13.如权利要求10所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线处理节点还被配置为：使用与位于接近所述可穿戴无线处理节点的所述额外可穿戴无线处理节点统一的处理来执行所述一个或多个可穿戴使用场景应用。

14.如权利要求1所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线处理节点还被配置为与移动计算设备、位于接近所述可穿戴无线处理节点的额外可穿戴无线处理节点、或云数据库传送信息，以执行所述一个或多个可穿戴使用场景应用。

15.如权利要求12所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线处理节点还被配置为：使用在所述可穿戴无线处理节点通过用户经验收集的启发式信息来安全地更新所述云数据库。

16.一种可操作以实现一个或多个可穿戴使用场景应用的可穿戴计算系统，所述可穿戴计算系统具有计算机电路，所述计算机电路被配置为：

在可穿戴无线输入节点处接收一个或多个类型的输入数据，所述可穿戴无线输入节点包括用来执行输入数据预处理的第一组应用编程接口(API)和软件开发套件(SDK)；

在可穿戴无线处理节点处使用在所述可穿戴无线输入节点接收的所述输入数据来执行一个或多个可穿戴使用场景应用，所述可穿戴无线处理节点包括用来实现所述一个或多个可穿戴使用场景应用的第二组API；以及

在可穿戴无线输出节点处基于使用所述输入数据所执行的所述一个或多个可穿戴使用场景应用来提供一个或多个类型的物理输出，所述可穿戴无线输出节点包括用来执行物理输出后处理的第三组API。

17.如权利要求14所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线输入节点、所述可穿戴无线处理节点、以及所述可穿戴无线输出节点中的每一个包括使用一个或多个无线电接入技术(RAT)执行通信的收发器。

18.如权利要求14所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线处理节点被配置为执行模式识别、态势分析、机器学习以及决策中的一个或多个。

19.如权利要求14所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线处理节点与和用户相关联的移动计算设备相集成。

20.如权利要求14所述的可穿戴计算系统，其中，所述可穿戴无线输入节点在第一附件中，所述可穿戴无线处理节点在第二附件中，并且所述可穿戴无线输出节点在第三附件中。

21.一种用于实现一个或多个可穿戴使用场景应用的方法，所述方法包括：

在可穿戴无线处理节点处从可穿戴无线输入节点接收一个或多个类型的输入数据；

在所述可穿戴无线处理节点处使用从所述可穿戴无线输入节点接收的所述输入数据来执行所述一个或多个可穿戴使用场景应用；以及

基于在所述可穿戴无线处理节点处使用所述一个或多个类型的输入数据所执行的所述一个或多个可穿戴使用场景应用，将一个或多个类型的物理输出从所述可穿戴无线处理节点提供到可穿戴无线输出节点。

22.如权利要求19所述的方法，还包括：通过人体局域网(BAN)与所述可穿戴无线输入节点以及所述可穿戴无线输出节点通信。

23.如权利要求19所述的方法，还包括：使用网络发现技术来发现位于接近所述可穿戴无线处理节点的额外可穿戴无线处理节点。

24.如权利要求23所述的方法，还包括：使用与移动计算设备、云数据库、或位于接近所述可穿戴无线处理节点的所述额外可穿戴无线处理节点统一的处理来执行所述一个或多个可穿戴使用场景应用。