CN112261714B - 无线体域网同步方法、系统及同步服务终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线体域网同步方法、系统及同步服务终端，所述方法包括：同步服务终端以广播方式发送至少一组无线同步信号，每一组无线同步信号包括按预设时间相间隔的n个预设频率信号，n为大于3的整数；可穿戴生物传感器设备接收无线信号，并在接收的无线信号中包括m个预设频率信号，且m个预设频率信号与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，确认接收的m个预设频率信号为有效同步信号，m为小于或等于n的正整数；所述可穿戴生物传感器设备根据所述有效同步信号调整上传的人体生命体征参数中的同步标记。本发明可减小无线同步信号的接收时间和处理机制引起的时间估计误差，对主传感器单元设计依赖性较小。

Description

无线体域网同步方法、系统及同步服务终端

技术领域

本发明涉及无线体域网领域，更具体地说，涉及一种无线体域网同步方法、系统及同步服务终端。

背景技术

随着无线通信技术、可穿戴生物传感器设备技术的快速发展，可穿戴生物传感器设备从理论走向实际应用。通过可穿戴生物传感器设备，可采集各类人体生命体征参数，例如脉搏、血压、体温、血氧、呼吸等，以作为人体健康状态诊断所用。

在穿戴式人体生命体征参数监测中，经常需要多个传感器协同工作，共同计算出临床诊断需要的目标参数。例如基于PPG(Pulse wave velocity，脉搏波波速)的连续血压测量就往往需要测量多个PPG和/或ECG(electrocardiogram，心电图)参数，如图1所示。

上述多传感器协同的系统往往需要不同的传感器佩戴在身体的不同部位，为了让使用者感到舒适、美观，各个传感器之间需要通过无线通讯方式进行连接形成体域网(BodyArea Network，BAN)，并通过体域网获取各个传感器采集的参数，以进行协同计算；另一方面，为了确保多个传感器的参数协同计算的可靠性，各个传感器之间需要参考相同的时间坐标且减小样本的时间误差。

目前，体域网内传感器网络时间同步，主要通过时间同步协议在传感器节点之间传送同步数据包。例如，参考广播同步机制(RBS)，其通过从参考时钟节点向不同传感器节点发送同步消息包广播，从而消除参考节点端由于发送时间和访问时间引入的误差；传感器网络时间同步协议(TPSN)则是从参考节点向不同传感器节点发送独立的时间同步包，并根据应答包估计传感器节点的时钟偏移。然而，上述参考广播同步机制的时间估计受传感器节点接收时间和处理机制的影响，传感器网络时间同步协议则并不能完全消除发送时间、访问时间、接收时间等的影响，而这些环节又受到网络环境，程序逻辑等影响，从而影响时间估计的精度。另外，上述方案往往对传感器实现有较高的依赖性，传感器逻辑需要实现相关同步协议。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述体域网内传感器网络时间同步精度不足、对传感器依赖程度较高的问题，提供一种无线体域网同步方法、系统及同步服务终端。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种无线体域网同步方法，所述体域网包括同步服务终端和多个可穿戴生物传感器设备，所述方法包括：

所述同步服务终端以广播方式发送至少一组无线同步信号，每一组无线同步信号包括按预设时间相间隔的n个预设频率信号，所述n为大于3的整数；

所述可穿戴生物传感器设备接收无线信号，并在接收的无线信号中包括m个预设频率信号，且所述m个预设频率信号与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，确认接收的m个预设频率信号为有效同步信号，所述m为小于或等于n的正整数；

根据所述有效同步信号调整上传的人体生命体征参数中的同步标记。

优选地，所述可穿戴生物传感器设备包括无线信号接收单元、同步信号处理单元以及主传感器单元；

所述可穿戴生物传感器设备接收无线信号，并在接收的无线信号中包括m个预设频率信号，且所述m个预设频率信号与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，确认接收的m个预设频率信号为有效同步信号，包括：

所述无线信号接收单元接收无线信号；

所述同步信号处理单元对所述无线信号进行放大滤波处理，并在所述无线信号中包含预设频率信号时，生成与所述预设频率信号对应的脉冲信号发送到所述主传感器单元；

所述主传感器单元根据接收到的脉冲信号判断连续接收的m个预设频率信号间的时间间隔是否与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致；

所述主传感器单元在连续m个预设频率信号间的时间间隔与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，生成有效同步信号。

优选地，每一组无线同步信号中按预设时间相间隔的n个预设频率信号满足以下条件：相邻两个所述预设频率信号之间的间隔时间各不相同。

优选地，所述同步标记包括所述预设频率信号在一组无线同步信号中的序号，所述方法还包括：

所述可穿戴生物传感器设备将包含有同步标记的人体生命体征参数上传到同步服务终端，并由所述同步服务终端在所有可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数中的同步标记具有相同序号时，确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步；

所述可穿戴生物传感器设备直接或通过所述同步服务终端将人体生命体征参数发送到数据处理终端，使所述数据处理终端在所述同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步时，判断所述同步服务终端上传的人体生命体征参数是否完整，并在确认所述人体生命体征参数完整时，将所有人体生命体征参数映射到同一时间坐标中。

优选地，所述同步服务终端以广播方式发送至少一组无线同步信号，包括：

在所述同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之前，所述同步服务终端按照第一周期以广播方式发送多组无线同步信号；

在所述同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之后，所述同步服务终端按照第二周期以广播方式发送多组无线同步信号，且所述第二周期大于所述第一周期。

本发明实施例还提供一种无线体域网同步系统，所述系统包括同步服务终端和多个可穿戴生物传感器设备，且所述同步服务终端包括同步信号发送单元，所述可穿戴生物传感器设备包括无线信号接收单元、同步信号处理单元以及主传感器单元，其中：

所述同步信号发送单元，用于以广播方式发送至少一组无线同步信号，每一组无线同步信号包括按预设时间相间隔的n个预设频率信号，所述n为大于3的整数；

所述无线信号接收单元，用于接收无线信号；

所述同步信号处理单元，用于对所述无线信号进行放大滤波处理，并在所述无线信号中包含预设频率信号时，生成与所述预设频率信号对应的脉冲信号发送到所述主传感器单元；

所述主传感器单元，用于根据接收到的脉冲信号判断连续接收的m个预设频率信号间的时间间隔是否与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致，并在连续m个预设频率信号间的时间间隔与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，生成有效同步信号，以及根据所述有效同步信号调整上传的人体生命体征参数中的同步标记。

优选地，每一组同步信号中按预设时间相间隔的多个预设频率信号满足以下条件：相邻两个所述预设频率信号之间的间隔时间各不相同；所述同步标记包括所述预设频率信号在同步信号组中的序号；

所述同步服务终端还包括体征参数收发单元，且所述体征参数收发单元用于接收所述可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数，并在每一可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数中的同步标记具有相同序号时，确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步，并使数据处理终端在确认所有可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数完整时，将所有人体生命体征参数映射到同一时间坐标中。

优选地，所述同步信号发送单元在所述同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之前，按照第一周期以广播方式发送多组无线同步信号，并在所述同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之后，按照第二周期以广播方式发送多组无线同步信号，且所述第二周期大于所述第一周期。

本发明实施例还提供一种同步服务终端，包括同步信号发送单元，所述同步信号发送单元用于以广播方式发送至少一组无线同步信号，每一组无线同步信号包括按预设时间相间隔的n个预设频率信号，所述n为大于3的整数。

优选地，每一同步信号组中按预设时间相间隔的n个预设频率信号满足以下条件：相邻两个所述预设频率信号之间的间隔时间各不相同。

本发明的无线体域网同步方法、系统及同步服务终端，通过未经编码的预设频率信号实现同步信号传送，无需对载波信号进行调制和解调即可实现可穿戴生物传感器设备之间的时间同步，从而降低可穿戴生物传感器设备中采样时钟的精度要求，对主传感器单元设计依赖性较小。

附图说明

图1是现有穿戴式人体生命体征参数监测的示意图；

图2是本发明实施例提供的无线体域网同步方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的无线体域网同步方法中同步信号组的示意图；

图4是本发明实施例提供的无线体域网同步方法中唤醒无线信号接收单元的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的无线体域网同步方法中确认可穿戴生物传感器设备是否完成时间同步的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的无线体域网同步方法中数据处理终端处理人体生命体征数据的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的无线体域网同步系统的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明可应用于体域网，该体域网包括多个可穿戴生物传感器设备以及一个同步服务终端，其中同步服务终端可以为一个独立的、可发送无线广播信号的设备，此外，该同步服务终端也可以集成到其中一个可穿戴生物传感器设备(例如手环)。每一可穿戴生物传感器设备可佩戴到人体，并包括主传感器单元，其中主传感器单元用于检测人体生命体征参数，例如脉搏、血压、体温、血氧、呼吸等，其具体可包括MCU(Micro Control Unit，微控制单元)。

如图2所示，是本发明实施例提供的无线体域网同步方法的流程示意图，该方法用于实现体域网内多个可穿戴生物传感器设备之间的信号(即可穿戴生物传感器设备检测获得的人体生命体征参数)的时间同步。具体地，本实施例的方法包括：

步骤S21：同步服务终端以广播方式发送至少一组无线同步信号，每一组无线同步信号包括按预设时间相间隔的n个预设频率信号，n为大于3的整数。

即同步服务终端按照预先约定的时间间隔序列，循环地将预设频率信号(该预设频率信号的频率固定，或按照预设方式变化)通过无线广播方式发送出去。

具体地，上述预设频率信号可以为高频正弦波或方波。并且，每一组无线同步信号中按预设时间相间隔的多个预设频率信号满足以下条件：相邻两个预设频率信号之间的间隔时间各不相同。例如，结合图3所示，一组无线同步信号包括七个预设频率信号，且该组无线同步信号中相邻的两个预设频率信号之间的时间间隔(t1-t0)、(t2-t1)、(t3-t2)、(t4-t3)、(t5-t4)、(t6-t5)各不相同，具体地，该七个预设频率信号中相邻的两个预设频率信号之间的时间间隔(t1-t0)、(t2-t1)、(t3-t2)、(t4-t3)、(t5-t4)、(t6-t5)之比可以为3：5：8：2：7：9。通过上述方式，相当于通过预设时间间隔实现了信号的编码，从而省去了将同步信号调制到高频载波的操作，相应地，接收端也无需再进行解调操作。

在实际应用中，无线同步信号中各个预设频率信号之间的预设时间也可相同，但其控制逻辑相对复杂。

步骤S22：可穿戴生物传感器设备接收无线信号，并在接收的无线信号中包括m个预设频率信号，且该m个预设频率信号与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，确认接收的m个预设频率信号为有效同步信号，上述m为小于或等于n的正整数，具体可根据控制精度等要求设置m的值。

具体地，每一可穿戴生物传感器设备除了包括主传感器单元外，还可包括无线信号接收单元和同步信号处理单元。其中，无线信号接收单元接收无线信号(包括同步服务终端以广播方式发送的无线同步信号)；并由同步信号处理单元对接收的无线信号进行放大滤波处理，以及将无线信号中包含预设频率信号时，生成与所述预设频率信号对应的脉冲信号发送到主传感器单元；主传感器单元再根据接收到的脉冲信号判断连续接收的m个预设频率信号间的时间间隔是否与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致，且该主传感器单元在连续m个预设频率信号间的时间间隔与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，生成有效同步信号。

在该步骤中，如果可穿戴生物传感器设备连续m(例如m＝3)个预设频率信号的时间间隔序列与同一组无线同步信号中的预设时间间隔的片段一致(例如每个间隔误差都小于20ms)，则判定连续m个预设频率信号中最后一个预设频率信号为有效同步信号。

步骤S23：可穿戴生物传感器设备根据有效同步信号调整上传的人体生命体征参数中的同步标记。此外，上述人体生命体征数据还可包括可穿戴生物传感器设备的位置标记，当然，在实际应用中，上述位置标记也可由可穿戴生物传感器设备(或可穿戴生物传感器设备的主传感器单元)的ID实现。

由于各个可穿戴生物传感器设备获取(即采样)人体生命体征数据的时间的估计依赖于采样率的准确性，而采样率的准确性受采样时钟的影响，各个可穿戴生物传感器设备的实际采样频率与设计采样频率可能存在偏差，且该偏差可能随温度等外部环境因素的变化而漂移。这样对于来自不同各个可穿戴生物传感器设备的人体生命体征数据，如果按照设计频率估计样本时间，可能会因为采样率误差导致样本时间错误且逐步累积，从而即使在某一时点实现了多传感器信号同步，也会逐步失去同步。在上述实施例中，同步服务终端可每隔一个时间发送一组或多组无线同步信号，例如以预设周期持续不断地发送无线同步信号，从而各个可穿戴生物传感器设备可根据上述无线同步信号进行定时校准。

上述通过无线体域网同步方法，通过广播方式发送预设频率信号，无需对载波信号进行调制和解调即可实现可穿戴生物传感器设备之间的时间同步，从而降低可穿戴生物传感器设备中采样时钟的精度要求，对可穿戴生物传感器设备的主传感器单元设计依赖性较小。

为了减小可穿戴生物传感器设备的响应时间和响应误差，可穿戴生物传感器设备的无线信号接收单元需要处于高响应状态，从而引起功耗的上升，为了降低无线信号接收单元的能耗，在本发明的另一实施例中，每一可穿戴生物传感器设备还包括计时器(该计时器可集成到主传感器单元)，相应地，如图4所示，上述无线体域网同步方法除了包括上述步骤S21-S23外还包括：

步骤S41：可穿戴生物传感器设备的计时器计时。

步骤S42：主传感器单元根据计时器的计时时长判断是否满足预设条件，并在计时时长判断满足预设条件时，执行步骤S43，否则返回步骤S41继续计时。

步骤S43：主传感器单元向相连的无线信号接收单元发送使能信号(有线方式)，并将计时器清零及重新启动计时，然后执行步骤S41以及步骤S44。

步骤S44：可穿戴生物传感器设备的无线信号接收单元在接收到使能信号时进入工作状态。该无线信号接收单元仅在工作状态接收预设频率信号以及向可穿戴生物传感器设备输出有效同步信号(在步骤S22中，无线信号接收单元在向主传感器单元发送有效同步信号之后即进入休眠状态)。

通过上述方式，可使无线信号接收单元仅在有限的同步时间窗内工作，其余时间则进入休眠状态，从而降低能耗，适应体域网低功耗的要求。特别地，上述计时器该可根据来自无线信号接收单元的有线同步信号校正，例如计时器可在接收到有线同步信号时清零，即二次清零。在实际应用中，主传感器单元也可在接收到来自上位机的信号时，向相连的同步信号处理单元发送使能信号。

类似地，上述计时器还可集成到无线信号接收单元，相应地，无线信号接收单元可按照预设的时间间隔切换休眠状态和工作状态(该时间间隔可根据需要设置，且将休眠状态切换到工作状态与将工作状态切换到休眠状态的时间间隔不同)，且无线信号接收单元仅在工作状态接收预设频率信号以及输出有效同步信号。

此外，同步服务终端上也可集成类似的计时器，从而同步服务终端也定时切换休眠和唤醒状态，从而节省能耗。

考虑到上述步骤S22中的有效同步信号获取过程希望能在较短的时间内完成，而实际的可穿戴生物传感器设备的时间同步可能采用更长的时间间隔(例如几分钟同步一次)，因此可使同步服务终端和可穿戴生物传感器设备包括两个状态：同步匹配状态和同步状态。例如，可在可穿戴生物传感器设备和同步服务终端之间设置一个通讯网络直接或间接数据通讯(例如经蓝牙、wifi、有线等直接或间接连接，该通讯网络可集成到同步服务终端)。相应地，人体生命体征参数中的同步标记可包括预设频率信号在其所在的一组无线同步信号中的序号(该序号可以根据相邻预设频率信号之间的时间间隔获得，例如图3中，当相邻预设频率信号之间的时间间隔为5个时间单位时，则前一预设频率信号的序号为2，后一预设频率信号的序号为3)，结合图5所示，此时上述无线体域网同步方法除了包括上述步骤S21-S23外还包括：

步骤S51：同步服务终端接收(例如通过蓝牙、wifi、有线等方式)可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数。

步骤S52：同步服务终端判断所有可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数中的同步标记是否具有相同序号，若所有可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数中的同步标记具有相同序号，则执行步骤S53，否则继续接收各个可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数。

步骤S53：同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步。同步服务终端可通过上述通讯网络通知所有可穿戴生物传感器设备进入同步状态(在同步状态，同步服务终端与可穿戴生物传感器设备之间发送同步信号组的频率，比同步匹配状态时发送同步信号组的频率小)。

此时，同步服务终端与可穿戴生物传感器设备的无线同步信号的发送频率可由第一周期调整到第二周期，即在同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之前，该同步服务终端按照第一周期以广播方式发送多组无线同步信号；在同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之后，该同步服务终端按照第二周期以广播方式发送多组无线同步信号，且第二周期大于第一周期。通过降低无线同步信号的发送频率，可降低同步服务终端的能耗。当然，在实际应用中，也可以通过从另一无线网络(如蓝牙)接收的通讯指示，来调整各可穿戴生物传感器设备的无线同步信号的发送频在第一周期和第二周期之间进行切换。

当同步服务终端检出有可穿戴生物传感器设备失同步时(例如连续几个同步信号组内都没上传带有有效同步信号的数据)，同步服务终端可通过上述通讯网络通知所有可穿戴生物传感器设备重新进入同步匹配状态，同步服务终端以较大的频率(即第一周期)发送同步信号组。如果较长时间不能完成同步匹配，则同步服务终端可进一步产生报警信号或通过网络通讯通知患者或管护人员进行干预。

在本发明的又一实施例中，上述体域网还包括数据处理终端(该数据处理终端可以为上位机，例如安装有特定应用程序的手机等)，相应地，如图6所示，上述无线体域网同步方法除了包括上述步骤S21-S23外还包括：

步骤S61：各个可穿戴生物传感器设备直接或通过同步服务终端将人体生命体征参数发送到数据处理终端(例如通过蓝牙、wifi、有线方式)。

在该步骤中，数据处理终端还需要根据包含在人体生命体征参数中的同步标记和位置标记，将人体生命体征参数切割成以同步信号为分界的数据段。

步骤S62：数据处理终端判断可穿戴生物传感器设备是否完成同步。具体地，该步骤可通过上述图5中的步骤S51-S53实现。若确认多个可穿戴生物传感器设备完成同步，则执行步骤S64，否则执行步骤S63。

步骤S63：数据处理终端存储人体生命体征参数，并接续从各个可穿戴生物传感器设备接收人体生命提成参数。

步骤S64：数据处理终端判断多个可穿戴生物传感器设备(完成同步的可穿戴生物传感器设备)的主传感器单元上传的人体生命体征参数是否完整，并在确认人体生命体征参数完整时，执行步骤S66，否则执行步骤S65。

由于在各个可穿戴式生物传感器设备在同步过程中，部分可穿戴式生物传感器设备的同步信号处理单元可能因为同步链路上的某种原因没有接收到有效同步信号，数据处理终端需针对该情况做出判断，即只有当所有参与同步的可穿戴式生物传感器设备都上传了含同步标记的人体生命体征数据且这些人体生命体征数据位于一个时间窗内。

具体地，假设有两个可穿戴生物传感器设备的主传感器单元，即主传感器单元A和主传感器单元B，上传了人体生命体征参数，可选择主传感器单元A的时间坐标做参考(一般选择采样率最高或时钟精度最高的主传感器单元A的信号)，在相邻的同步信号之间，接收到的两个主传感器单元上传的人体生命体征参数分别是na个和nb个，na、nb分别为正整数。

对于主传感器单元A在同步标记段内发送的na个人体生命体征参数，第i个人体生命体征参数相对于同步标记的估计时间Ta[i]满足：

Ta[i]＝Pa×i (2)

其中i＝0，…，na，Pa为主传感器单元A的设计采样周期(例如设计采样频率为100Hz，则Pa＝0.01s)。

对于主传感器单元B在同步标记段内发送的nb个人体生命体征参数，第j个人体生命体征参数相对于同步标记的估计时间Tb[j]满足：

Tb[j]＝Pa×j ×na/nb (3)

其中j＝0，…，nb，Pa为主传感器单元A的设计采样周期。

步骤S65：错误处理。具体地，数据处理终端可报错，或者直接忽略相应的人体生命体征参数。

步骤S66：根据人体生命体征参数中的同步标记将所有人体生命体征参数(完成时间同步的可穿戴生物传感器设备)映射到同一时间坐标中，从而便于对人体健康状态进行综合判断做参考。

如图7所示，本发明实施例还提供一种无线体域网同步系统，该无线体域网同步系统包括同步服务终端71和多个可穿戴生物传感器设备72，上述同步服务终端71包括同步信号发送单元711，每一可穿戴生物传感器设备72包括主传感器单元721、无线信号接收单元722、同步信号处理单元723，且在每一可穿戴生物传感器设备72中，主传感器单元721和同步信号处理单元722通过导线电性连接，无线信号接收单元722和同步信号处理单元723通过导线电性连接。

同步信号发送单元711用于以广播方式发送至少一组无线同步信号，每一组无线同步信号包括按预设时间相间隔的n个预设频率信号，n为大于3的整数。

无线信号接收单元722用于接收无线信号。上述无线信号包括同步信号发送单元711通过广播方式发送的无线同步信号。

同步信号处理单元723用于对无线信号进行放大滤波处理，并在无线信号中包含预设频率信号时，生成与上述预设频率信号对应的脉冲信号发送到主传感器单元721。

主传感器单元721用于根据接收到的脉冲信号判断连续接收的m个预设频率信号间的时间间隔是否与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致，并在连续m个预设频率信号间的时间间隔与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，生成有效同步信号，以及根据所述有效同步信号调整上传的人体生命体征参数中的同步标记。

具体地，主传感器单元721在连续m个预设频率信号的时间间隔序列与同一同步信号组中的预设时间间隔的片段一致(例如每个间隔误差都小于20ms)，则判定连续m个预设频率信号中最后一个预设频率信号为有效同步信号。

在本发明的一个实施例中，上述预设频率信号可以为高频正弦波或方波。并且，每一同步信号组中按预设时间相间隔的n个预设频率信号满足以下条件：相邻两个预设频率信号之间的间隔时间各不相同。并且，同步标记包括预设频率信号在同步信号组中的序号。

相应地，同步服务终端71还包括体征参数收发单元，且该体征参数收发单元用于接收可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数，并在每一可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数中的同步标记具有相同序号时，确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步，并使数据处理终端在确认所有可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数完整时，将所有人体生命体征参数映射到同一时间坐标中。

为了减小可穿戴生物传感器设备的响应时间和响应误差，可穿戴生物传感器设备的无线信号接收单元需要处于高响应状态，从而引起功耗的上升，为了降低无线信号接收单元的能耗，在本发明的另一实施例中，每一可穿戴生物传感器设备还包括计时器(该计时器可集成到主传感器单元)，主传感器单元在满足预设条件时，向相连的无线信号接收单元发送使能信号。并且，无线信号接收单元722在接收到使能信号时进入工作状态，且无线信号接收单元722仅在工作状态接收无线信号。

类似地，为降低同步服务终端71的能耗，上述同步信号发送单元711在同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之前，按照第一周期以广播方式发送多组无线同步信号，并在同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之后，按照第二周期以广播方式发送多组无线同步信号，且第二周期大于所述第一周期。

本实施例中的无线体域网同步系统与上述图1-6对应实施例中的无线体域网同步方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本系统实施例中均对应适用，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种上述无线体域网同步系统中的同步服务终端，该同步服务终端包括同步信号发送单元，且该同步信号发送单元用于以广播方式发送至少一组无线同步信号，每一组无线同步信号包括按预设时间相间隔的n个预设频率信号，所述n为大于3的整数。

优选地，每一同步信号组中按预设时间相间隔的多个预设频率信号满足以下条件：相邻两个所述预设频率信号之间的间隔时间各不相同。

本实施例中的同步服务终端与上述图1-6对应实施例中的无线体域网同步方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的无线体域网同步方法、系统及同步服务终端，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的无线体域网同步系统实施例仅仅是示意性的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无线体域网同步方法，其特征在于，所述体域网包括同步服务终端和多个可穿戴生物传感器设备，所述方法包括：

所述同步服务终端以广播方式发送至少一组无线同步信号，每一组无线同步信号包括按预设时间相间隔的n个预设频率信号，所述n为大于3的整数，所述预设频率信号为正弦波或方波，且每一组无线同步信号中按预设时间相间隔的n个预设频率信号满足以下条件：相邻两个所述预设频率信号之间的间隔时间各不相同；

所述可穿戴生物传感器设备接收无线信号，并在接收的无线信号中包括m个预设频率信号，且所述m个预设频率信号与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，确认接收的m个预设频率信号为有效同步信号，所述m为小于或等于n的正整数；

所述可穿戴生物传感器设备根据所述有效同步信号调整上传的人体生命体征参数中的同步标记。

2.根据权利要求1所述的无线体域网同步方法，其特征在于，所述可穿戴生物传感器设备包括无线信号接收单元、同步信号处理单元以及主传感器单元；

所述可穿戴生物传感器设备接收无线信号，并在接收的无线信号中包括m个预设频率信号，且所述m个预设频率信号与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，确认接收的m个预设频率信号为有效同步信号，包括：

所述无线信号接收单元接收无线信号；

所述同步信号处理单元对所述无线信号进行放大滤波处理，并在所述无线信号中包含预设频率信号时，生成与所述预设频率信号对应的脉冲信号发送到所述主传感器单元；

所述主传感器单元根据接收到的脉冲信号判断连续接收的m个预设频率信号间的时间间隔是否与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致；

所述主传感器单元在连续m个预设频率信号间的时间间隔与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，生成有效同步信号。

3.根据权利要求2所述的无线体域网同步方法，其特征在于，所述同步标记包括所述预设频率信号在一组无线同步信号中的序号，所述方法还包括：

所述可穿戴生物传感器设备将包含有同步标记的人体生命体征参数上传到同步服务终端，并由所述同步服务终端在所有可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数中的同步标记具有相同序号时，确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步；

所述可穿戴生物传感器设备直接或通过所述同步服务终端将人体生命体征参数发送到数据处理终端，使所述数据处理终端在所述同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步时，判断所述同步服务终端上传的人体生命体征参数是否完整，并在确认所述人体生命体征参数完整时，将所有人体生命体征参数映射到同一时间坐标中。

4.根据权利要求3所述的无线体域网同步方法，其特征在于，所述同步服务终端以广播方式发送至少一组无线同步信号，包括：

在所述同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之前，所述同步服务终端按照第一周期以广播方式发送多组无线同步信号；

在所述同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之后，所述同步服务终端按照第二周期以广播方式发送多组无线同步信号，且所述第二周期大于所述第一周期。

5.一种无线体域网同步系统，其特征在于，所述系统包括同步服务终端和多个可穿戴生物传感器设备，且所述同步服务终端包括同步信号发送单元，所述可穿戴生物传感器设备包括无线信号接收单元、同步信号处理单元以及主传感器单元，其中：

所述同步信号发送单元，用于以广播方式发送至少一组无线同步信号，每一组无线同步信号包括按预设时间相间隔的n个预设频率信号，所述n为大于3的整数，所述预设频率信号为正弦波或方波，且每一组同步信号中按预设时间相间隔的多个预设频率信号满足以下条件：相邻两个所述预设频率信号之间的间隔时间各不相同；所述同步标记包括所述预设频率信号在同步信号组中的序号；

所述无线信号接收单元，用于接收无线信号；

所述同步信号处理单元，用于对所述无线信号进行放大滤波处理，并在所述无线信号中包含预设频率信号时，生成与所述预设频率信号对应的脉冲信号发送到所述主传感器单元；

所述主传感器单元，用于根据接收到的脉冲信号判断连续接收的m个预设频率信号间的时间间隔是否与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致，并在连续m个预设频率信号间的时间间隔与同一组无线同步信号中的连续m个预设频率的时间间隔一致时，生成有效同步信号，以及根据所述有效同步信号调整上传的人体生命体征参数中的同步标记。

6.根据权利要求5所述的无线体域网同步系统，其特征在于，

所述同步服务终端还包括体征参数收发单元，且所述体征参数收发单元用于接收所述可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数，并在每一可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数中的同步标记具有相同序号时，确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步，并使数据处理终端在确认所有可穿戴生物传感器设备上传的人体生命体征参数完整时，将所有人体生命体征参数映射到同一时间坐标中。

7.根据权利要求5所述的无线体域网同步系统，其特征在于，所述同步信号发送单元在所述同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之前，按照第一周期以广播方式发送多组无线同步信号，并在所述同步服务终端确认所有可穿戴生物传感器设备完成同步之后，按照第二周期以广播方式发送多组无线同步信号，且所述第二周期大于所述第一周期。

8.一种同步服务终端，其特征在于，所述同步服务终端用于无线体域网内的多个可穿戴生物传感器设备之间的时间同步，并包括同步信号发送单元，所述同步信号发送单元用于以广播方式发送至少一组无线同步信号，每一组无线同步信号包括按预设时间相间隔的n个预设频率信号，所述n为大于3的整数，所述预设频率信号为正弦波或方波；且每一同步信号组中按预设时间相间隔的n个预设频率信号满足以下条件：相邻两个所述预设频率信号之间的间隔时间各不相同。

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