1 小序
　　数字化家庭是将来智能小区体系的根本单位。所谓“数字化家庭”便是基于家庭内部网络提供包围整个家庭的智能化办事，包括数据通讯、家庭娱乐和信息家电控制成果。

　　数字化家庭计划的一项重要内容是通讯成果的实现，包括家庭与外界的通讯及家庭内部相干办法之间的通讯。从如今的生长来看，外部的通讯重要通过宽带接入。Intenet，而家庭内部的通讯，笔者采取如今比较具有竞争力的蓝牙(Bluetootlh)无线接入技能。

　　传统的数字化家庭采取PC举行总体控制，缺乏人性化。笔者根据人工感情的头脑计划一种配备多种外部传感器的智能呆板人，将此智能呆板人视作家庭成员，通过它实现对数字化家庭的控制。

　　本文重要就智能呆板人在数字化家庭医疗保健方面的应用举行模型计划，在智能呆板人与医疗仪器和控制PC的通讯采取蓝牙技能。整个体系的本钱较低，成果较为全面，扩展应用非常广阔，具有极大的市场潜力。

2 智能呆板人的总体计划
2．1 智能呆板人的多传感器体系
　　呆板人智能技能中最为紧张的相干范畴是呆板人的多以为体系和多传感信息的集成与融合[1]，统称为智能体系的硬件和软件部分。视觉、听觉、力觉、触觉等外部传感器和呆板人各关键关键的内部传感器信息融合利用，可使呆板人完成及时图像传输、语音辨认、风景辨别、定位、主动避障、目标物探测等紧张成果；给呆板人加上相干的医疗模块(CCD、CAMERA、三维麦克风、图像征求卡等)和专用医疗传感器部件，再加上医疗专家体系就可以实现医疗保健和长途医疗监护成果。智能呆板人的多传感器体系框图如图1所示。

2．2 智能呆板人控制体系
　　呆板人控制体系包括2部分：一是上位机，一样平常采取PC，它完成呆板人的活动轨迹筹划、传感器信息融合控制算法、视觉处理惩罚、人机接口及长途处理惩罚等任务；二是下位机，一样平常采取多单片机体系或DSP等作为控制器的内核部件，完成电机伺服控制、反馈处理惩罚、图像处理惩罚、语音辨认和通讯接口等成果。

　　要是采取多单片机体系作为下位机，每个处理惩罚器完成单一任务，通过信息互换和相互和谐完成总体体系成果，但其在信号处理惩罚本领上明显有所短缺。由于DSP善于对信号的处理惩罚，并且对此智能呆板人来说通常必要信号处理惩罚、图像处理惩罚和语音辨认，以是采取DSP作为智能呆板人控制体系的控制器[2]。

　　控制体系以DSP(TMS320C54x)为内核部件，由蓝牙无线通讯、GSM无线通讯(支持GPRS)、电机驱动、数字罗盘、以为成果传感器(视觉和听觉等)、医疗传感器和多选一串口通讯(Rs-232)模块等构成，控制体系框图如图2所示。

　　(1)体系通过驱动电机和转向电机控制呆板人的活动，转向电机利用数字罗盘的信息作为反馈量举行PID控制。

　　(2)采取爱立信(Ericsson)公司的ROKl01007型电路作为蓝牙无线通讯模块，实现智能呆板人与上位机Pc的通讯和与其他基于蓝牙模块的医疗保健仪器的通讯。

　　(3)支持GPRS的GSM无线通讯模块支持数据、语音、短信息和传真办事，采取手机通讯方法与远端医疗监控中间通讯。

　　(4)由于TMS320C54x只有1个串行口，而蓝牙模块、GSM无线模块、数字罗盘和视觉听觉等以为成果传感器模块都是采取RS一232异步串行通讯，以是必须计划1个多选一串口通讯模块举行转换处理惩罚。当TMS320C54x必要蓝牙无线通讯模块的数据时通过电路选通；当T~MS320C54x必要某个传感器模块的数据时，关断前次无线通讯模块的选通，同时选通该次传感器模块。如许，各个模块就完成了与1~MS320C54x的串口通讯。

3 重要医疗保健成果的实现
　　智能呆板人对付数字化家庭的医疗保健可以提供如下的办事：
　　(1)医疗监护
　　通过集成有蓝牙模块的医疗传感器对家庭成员的重要生理参数如心电、血压、体温、呼吸和血氧饱和度等举行及时检测，通过呆板人的处理惩罚体系提供本地结果。

　　(2)长途诊断和会诊
　　通过呆板人的视觉和听觉等以为成果，将征求的视频、音频等数据连合各项生理参数数据传给长途医疗中间，由医疗中间的专家举行长途监控，连合医疗专家体系对家庭成员的康健状态举行会诊，即提供望(视频)、闻、问(音频)、切(各项生理参数)的办事[3]。

3．1呆板人视觉与视频信号的传输
　　呆板人征求的视频信号有2种作用：提供呆板人视觉；将征求到的家庭成员的静态图像和动态画面传给长途医疗中间。

　　呆板人视觉的作用是从3维环境图像中得到所需的信息并布局出环境东西的明白而故意义的形貌。视觉包括3个进程：

　　(1)图像获取。通过视觉传感器(三维视频的CCD CAMERA)将3维环境图像转换为电信号。
　　(2)图像处理惩罚。图像到图像的更改，如特性提取。
　　(3)图像明白。在处理惩罚的底子上给出环境形貌。

　　通过视频信号的传输，长途医疗中间的大夫可以及时相识家庭成员的身材状态和精力状态。智能呆板人根据大夫的必要捕获得当医疗保健和诊断需求的图像，有选择地传输高辨别率和低辨别率的图像。在医疗保健的进程中，对付图像发送有2种差别条件的需求：

　　(1)大夫观察家庭成员的皮肤、嘴唇、舌面、指甲和面部心情的颜色时，必要发送静态高清楚度彩色图像；采取的要领是隔断一段时间(比方5分钟)发送1幅高清楚度静态图像。

　　(2)大夫借助动态画面查察家庭成员的身材移动本领时，可以发送辨别率较低和尺寸较小的图像，采取的要领是举行公道的压缩和规复以包管及时性。

3．2呆板人听觉与音频信号的传输
　　呆板人征求的音频信号也有2种作用：一是提供呆板人听觉；二是借助于音频信号，家庭成员可以和大夫举行雷同，大夫可以相识家庭成员的康健状态和心态。音频信号的传输为大夫对家庭成员举行医疗保健提供了语言交换的途径。

　　呆板人听觉是语音辨认技能，医疗保健智能呆板人带有种种声交互体系，可以或许根据家庭成员的下令举行医疗测试和监护，还可以根据家庭成员的下令做家务、控制数字化家电和照看病人等。

　　声音的获取采取多个三维麦克风。由于声音的频率范畴约莫是300Hz一3400Hz，过高或过低频率的声音在一样平常环境下是不必要传输的，以是只用发送频率范畴在1000Hz-3000Hz的声音，大夫和家庭成员就可以举行正常的交换，从而可以低落传输音频信号所占用的带宽，再采取符合的通讯音频压缩协议即可餍足及时音频的请求。智能呆板人的听觉体系如图3所示。

3．3各项生理信息的征求与传输
　　传统检测配置通过有线方法连到人体上举行生理信息的征求，种种连接容易使病民气情告急，从而导致检测到的数据非法。利用蓝牙技能可以很好地办理这个题目，带有蓝牙模块的医疗微型传感器摆设在家庭成员身上，只管即便使其不同错误人体正常活动孕育产生滋扰，再通过蓝牙技能将征求的数据传输到吸取配置并对其举行处理惩罚。

　　在智能呆板人上安置1个带有蓝牙模块的探测器作为吸取配置，种种医疗传感器将征求到的生理信息数据通过蓝牙模块传输到探测器，探测器有2种事变方法：一是将数据交给智能呆板人处理惩罚，提供本地结果；二是与Internet连接(也可以通过GSM无线模块直接发回)，通过网络将数据传输到长途医疗中间，到达医疗保健与长途监护的目标。视频和音频数据的传输也采取这种方法。智能呆板人的数据传输体系如图4所示。

4 蓝牙模块的应用
4．1蓝牙技能表面
　　蓝牙技能[4]是用于更换电缆或连接的短间隔无线通讯技能。它的载波选用环球公用的2．4GHz(实际射频通道为f=2402+k×1MHz，k=0，1，2，…，78)ISM频带，并采取跳频方法来扩展频带，跳频速率为1600跳/s。可得到79个1MHz带宽的信道。蓝牙配置采取GFSK调制技能，通讯速率为1Mbit/s，实际有效速率最高可达721Kbit/s，通讯间隔为10m，发射功率为1mW；当发射功率为100mW时，通讯间隔可达100m，可以餍足数字化家庭的必要。
4．2蓝牙模块
　　ROKl01007型蓝牙模块[5]是爱立信公司推出的得当于短间隔通讯的无线基带模块。它的集成度高、功耗小(射频功率为1mW)，支持全部的蓝牙协议，可嵌入任意必要蓝牙成果的配置中。该模块包括基带控制器、无线收发器、闪存、电源办理模块和时钟5个成果模块，可提供高至HCI(主机控制接口)层的成果。单个蓝牙模块的布局如图5所示。

4．3主，从配置硬件构成
　　蓝牙技能支持点到点PPP(Point-t0-Point Pro-tocol)和点对多点的通讯，用无线方法将多少蓝牙配置连接成1个微微网[6]。每个微微网由1个主配置(Master)和多少个从配置(Slave)构成，从配置最多为7台。主配置认真通讯协议的举措，MAC地点用3位来表现，即在1个微微网内可寻址8个配置(互联的配置数量实际是没有限定的，只不过在同临时候只能激活8个，此中1个为主，7个为从)。从配置受控于主配置。全部配置单位均采取同一跳频序列。
　　将带有蓝牙模块的微型医疗传感器作为从配置，将智能呆板人上的带有蓝牙模块的探测器作为主配置。主从配置的硬件重要包括天线单位、功率放大模块、蓝牙模块、嵌入衰落处理惩罚器体系、接口电路及一些帮助电路。主配置是整个蓝牙网络的内核部分，要完成种种差别通讯协议之间的转换和信息共享，以及同外部通讯网络之间的数据互换成果，同时还认真对各个从配置的办理和控制。

5 结束语
　　随着社会的进步，经济的生长和人民生存程度的进步，越来越多的人必要家庭医疗保健办事。文中提出的应用于数字化家庭医疗保健办事的智能呆板人体系的成果较为全面，且在家用智能呆板人、基于蓝牙技能的智能家居和数字化医院等方面的拓展应用非常广阔，具有极大的市场潜力。