可穿戴計算：基於人體傳感器網絡的可穿戴系統建模與實現（簡體書）

本書關注基於人體傳感器網絡(BSN)編程的高級方法。支持讀者開發自己的BSN應用\/系統，並涵蓋BSN的新興主題，如協作BSN、BSN設計方法、自主BSN、BSN與普及環境的集成以及BSN與雲計算的集成。本書提供了一個真實的BSN原型的描述，並包括更多實際應用的案例研究。

詹卡洛‧福爾蒂諾，意大利卡拉布里亞大學信息學、建模、電子和系統學系的計算機工程教授。研究興趣包括基於智能體的計算、無線(人體)傳感器網絡和物聯網。

前言
致謝
第1章 人體傳感器網絡 1
1.1 介紹 1
1.2 背景 1
1.3 典型的移動健康系統架構 4
1.4 傳感器節點的硬件架構 5
1.5 通信媒介 6
1.6 功耗考慮 6
1.7 通信標準 7
1.8 網絡拓撲 9
1.9 商用傳感器節點平臺 11
1.10 生理信號和傳感器 13
1.11 BSN應用領域 15
1.12 總結 17
參考文獻 17
第2章 BSN編程框架 20
2.1 介紹 20
2.2 開發BSN應用 20
2.2.1 特定于應用和平臺的編程 21
2.2.2 自動代碼生成 22
2.2.3 基於中間件的編程 22
2.2.4 編程方法的比較 24
2.3 編程抽象 25
2.4 BSN框架需求 27
2.5 BSN編程框架 30
2.5.1 Titan 30
2.5.2 CodeBlue 31
2.5.3 RehabSPOT 31
2.5.4 SPINE 31
2.5.5 SPINE2 31
2.5.6 C-SPINE 32
2.5.7 MAPS 32
2.5.8 DexterNet 32
2.6 總結 32
參考文獻 33
第3章 節點環境內的信號處理 36
3.1 介紹 36
3.2 背景 36
3.3 動機和挑戰 37
3.4 SPINE框架 37
3.4.1 架構 38
3.4.2 程序設計視角 41
3.4.3 可選的SPINE模塊 41
3.4.4 高級數據處理 41
3.4.5 多平臺支持 43
3.4.6 總結 45
參考文獻 45
第4章 BSN中的面向任務編程 46
4.1 介紹 46
4.2 背景 46
4.3 動機和挑戰 47
4.3.1 對獨立於平臺的中間件的需求 47
4.3.2 設計面向任務的框架面臨的挑戰 47
4.4 SPINE2概述 48
4.5 SPINE2中的面向任務編程 50
4.6 SPINE2節點端中間件 52
4.7 SPINE2協調器 54
4.8 SPINE2通信協議 54
4.9 在SPINE2中開發應用程序 56
4.10 總結 57
參考文獻 57
第5章 自主人體傳感器網絡 58
5.1 介紹 58
5.2 背景 58
5.3 動機和挑戰 59
5.4 最新技術 59
5.5 SPINE-*：基於任務的自主架構 61
5.6 自主身體活動識別 64
5.7 總結 68
參考文獻 68
第6章 面向智能體的人體傳感器網絡 70
6.1 介紹 70
6.2 背景 70
6.2.1 面向智能體的計算和無線傳感器網絡 70
6.2.2 Sun SPOT（MAPS）移動智能體平臺 72
6.3 動機和挑戰 74
6.4 最新技術：描述與比較 76
6.5 BSN領域基於智能體的建模和實現 78
6.6 基於智能體的工程化BSN應用：案例研究 79
6.7 總結 82
參考文獻 82
第7章 協同人體傳感器網絡 85
7.1 介紹 85
7.2 背景 85
7.3 動機和挑戰 86
7.4 最新技術 88
7.5 協同BSN參考架構 89
7.6 C-SPINE：一個CBSN架構 91
7.6.1 BSN間通信 93
7.6.2 BSN接近檢測 94
7.6.3 BSN服務發現 95
7.6.4 BSN服務選擇和激活 95
7.7 總結 96
參考文獻 96
第8章 集成人體傳感器網絡與樓宇網絡 98
8.1 介紹 98
8.2 背景 98
8.2.1 樓宇傳感器網絡和系統 98
8.2.2 樓宇管理框架 101
8.3 動機和挑戰 101
8.4 集成的層次 103
8.5 最新技術：描述與比較 104
8.6 一種基於智能體的集成網關 105
8.7 應用場景 108
8.8 總結 110
參考文獻 110
第9章 集成可穿戴與雲計算 112
9.1 介紹 112
9.2 背景 112
9.2.1 雲計算 112
9.2.2 傳感器流管理架構 113
9.3 動機和挑戰 114
9.3.1 BSN挑戰 115
9.3.2 BSN/雲計算集成的挑戰 116
9.4 雲輔助BSN參考架構 117
9.4.1 傳感器數據采集 118
9.4.2 傳感器數據管理 119
9.4.3 可擴展的處理框架 119
9.4.4 永久性存儲 119
9.4.5 決策過程 120
9.4.6 開放標準和高級可視化 121
9.4.7 安全 121
9.5 最新技術：描述與比較 122
9.5.1 WSN與雲計算的集成 122
9.5.2 BSN與雲計算的集成 123
9.5.3 對比 124
9.6 人體雲：用於集群BSN應用的基於雲的平臺 126
9.7 工程化人體雲應用程序 128
9.7.1 ECGaaS：心臟監測 129
9.7.2 FEARaaS：基本的恐懼檢測 131
9.7.3 REHABaaS：遠程康復 134
9.7.4 ACTIVITYaaS：集群活動監測 135
9.8 總結 140
參考文獻 140
第10章 BSN系統開發方法 145
10.1 介紹 145
10.2 背景 145
10.3 動機和挑戰 147
10.4 基於SPINE的設計方法 147
10.4.1 模式驅動的應用級設計 148
10.4.2 系統參數 149
10.4.3 流程圖 150
10.5 總結 152
參考文獻 152
第11章 基於SPINE的人體傳感器網絡應用 153
11.1 介紹 153
11.2 背景 153
11.3 身體活動識別 153
11.3.1 相關工作 153
11.3.2 基於SPINE的活動識別系統 155
11.4 計步器 157
11.4.1 相關工作 157
11.4.2 基於SPINE的計步器 158
11.5 情緒識別 159
11.5.1 壓力檢測 159
11.5.2 恐懼檢測 162
11.6 握手檢測 166
11.6.1 相關工作 166
11.6.2 基於SPINE的握手檢測系統 166
11.7 身體康復 169
11.7.1 相關工作 169
11.7.2 SPINE運動康復助理 170
11.8 總結 172
參考文獻 172
第12章 使用SPINE 176
12.1 介紹 176
12.2 SPINE 1.x 176
12.2.1 如何安裝SPINE 1.x 178
12.2.2 如何使用SPINE 180
12.2.3 如何使用SPINE1.3運行簡單的桌面應用程序 183
12.2.4 SPINE日誌功能 187
12.3 SPINE2 188
12.3.1 如何安裝SPINE2 190
12.3.2 如何使用SPINE2 API 191
12.3.3 如何運行一個使用SPINE2的簡單應用程序 194