摘要：智能手表是一种新型的可穿戴式设备，其中蕴含了大量的新颖的设计理念，包括传感器的实时监测生命体征，无线通信将实时的监控数据向其他设备发送。它的出现体现了可穿戴式设备的快速发展，同时也体现出可穿戴式设备的应用将一步一步走向人们的生活。而其智能手机客户端，在保证智能手表的基础功能的前提下，同时优化了智能手表的用户体验，并收集来自智能手表的数据，向服务器传输，达到云端监控的目的。设计将主要阐述构建基础可穿戴设备的几项关键技术，如可穿戴技术、无线通讯技术（BLE 传输、Socket 传输）、相关传感器技术、单片机系统、以及iOS的应用开发，其中还会对新型的TI CC2540 BLE 技术以及iOS BLE 技术进行详细的介绍与分析。

　　0 引言

　　智能手机的发展增速很快，但是可穿戴式设备的发展还是相对空白，不仅市面上可以看到的产品有限，而且目前的产品涉及面也相对较窄，技术还不算成熟，所以可穿戴式设备还算是一个相对新颖的领域。但作为继智能手机之后的下一个智能终端热点，它的潜力不可估量。所以有研究能力的科技公司早早地就已经进行对该领域的开发，如三星的SamsungGear，Google 的Google glass。目前可穿戴式设备的研究领域主要涉及到传感器技术以及无线通讯技术。

　　本项目主要通过整合单片机系统、BLE 技术及相关传感器技术，设计出可穿戴设备，再通过开发iOS 应用作为客户端，最终设计出相对完整的可穿戴式设备及其客户端的开发。其中客户端通过接入互联网可以与云端服务器进行交互，从而获取云端服务器的支持。

　　1 系统结构

　　本项目整体是按照数据采集—数据分析－数据处理－控制输出－回馈的框架来实现，利用DHT11 温湿度传感器收集环境数据，再通过Atmel 单片机芯片[3]进行数据分析，随后通过蓝牙芯片将数据发送给手机客户端。手机客户端以处理数据为主，并可以通过蓝牙向智能手表发送信息，从而达到控制智能手表的目的。

　　智能手表及其手机客户端的系统框架图如图1 所示：

　　图1 系统框图

　　2 系统硬件设计

　　2.1 Bluno 开发板介绍

　　图2 Bluno 主控板实物图

　　Bluno 主控板是基于ATmega528 芯片，有14 个数字I/O 口，其中6 个I/O 口可以以PWM 口来用，6个模拟输入口，16 MHz 的晶振频率，一个USB。一个TI CC2540 芯片，支持低功耗蓝牙通信。同时主控板支持I2C 和SPI 总线，提供UART TLL 串口通信。

　　2.2 Arduino 拓展板介绍

　　图3 Bluno 拓展板实物图

　　Bluno 拓展主要为主控板提供额外的拓展功能，它内部含有一个128*64 的OLED 显示屏，一个有源蜂鸣器，一个DHT11 温湿度传感器，一个1.5 A 继电器模块，一个螺旋电位器，一个RGB LED 灯，一个Mini 摇杆按键。