复合介质书写蓝牙笔系统与关键问题研究-计算机系统结构专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 南开大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所 取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包 含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所 涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日 非公开学位论文标注说明 (本页表中填写内容须打印) 根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申 请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本 说明为空白。 论文题目 申请密级 □限制(≤2 年) □秘密(≤10 年) □机密(≤20 年) 必威体育官网网址期限 20 年 月 日至 20 年 月 日 审批表编号 批准日期 20 年 月 日 南开大学学位评定委员会办公室盖章(有效) 注：限制★2 年(可少于 2 年);秘密★10 年(可少于 10 年);机密★20 年(可少于 20 年) 摘要 摘要 摘 要 在教育资源信息化进程中，智能主机终端不断地被引入到基础教育课堂与 课下教学中，但是多数情况下智能终端仅作为教育资源的辅助输出展示平台。 由于智能终端编辑软件有较高用户知识与操作技能门槛限制，编辑速度更是远 远跟不上课堂教学节奏，故而教师撰写教案与学生习题作业依然是以传统的书 本纸面写作为主。为了将教育资源信息化与纸面书写结合，本文基于个人无线 连接技术与普适计算思想，针对基础教育实际教学背景需求，提出穿戴式复合 介质书写笔的概念。 复合介质书写笔是具有传统书写笔功能的穿戴式嵌入式设备，能够在纸上 绘图写作留下书写轨迹。其目标是用户使用它书写时，以纸为书写介质，结合 高精密度的传感器收集书写状态信息与笔轨迹坐标相关数据，通过无线网络发 送该数据到主机系统，在主机屏幕显示的图片上重构纸面轨迹，实现用户在纸 上书写的轨迹与主机图片重构的轨迹实时同步。 本文设计了书写笔轨迹纸屏同步的复合介质书写笔的软硬件模块架构与主 机端系统的软件架构，详细分析了实现复合介质书写笔系统的关键性问题，即 采集信息的种类与传感器的选择、采集的信息与复合介质书写笔功能结合、无 线连接通信技术的选择和无线连接管理机制以及能耗供电问题。本文基于关键 问题的讨论与分析提，设计了具有蓝牙快速连接、书写纸屏同步，蓝牙音频传 输与笔轨迹属性按键快速切换功能的复合介质书写笔功能模块。 本文最后在 Android 系统设备上实现了复合介质书写笔系统主要功能，通 过模块化实验对设计方案可行性进行了验证。 关键词：穿戴设备；人机交互；无线通信；蓝牙连接；纸屏同步 I Abstra Abstract Abstract In the process of educational resource informatization, smart hosts are constantly intrudced into classroom and after-class tearching of compulsory education. However, smart hosts are mostly used as a supplementary device for displaying digital educational resources. Due to the fact that editing software of host reqires certain threshold for user’s knowledge and operation skills and its slow editing speed can not keep pace with the classroom tearching, traditional handwriting pen is still primarily used in the process of tearching and homework finishing. In order to combine the education information resources and the traditional handwriting, this paper, in view of the basic education practical teaching demand, presents a wearable media-composing handwriting pen, based on the personal wireless connection technology and the