無線體域網(wǎng)中節(jié)能可靠的路由機(jī)制研究.pdf

1、無線體域網(wǎng)（WBAN）是由許多附著于人體體表或植入人體體內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)自組網(wǎng)而形成的一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。它通過傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)人體生理參數(shù)的持續(xù)監(jiān)測(cè)來為醫(yī)療分析和診斷提供依據(jù)。但它不僅僅應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域，在特殊人群監(jiān)護(hù)、運(yùn)動(dòng)、娛樂以及軍事等領(lǐng)域也有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。而WBAN技術(shù)卻因其自身的特點(diǎn)而面臨著很多挑戰(zhàn)。首先，人體穿戴和植入的傳感器必須又輕又小，這就造成了它們?cè)谔幚砟芰Α㈦娫垂╇娔芰痛鎯?chǔ)空間等方面嚴(yán)重受限。另外，人體運(yùn)動(dòng)、人體各

2、部位的阻擋都會(huì)造成WBAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，這將嚴(yán)重影響WBAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。因此針?duì)WBAN的高能效可靠數(shù)據(jù)傳輸成為一個(gè)亟待解決的問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對(duì)WBAN資源嚴(yán)重受限的特點(diǎn)，從多徑路由出發(fā)，基于Max-Min模型提出了一種能效路由協(xié)議。該路由協(xié)議在路由過程中使剩余能量最小的節(jié)點(diǎn)剩余能量盡可能大，從而均衡了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的能耗，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。通過MATLAB對(duì)該路由協(xié)議進(jìn)行仿真，并與基于Min模型的路

3、由協(xié)議進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，相對(duì)于基于Min模型的路由協(xié)議來說，基于Max-Min模型的路由協(xié)議能夠更好地均衡網(wǎng)絡(luò)能耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。⑵針對(duì)WBAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)，提出了一種基于時(shí)隙滑動(dòng)窗口的概率路由協(xié)議。該協(xié)議在記錄節(jié)點(diǎn)間相遇的歷史信息時(shí)，加入了時(shí)隙滑動(dòng)窗口機(jī)制，能夠保存長(zhǎng)期的節(jié)點(diǎn)間相遇信息，從而提高了節(jié)點(diǎn)間未來相遇概率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率，提高了數(shù)據(jù)包傳遞的可靠性并減少了網(wǎng)絡(luò)延遲。最后在VS2012平臺(tái)上對(duì)該協(xié)議進(jìn)行仿真，結(jié)果證明