面向智能服裝無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能評估及設(shè)計實現(xiàn).pdf

1、智能服裝是將微電子技術(shù)與服裝進(jìn)行結(jié)合的系統(tǒng)。它是集成嵌入在服裝中的傳感器、微控制器、處理計算單元、網(wǎng)絡(luò)傳輸單元和輸入輸出單元的有機統(tǒng)一體，實現(xiàn)滿足生理檢測需求的信息感知、獲取、傳輸、處理和顯示功能。 為了更好地滿足人體健康監(jiān)護(hù)需求，論文提出了基于IEEE802.15.4的智能服裝無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Garment—EmbeddedWirelessSensorNetwork，GE—WSN)，設(shè)計了GE—WSN無線傳輸方案，在人體范圍內(nèi)

2、實現(xiàn)采集傳輸各種生理信號。文章還提出了一種具有實用價值的節(jié)點設(shè)計方案，實現(xiàn)了人體的生理信號在無線網(wǎng)絡(luò)中的通信問題，以促進(jìn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)研究和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。這種新型的智能服裝將打破傳統(tǒng)的有線通信，通過簡便的服裝達(dá)到檢測人體健康的作用，將智能服裝輕捷、簡便地應(yīng)用于實際生活中。整個系統(tǒng)采用新型傳感器檢測人體生理信號，經(jīng)過微處理器提取并處理，在體域網(wǎng)內(nèi)，簡約節(jié)點將人體生理信號的特征值和波形傳輸?shù)街醒雲(yún)f(xié)調(diào)器，進(jìn)而通過體外網(wǎng)(局域網(wǎng)或廣

3、域網(wǎng))將信息傳遞到最終的控制中心(如醫(yī)院)。預(yù)期的目標(biāo)是設(shè)計開發(fā)出低功耗的無線傳感網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)點，實現(xiàn)人體生理數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸。 論文主要完成以下幾個方面的工作： 1．提出了基于IEEE802.15.4的智能服裝無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Garment—EmbeddedWirelessSensorNetwork，GE—WSN)，詳細(xì)分析了具有生理檢測智能服裝的傳輸需求及其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的體系構(gòu)架，并設(shè)計了一種新型的GE—WSN無

4、線傳輸方案，以實現(xiàn)人體各種生理信號的采集與傳輸。 2．以心電信號為主要研究對象，設(shè)計滿足GE—WSN無線傳輸?shù)姆抡鎸嶒灧桨?，通過NS2軟件比較了兩種傳輸機制中的網(wǎng)絡(luò)性能，并對網(wǎng)絡(luò)傳輸能量進(jìn)行了深入分析，驗證了GE—WSN無線傳輸方案的有效性和可靠性，得出采用信標(biāo)使能的時隙載波幀聽多點接入/沖突避免的傳輸機制更加適合智能服裝的數(shù)據(jù)通信。 3．詳細(xì)分析了GE—WSN智能節(jié)點的設(shè)計需求及系統(tǒng)構(gòu)架，通過深入探討簡約節(jié)點和中央?yún)f(xié)調(diào)

5、器的選型，給出了一種具有實用價值的節(jié)點設(shè)計方案—TI公司的MSP430+HelicommIP—Link1200，并給出其實物構(gòu)建圖，為智能服裝實現(xiàn)無線傳輸人體生理信號提供了理論依據(jù)和實際參考模型。 4．采用德州儀器(TI)的MSP430和赫立訊第一代嵌入式無線通信模塊IP—IAnk1200組建的智能節(jié)點實現(xiàn)了GE—WSN的生理信號的無線傳輸，給出了心電信號經(jīng)無線傳輸后在Labview上形成的最終結(jié)果，實現(xiàn)并驗證了搭建人體生理GE