ieee802.15.6中能量有效的無線體域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究

1、分類號(hào) ! P 3 窆蘭U D C碩士學(xué)位論文I E E E 8 0 2 ．1 5 ．6 中能量有效的無線體域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究姚玉梅論文答辯日期2 Q ! 魚生Q 5 旦2 壘旦 學(xué)位授予日期2 Q ! 魚生Q 魚旦三Q 旦答辯委員會(huì)主席醫(yī)友墊塾拯級(jí)壹級(jí)王猩垣．I E E E 8 0 2 ．1 5 ．6 中能量有效的無線體域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究摘要在過去的幾十年里，我們目睹了世界許多地方的人口預(yù)期壽命穩(wěn)步增長(zhǎng)，導(dǎo)致老人的人數(shù)急劇上升。最近聯(lián)合國(guó)

2、報(bào)告預(yù)測(cè)，到2 0 5 0 年，世界上將有2 0 億老年人，占世界人口的2 2 ％。此外，研究表明，約8 9 ％的老年人可能無法獨(dú)立生活。然而，醫(yī)學(xué)研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)大于6 5 歲的老年人中，約8 0 ％的患有至少一種慢性疾病，致使許多老年人在自理方面有困難。因此，為了給老年人提供一個(gè)全面且有質(zhì)量的生活，成為一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)挑戰(zhàn)。最近，人類健康監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)新興技術(shù)，無線體域網(wǎng)J ( w i r e l e s s b o d y a r e an

3、 e t w o r k ，W B A N 、) 作為典型代表，主要使用微電子、無線通信、集成電路和傳感器技術(shù)。一個(gè)無線體域網(wǎng)通常由一系列的生理傳感器和匯聚節(jié)點(diǎn)組成，其中，傳感器主要負(fù)責(zé)感知和處理生理信號(hào)( 如血氧飽和度S P 0 2 、皮膚溫度等) ，匯聚節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)將這些信號(hào)傳輸?shù)浇K端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)。在無線體域網(wǎng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)可以穿戴在體表或植入體內(nèi)，由于部署完成后的傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限，所以為了達(dá)到節(jié)能同時(shí)延長(zhǎng)生命周期的目的，論文

4、主要從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化入手，進(jìn)行了以下研究：( 1 ) 提出一種無線體域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。該方案針對(duì)I E E E8 0 2 ．1 5 ．6 標(biāo)準(zhǔn)的2 跳擴(kuò)展星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立基于混合整數(shù)非線性規(guī)劃的能耗成本優(yōu)化模型，通過調(diào)整中繼節(jié)點(diǎn)的位置和數(shù)量，以及數(shù)據(jù)到匯聚節(jié)點(diǎn)的路由，獲得優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，與E l i a s 提出的E A W D ( e n e r g y a w a r e W B A N d