体域医学传感器网络的设计及其QoS性能分析
基于无线传感器网络的远程医疗监测系统研究
基于无线传感器网络的远程医疗监测系统研究随着科技的不断进步，无线传感器网络的应用也在不断扩大，其中之一就是在医疗领域中的应用。
基于无线传感器网络的远程医疗监测系统成为了医疗行业的一个热门话题。
本文旨在探究基于无线传感器网络的远程医疗监测系统的实际应用效果，及其对普通民众的意义。
一、基于无线传感器网络的远程医疗监测系统基于无线传感器网络的远程医疗监测系统，是指将传感器技术和互联网技术相结合，实现对患者的生命体征、病情和疾病进展等数据的实时监测和远程管理，以及为医生提供数据支持和分析，从而实现患者的远程医疗服务。
该系统可以对患者的身体状况进行24小时不间断监测，包括心率、呼吸等重要的生命体征指标。
这些指标可以通过传感器设备实时传输到医院的服务器上，并存储在云端，可供临时或长期使用。
二、系统的实际应用效果基于无线传感器网络的远程医疗监测系统的实际应用效果非常显著。
首先，该系统可以帮助医生实现对患者的实时监控，这样医生可以更加及时地了解患者的身体状况，对疾病的治疗和管理也更加精准。
其次，该系统可以大大减轻医院的负担，特别是在疫情爆发期间，可以避免患者频繁到医院就诊，有助于缓解医疗资源的短缺情况，极大地提高了医院的效率。
最后，该系统的应用也为患者提供了更加便捷的诊治方式，患者可以通过手机等移动设备随时随地了解自己的身体状况，也可以通过远程医疗系统获得更好的医疗服务。
三、对普通民众的意义基于无线传感器网络的远程医疗监测系统的应用也为普通民众带来了重大的意义。
首先，该系统扩大了患者接受医疗服务的范围和方式，患者可以通过远程医疗系统获得更加便捷和及时的医疗服务，避免了患者频繁前往医院就诊的情况。
其次，该系统大大提高了患者接受医疗服务的质量和效率，患者可以通过该系统随时随地了解自己的身体状况，并及时了解疾病的治疗和管理情况，从而更好地掌控自己的身体健康状况。
最后，该系统的应用还促进了医疗行业的发展与进步，为医疗行业的升级和提升提供了有力的支持和保障。
网络规划设计中的QoS策略与带宽控制(十)
在网络规划设计中，QoS (Quality of Service) 策略和带宽控制是两个关键概念。
QoS策略旨在优化网络性能，提供用户所需的服务质量。
带宽控制则是为了在网络拥堵情况下，保证网络的可用性和公平性。
首先，QoS策略是网络规划设计中不可或缺的一部分。
随着互联网的快速发展，网络中承载的数据量也在急速增加。
为了满足用户对网络带宽和延迟的不断增长的需求，网络规划设计需要考虑采用QoS策略来保证网络的服务质量。
QoS策略通过对不同类型的流量进行分类和优先级标记，确保关键应用如视频会议、云计算等具有高优先级，避免被其他非关键应用如电子邮件、网页浏览等占用大量带宽导致的延时增加。
通过实施QoS策略，网络规划设计可以从根本上提高用户体验，提供稳定流畅的网络服务。
其次，带宽控制在网络规划设计中也发挥重要作用。
在现代网络中，流量突发性和多样性特点明显，很容易导致网络拥堵。
而网络拥堵会导致延迟增加、数据丢失等问题，严重影响用户体验和网络性能。
带宽控制正是为了应对这一问题，确保网络在拥堵情况下依然能够提供稳定可靠的服务。
带宽控制通过限制特定应用、用户或网络区域的带宽使用量，从而保证网络的可用性和公平性。
例如，可以给关键应用分配更多带宽，确保其稳定运行，而对于非关键应用，则可以限制其带宽使用，避免过度占用网络资源。
在QoS策略和带宽控制的实施过程中，网络规划设计需要充分考虑不同应用、用户和区域的需求差异。
不同类型的应用对网络性能的要求有所不同，如实时应用对延迟和丢包率要求较高，而非实时应用则对带宽要求较高。
用户也有不同的使用习惯和需求，一些用户可能更注重网络的稳定性和可用性，而另一些则更关注网络的延迟和带宽。
此外，不同区域网络的拓扑结构和资源分布也会对QoS策略和带宽控制产生影响。
网络规划设计需要综合考虑这些因素，并根据实际情况做出相应的决策，以达到最佳的网络性能和用户体验。
综上所述，网络规划设计中的QoS策略和带宽控制是至关重要的。
基于OPNET仿真平台的无线传感器网络优化技术研究
基于OPNET仿真平台的无线传感器网络优化技术研究近年来，无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）技术已经被广泛应用在农业、医疗、环保等诸多领域。
作为一种自组织、分布式的网络形态，无线传感器网络可以通过大量的节点收集、传输和处理环境信息，实现诸如监测、预警、控制等功能。
但与此同时，由于节点能量有限、无线信号传输容易受到干扰等问题，必须研究和优化相关技术，以提高整个网络的可靠性和效率。
为了预先评估并提升无线传感器网络系统的可靠性和性能，OPNET仿真平台已经被广泛用于无线传感器网络优化技术的研究。
OPNET仿真平台是一种基于网络仿真的工具，可以对无线传感器网络中的数据传输、路由协议、节点功耗等因素进行模拟，进而评估和优化网络性能。
在此基础上，本文将通过对基于OPNET的无线传感器网络优化技术研究展开探讨。
一、无线传感器网络中能耗优化技术无线传感器网络中节点能量是关键因素之一，节点能耗的降低是实现WNS低功耗的重要环节之一。
为此，研究者结合OPNET仿真平台，提出了一些能耗优化技术。
例如，基于链式网络拓扑的IDP算法，通过优化链式拓扑和节点配置方案等方式，实现对数据汇聚节点业务的管控和分配，从而减少节点的无效功耗，降低传输延时和控制开销。
此外，为降低路由协议及应用层协议的能耗，OPNET仿真平台结合网络适配层技术，并进行能耗的分析与计算，实现对路由协议及应用层协议的优化。
这种能耗优化技术特别适用于高负载的无线传感器网络环境下，能有效地降低节点能耗。
二、无线传感器网络中数据传输的QoS优化技术为了实现无线传感器网络中的QoS保证，研究者通过OPNET仿真平台，提出了一些数据传输的QoS优化技术。
例如，针对WSN中数据包的可靠性和传输速度等问题，研究者通过设计基于混合网络拓扑的数据传输协议，提高数据传输速度和可靠性。
同时，在对WSN中数据传输的QoS优化工作中，服务质量的识别和提高也成为一项重要的工作。
基于无线传感器网络的智能医疗监测系统设计与实现
基于无线传感器网络的智能医疗监测系统设计与实现智能医疗监测系统是指利用无线传感器网络技术，实时监测和记录患者的生理参数，并通过数据分析和处理，为医生和患者提供精准的医疗服务。
本文将针对基于无线传感器网络的智能医疗监测系统的设计与实现进行详细介绍。
一、系统的设计思路和功能需求智能医疗监测系统主要包括传感器节点、数据传输模块、中心监控平台和患者终端设备。
传感器节点负责采集患者的生理参数数据，如心率、血压、体温等，并将数据传输至中心监控平台。
数据传输模块主要负责传输采集到的数据，可以采用无线传感器网络技术，如Wi-Fi、蓝牙等。
中心监控平台接收传感器节点传输的数据，并进行数据处理和分析，提供患者监测信息的展示和医疗决策支持。
患者终端设备可以通过手机、平板等移动终端设备接收监测数据，并提供相关提示和建议。
系统的功能需求主要包括以下几个方面：实时监测和记录患者的生理参数数据，如心率、血压、体温等；数据传输模块能够稳定、快速地传输采集到的数据；中心监控平台能够实时接收、处理和分析传感器节点传输的数据，提供实时监测信息和医疗决策支持；患者终端设备能够方便地接收和展示监测数据，并提供相关的提示和建议。
二、系统的技术实现1. 传感器选择与布置传感器是智能医疗监测系统的核心组成部分，影响监测数据的准确性和稳定性。
针对不同的生理参数，选择相应的传感器。
例如，心率可以使用心电传感器，血压可以使用血压传感器，体温可以使用温度传感器等。
在布置传感器时，要考虑患者的舒适度和监测效果。
例如，心率的监测可以选择贴身佩戴的心电传感器，血压的监测可以选择手腕式或臂式血压传感器。
2. 数据传输模块设计数据传输模块主要负责传输采集到的数据。
可使用无线传感器网络技术实现数据的快速、稳定传输。
可以选择Wi-Fi、蓝牙等无线通信协议，根据实际需求进行设计。
需要考虑传输的稳定性和功耗的问题，确保数据的可靠传输，同时降低系统的能量消耗。
可以通过定期传输、数据压缩等方法来实现。
无线传感器网络路由协议分析
南京邮电大学硕士研究生学位论文术语表术语表Adaptive Threshold sensitive Energy APTEEN 自适应敏感阀值节能型传感网络协议CDMA码分多址Code Division Multiple AccessCSMA 载波侦听多路访问Carrier Sense Multiple AccessDD 定向扩散Directed DiffusionGEAR 地理和能量感知路由Geographic and Energy Routing LEACH 低功耗自适应分簇协议介质访问控制Media Access ControlMCU 微控制单元Micro-Controller UnitPEGASIS Po-Efficient Gathering in SensorInformation System服务质量Quality of Service信息协商传感协议Sensor Protocol for Information viaNegotiationTCP 传输控制协议Transfer Control ProtocolTDMA 时分多址Time Division Multiple AccessTEEN 敏感阀值节能型传感网络协议Threshold sensitive Energy Efficient sensorNetwork protocol用户数据包协议User Datagram ProtocolWSN 无线传感器网络Wireless Sensor Network南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
基于无线传感器网络的智能医疗应用系统设计
基于无线传感器网络的智能医疗应用系统设计智能医疗应用系统是基于无线传感器网络的一种创新型医疗方案，它通过无线技术的应用，将传感器网络与医疗设备相结合，实现了对患者的远程监控和实时数据传输。
本文将详细介绍基于无线传感器网络的智能医疗应用系统的设计原理、组成部分以及其在医疗领域的应用前景。
智能医疗应用系统的设计原理基于无线传感器网络技术，该技术可以实现医疗设备与监测设备之间的数据传输和远程监控。
传感器网络是由多个分布式传感器节点组成的网络，这些节点可以无线与中心控制器通信，实现对患者的实时监测和数据采集。
传感器节点可以部署在患者身上或者周围环境中，通过监测体征、身体状况等参数，实时获取患者的健康状态。
智能医疗应用系统通常由以下几个组成部分构成：传感器节点、无线通信模块、数据处理与存储单元以及远程监控终端。
传感器节点负责采集患者的生理参数，如心率、体温、血压等，并将采集到的数据通过无线通信模块传输给数据处理与存储单元。
数据处理与存储单元对采集到的数据进行处理和存储，并将处理后的数据发送给远程监控终端，供医生或护士进行远程监控和诊断。
远程监控终端可以是电脑、平板或者手机等设备，医护人员通过该终端可以实时查看患者的数据并及时采取相应的诊疗措施。
基于无线传感器网络的智能医疗应用系统在医疗领域有着广泛的应用前景。
首先，它能够实现对患者的实时监控，医护人员可以随时掌握患者的健康状况，及时采取诊断和治疗措施。
这在急救和重症监护等领域具有重要意义，可以大大提高抢救生命的效率和成功率。
其次，智能医疗应用系统可以实现对患者的远程监护，使得患者可以在家中或社区得到医疗保健，减轻对医院的压力。
此外，智能医疗应用系统还可以用于老年人和慢性病患者的健康管理，通过长期的数据监测和分析，及时预警和干预，提高患者的生活质量。
然而，智能医疗应用系统在设计和实施过程中还存在一些技术和隐私安全方面的挑战。
首先，如何选择合适的传感器和无线通信技术是一个关键问题。
移动通信中的QoS解析
移动通信中的QoS解析移动通信中的QoS（Quality of Service）是指在移动网络中对通信服务质量进行度量和管理的一种方式。
QoS是移动通信领域中的一个重要概念，它直接影响着用户体验、网络性能和网络资源的利用效率。
本文将对移动通信中的QoS进行解析，包括QoS的定义、分类、度量方法以及在移动通信系统中的应用。
1. QoS的定义QoS是指在移动通信网络中，通过对数据传输延迟、丢包率、带宽等参数进行度量和控制，来保证通信服务质量的一种机制。
它是指网络能够为特定的服务类型提供有限的资源，并满足一定的性能需求，如延迟、带宽、可靠性等。
2. QoS的分类QoS可以分为两种类型：差别化服务（Differentiated Services）和综合服务（Integrated Services）。
差别化服务是指通过对数据流进行分类、标记和排队，为不同的数据流提供不同的服务质量。
常用的差别化服务标记包括DiffServ（Differentiated Services Point）和MPLS （Multiprotocol Label Switching）。
综合服务是指为每一个数据流预留一定的资源，并通过嵌入式协议进行控制和管理，以实现对报文的优先级处理和拥塞控制。
3. QoS的度量方法在移动通信中，常用的QoS度量方法有以下几种：数据传输延迟（Delay）：指数据包从发送端到接收端的传输时间。
数据传输速率（Throughput）：指单位时间内传输的数据量。
丢包率（Packet Loss Rate）：指传输过程中丢失的数据包占总发送数据包的比例。
抖动（Jitter）：指数据包在传输过程中的时延变化量。
这些度量方法可以通过网络测量工具进行测试和分析，并用来评估和监控QoS的表现。
4. QoS的应用QoS在移动通信系统中有广泛的应用，例如：语音通信：通过提供低丢包率和低延迟的服务，保证方式通话的质量。
视频流媒体：通过提供足够的带宽和低延迟的服务，保证视频流的流畅播放。
基于ZigBee技术的医疗监测系统设计
基于ZigBee技术的医疗监测系统设计随着人口老龄化的加剧，医疗监测系统在近年来得到了广泛的关注和研究。
基于ZigBee技术的医疗监测系统设计成为一种具有潜力的解决方案。
本文将介绍基于ZigBee 技术的医疗监测系统的设计原理和关键技术。
基于ZigBee技术的医疗监测系统由多个传感器、数据中心和用户终端组成。
传感器负责采集患者的生理数据，如血压、心率、体温等，并通过ZigBee无线网络将数据发送给数据中心。
数据中心负责接收、处理和存储传感器发送的数据。
用户终端可以从数据中心获取患者的生理数据，并提供相应的监测和分析功能。
在基于ZigBee技术的医疗监测系统设计中，关键技术包括传感器选择、ZigBee通信协议、数据传输和安全保障。
首先是传感器选择。
传感器的选择对系统的性能和可靠性至关重要。
传感器应具备较高的准确度和稳定性。
传感器应具备低功耗和小尺寸的特点，以满足医疗监测系统对无线传感器节点的要求。
其次是ZigBee通信协议。
ZigBee通信协议是一种低功耗、低数据传输速率的无线通信协议，非常适合医疗监测系统的应用。
ZigBee通信协议具有自组网、低功耗、低复杂性和可靠性等优点。
通过ZigBee通信协议，传感器可以方便地与数据中心进行通信，实现数据的实时传输和监测。
最后是安全保障。
基于ZigBee技术的医疗监测系统设计需要考虑数据的安全性和隐私保护。
在数据传输过程中，需要采取合适的加密算法和安全机制，以确保数据的机密性和完整性。
需要制定相应的安全策略和权限管理，以防止未经授权的访问和数据泄露。
基于ZigBee技术的医疗监测系统设计可以为医疗监测提供一种高效、低功耗和可靠的解决方案。
通过合理选择传感器、采用ZigBee通信协议、实现数据的实时传输和保障数据的安全性，可以实现对患者的生理数据进行有效监测和管理。
基于ZigBee技术的医疗监测系统有望在未来得到广泛应用。
医院网络系统建设设计方案
医院网络系统建设设计方案总体设计思想XXXXX医院网络系统的总体设计思想是建设一个具有高连通性、强大融合能力和快速响应能力的网络体系结构来保证医疗信息能够及时、准确、可靠、安全地在医疗系统内进行传输，并适应未来业务的发展，为满足未来新业务的需求，为迅速推出新业务打好基础。
根据医疗行业网络信息系统的建设要求和自身的业务特点，组网时应考虑以下几点：1、弹性的网络弹性的网络必须是高可靠的网络和融合的网络。
医疗网络上运行着各种医疗业务应用系统，如医院信息系统（HIS）、医学影像系统（PACS）、电子病历（EMR）、护士呼叫等。
这些系统关系到人们的生命安全和身体健康，对网络的可靠性具有极高的要求。
同时，这些医疗业务系统依赖于多种通信与存储技术，对网络能否集成多种技术的要求很高，并且网络需要具有高效的集中式管理能力，来降低医疗网络的维护开销。
2、安全的网络医疗网络的安全性要求包括以下几个方面：避免医疗信息被偷窃和修改和未授权的访问；保护患者的隐私；遵守政府法规的要求；避免病毒或攻击造成网络瘫痪而影响医院业务运行。
通过防火墙等安全技术，实现基于用户身份权限控制、自动完成安全漏洞的修补和病毒的自动消除、攻击的防御和自动定位功能，从而为医疗机构提供从网络边界到核心的全面保护能力，降低医疗风险，保护患者的隐私信息和医疗机构的信息安全。
3、快速响应的网络医疗网络对快速响应要求表现在：医护人员希望随处可得患者的医疗信息和辅助诊断信息，物品跟踪需要随时掌握。
这样，才能减少医疗差错，提高工作效率，提高患者满意度。
4、交互式的网络交互式的医疗网络可以大大提高患者满意度，提高医务人员的工作效率，进行有效的跨部门协作。
医务人员可以通过语音、视频、WEB、电子邮件、即时消息等方式与患者、同事以及其他部门进行及时、充分、直观的信息沟通，完成医疗信息的采集、分析、诊断、和处理流程，实现远程医疗、远程会诊、远程监护，提高诊断的正确性和紧急事件的处理能力，同时可以很好地解决医疗资源分配不均的问题。
毕业设计-基于opnet的无线传感器网络qos路由及流量建模研究与仿真[管理资料]
![毕业设计-基于opnet的无线传感器网络qos路由及流量建模研究与仿真[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/4ff0ee2376eeaeaad1f330f8.png)
河海大学本科毕业设计（论文）任务书（理工科类）Ⅰ、毕业设计（论文）题目：基于OPNET的无线传感器网络QoS路由及流量建模研究与仿真Ⅱ、毕业设计（论文）工作内容（从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）：（1）搜集/阅读无线传感器网络、OPNET网络仿真等资料文献，熟悉无线传感器网络的基本理论问题，熟悉OPNET网络仿真这个仿真软件。
（2）对无线传感器网络的QoS路由进行了研究分析，定向扩散进行了扩展，利用一种新的QoS路由算法建立网络模型提高网络的生存期。
（3）对OPNET的流量建模机制进行研究分析，然后阐述一种建立无线传感器网络流量模型的方法。
（4）利用OPNET平台对仿真模型进行仿真实验，验证模型的有效性。
（5）总结与展望。
总结前面的工作，展望以后需要进一步展开的工作。
（6）整理论文，完成论文答辩。
Ⅲ、进度安排：～查阅无线传感器网络（WSN）、OPNET网络仿真及相关资料～熟悉OPNET仿真平台～研究分析无线传感器网络的QoS路由算法和OPNET的流量建模机制，提出一种建立无线传感器网络流量模型的方法～对所提模型进行OPNET仿真实验，验证其有效性～整理相关资料，撰写毕业设计论文，准备论文答辩Ⅳ、主要参考资料：【1】王文博，张金文. OPNET Modeler与网络仿真，人民邮电出版社，【2】孙屹，孟晨. OPNET通信仿真开发手册，国防工业出版社，【3】陈敏. OPNET网络仿真，清华大学出版社，【4】孙利民，李建中，陈渝，朱红松. 无线传感器网络，清华大学出版社，指导教师：， 2006 年 3 月 2 日学生姓名：，专业年级：2002级通信工程专业系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）：系负责人签字：，年月日摘要无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，是一种新型的、无基础设施的、自组织的无线网络。
5G网络中的服务质量(QoS)保障
5G网络中的服务质量（QoS）保障对于提升网络用户体验和业务性能至关重要。
相比于4G 网络，5G网络在速度、延迟和连接能力等方面有着显著的提升，这也使得保障QoS变得更加关键。
本文将介绍5G网络中QoS的重要性、保障机制以及影响QoS的因素。
一、QoS的重要性在5G网络中，QoS是确保网络资源能够根据用户需求进行优化分配的关键因素。
这包括确保实时视频流、游戏和其他多媒体应用不会受到延迟的影响，以及确保关键业务应用（如金融服务、医疗保健等）的可靠性和可用性。
QoS还能通过降低掉线率和数据包丢失来提高用户满意度和忠诚度。
二、5G QoS保障机制1. 端到端服务质量保证：5G网络通过端到端的服务质量保证，确保数据传输过程中的优先级和可靠传输。
这包括对不同类型的数据流进行分类，并为关键业务流提供更高的优先级。
2. 动态资源分配：5G网络能够根据网络负载和用户需求动态分配资源，以确保QoS。
这包括通过智能调度算法分配无线和网络资源，以最大限度地提高网络性能和用户满意度。
3. 切片技术：切片技术是5G网络中实现QoS的关键手段。
通过将网络资源划分为不同的“切片”，可以针对不同应用和用户需求提供不同的QoS。
三、影响QoS的因素1. 设备性能：终端设备和基站的性能对QoS具有重要影响。
设备需要支持5G网络标准，并具有良好的信号接收和发射能力，以避免延迟和数据包丢失。
2. 网络覆盖和稳定性：5G网络的覆盖范围和稳定性对QoS至关重要。
确保网络覆盖区域内有良好的信号质量，并避免由于干扰和故障导致的网络中断。
3. 流量管理：合理的管理网络流量是保障QoS的关键。
需要制定有效的流量控制策略，以避免过多的数据拥塞和网络资源浪费。
4. 网络安全：网络安全是保障QoS的重要因素之一。
需要加强网络安全措施，防止网络攻击和数据泄露，确保用户隐私和业务数据的可靠性。
总之，5G网络的QoS保障对于提升用户体验和业务性能至关重要。
通过端到端的服务质量保证、动态资源分配、切片技术和合理的流量管理，可以确保在不同场景下提供稳定的网络连接和优质的多媒体体验。
大规模无线传感网中基于能耗均衡的按需QoS协议
与 表 示 两 节 点相 距 单 位 距 离 时
功 率 放大 器 对 应 于 单位 数据 所 消 耗 能量 。在 此 模 型 中 ，若 ｄ 是 簇 头节 点 间距 离 ，则 簇 头节 点消 耗 的 能 １ 量 包 括接 收簇 内节 点 和 其他 簇 头 节 点 发送 数 据 时所 消耗 能量 ，数 据 融 合 时消 耗 能 量 ， 以及 发 送 融 合 后 数 据 所 消耗 能量 的总 和 ， 即
Ａｕ ｕ ｔ ２ １ ｇ ｓ， ０ ０
大 规 模 无 线 传 感 网 中基 于 能 耗 均 衡 的按 需Ｑｏ 协 议 Ｓ
邓 曙光 ， 沈连 丰 ， 陈新辉 ２ ， 朱 晓荣
（ 东 南 大 学 移 动 通 信 国家 重 点 实 验 室 ，江 苏 ，南 京 ２ ０ ９ ：２ １ １０ ６ ．湖 南 城 市 学 院 物 理 与 电信 工 程 系 ，湖 南 益 阳 ４ ３０ ） １ ０ ０
７ ６
电路 与系 统 学 报
第 １ 卷 ５
２ 节点 能耗模型 及 网络 模型
２１ 节 点 能耗 模 型 ． 本 文 与 文 献 ［～ ］ 用 相 同的 节 点 能耗 模 型 。若 在 该 模 型 中给 出一 个 Ｉ 值 距 离 ｄ （ ｏ 效 为 自由 ２ ４使 ｅ ： ｌ 。 ｄ等 空 间传 播 的 两节 点之 间 的距 离 ） 则 发送 ， 数据 的能 耗 与 距 离之 间 的关 系 为 ： ， 位
延时：Ｄｐ：∑Ｄ ； （） ｛ （； ）∈
则 大 规 模 无线 传 感 网中 Ｑｏ Ｓ路 由发 现 问题 可 定 义 为 寻 找从 到 Ｄ 的可 达 路 由 Ｐ 并应 满 足 条 件 ： ，
（ ） Ｄ］ ｛ （ ） Ｂ ｐ Ａ Ｂ ｐ ｝ （） ５
《无线传感器网络技术概论》课程标准
《无线传感器网络技术概论》课程标准无线传感器网络技术概论课程标准课程简介本课程旨在为学生提供有关无线传感器网络的技术基础知识，包括它们的设计、实现和应用。
学生将了解无线传感器网络的特点和应用领域，熟悉无线传感器网络的硬件和软件设计，并研究如何在实际问题中应用无线传感器网络。
研究目标本课程主要目标是让学生熟悉无线传感器网络技术的基本概念和应用，包括：- 理解无线传感器网络的特点、工作原理以及基本组成部分；- 熟悉无线传感器网络的硬件设计、软件设计和通信协议；- 掌握无线传感器网络应用的基本方法和实践技巧；- 能够针对特定需求设计无线传感器网络应用，并具备实际应用能力。
课程内容第一章无线传感器网络的概述1.1 无线传感器网络的概念和特点1.2 无线传感器网络的应用领域1.3 无线传感器网络的组成部分第二章无线传感器网络的硬件设计2.1 无线传感器网络的节点2.2 无线传感器网络的传感器2.3 无线传感器网络的能量管理第三章无线传感器网络的软件设计3.1 无线传感器网络的操作系统3.2 无线传感器网络的编程语言3.3 无线传感器网络的仿真软件第四章无线传感器网络的通信协议4.1 无线传感器网络的协议栈4.2 无线传感器网络的MAC协议4.3 无线传感器网络的路由协议第五章无线传感器网络应用的基本方法和实践技巧5.1 无线传感器网络应用的实验平台5.2 无线传感器网络应用的程序设计5.3 无线传感器网络应用的实际应用案例教学方式本课程采用课堂讲授、实验、讨论等多种教学方式，强调理论与实践相结合，注重学生的探究与实践能力培养。
考核方式学生的考核将包括课堂表现、实验报告、设计案例报告以及课程论文等形式。
其中，实验和设计部分的考核占主要比重。
参考书目- 《无线传感器网络技术》- 《无线传感器网络与物联网》- 《无线传感器网络的设计与实现》。
面向无线传感器网络的移动最优路由算法研究
面向无线传感器网络的移动最优路由算法研究近年来，随着无线传感器网络技术的快速发展，越来越多的无线传感器应用场景涌现出来。
在这些应用场景中，移动无线传感器网络（Mobile Wireless Sensor Networks，MWSNs）由于其具有高度灵活性和可部署性的特点，获得了广泛的关注和研究。
而对于MWSNs而言，移动最优路由算法的研究则尤为重要。
MWSNs是一种由移动无线传感器组成的自组织网络，节点可以在网络中自由移动。
这种网络结构使得MWSNs可以适应各种环境，实现临时部署和快速响应。
然而，由于节点可以随意移动，网络拓扑结构的不断变化对数据传输和路由选择提出了巨大的挑战。
因此，设计一种能够在不稳定的网络环境下实现数据传输的移动最优路由算法对于MWSNs的应用至关重要。
现有的移动最优路由算法主要可以分为两大类：位置无关的和位置相关的算法。
位置无关的算法通过统计信息、网络拓扑或传感器数据等基本信息进行路由选择，而位置相关的算法则利用节点的位置信息进行相应的决策。
在位置无关的算法中，常见的有贪婪算法、集群算法和虚拟格网算法等。
贪婪算法是一种简单直观的路由选择方法，每个节点只根据邻居节点信息选择下一跳节点。
集群算法则将整个网络划分为若干个集群，每个集群内部的数据传输通过集群内的路由节点进行，跨集群的数据传输则通过集群间的路由节点。
虚拟格网算法则将网络拓扑结构抽象成为一个虚拟的方格网，每个方格内部的数据传输使用最短路径算法。
而在位置相关的算法中，常见的有基于位置预测的算法和基于位置更新的算法等。
基于位置预测的算法通过研究节点移动的规律和趋势，预测节点未来的位置，从而进行路由选择。
基于位置更新的算法则通过周期性地更新节点的位置信息，实时地进行路由选择。
尽管目前已经有了许多成熟的移动最优路由算法，但是这些算法在面对复杂的网络环境时仍然存在一些问题和挑战。
首先，网络拓扑结构的不断变化使得路由选择更加困难，需要设计更加适应动态变化的算法。
传感器网络复习
4.无线传感器网络的路由协议有哪些类型路由协议的设计要求由协议主要分为四类；基于聚簇的路由协议、以数据为中心路由协议、基于地理位置路由协议和能量路由协议。
现有的无线传感器网络路由协议设计以节能、延长网路生命周期为主要目的。
1）QOS路由；目前传感器网络路由协议的研究重点主要集中在能量效率上，而在未来的研究中可能还需要解决由视频和成像传感器以及实时应用引起的QOS问题。
2）支持移动性:目前的WSNS路由协议对网络的拓扑感知能力和移动性的支持比较差，如何在控制协议开销的前提下，支持快速拓扑感知是一个重要挑战。
3）安全路由：由于WSNS的固有特性，其路由协议极易受到安全威胁，是网络攻击的主要目标，设计简单、有效、适用于WSNS的安全机制是今后努力的方向。
4）有效功能：WSNS中数据通信最为耗能，今后尽量通过使用数据融合技术、数据传输中采用过滤机制来减少通信量，并通过让各节点平均消耗的能量来保持通信量的负载均衡。
5）容错性；由于WSNS节点容易发生故障，应尽量利用节点易获得的网络信息计算路由，以确保在路由出现故障时能够尽快得到恢复，可采用多路径传输来提高数据传输的可靠性。
5、无线传感器网络的路由协议具有哪些特点1）能量优先，（2）基于局部拓扑信息（3）以数据为中心（4）应用相关6. 什么是数据融合技术，它在传感器网络中的作用是什么数据融合是一种多源信息处理技术，它通过对来自同一目标的多源数据进行优化合成，获得比单一信息源更精确、完整的估计或判决。
在传感器网络中的作用在于；节省整个网络的能量，增强所收集数据的准确性，提高数据收集效率。
第一章：1.无线传感网与自组织网络的主要异同点有哪些答：无线传感网是自组织网路的一种典型应用，虽然具有移动自组织特征，但与传统的移动自组织网络相比，又有不同之处，主要区别有以下几点：1）无线传感网以数据为中心；2）在通信方式方面，无线传感网节点主要使用广播通信，而别自组织网络节点采用点对点通信；3）在网络节点的处理能力方面，自组织网络的处理能力较强，而无线传感网节点的处理能力、计算能力和存储能力都有限；4）在网络节点规模方面，无线传感网包含的节点数量比自组织网络高几个数量级；5）由于无线传感网节点数量的原因，其节点没有统一的标示。
传感器论文参考文献
该文献分析了智能家居中传感器技术的应用现状和挑战，探讨了未来智能家居传感器技术的发展趋势 。
医疗卫生
基于生物传感器的医疗卫生监测技术研究
该文献介绍了生物传感器在医疗卫生领域的应用，探讨了生物传感器的原理、特 点及其在医疗卫生监测中的重要作用。
医疗卫生领域中智能传感器的应用与挑战
光电式传感器
利用电阻值随被测物理 量的变化而变化的原理 ，具有结构简单、线性 度好、稳定性高等特点 。
利用电容值随被测物理 量的变化而变化的原理 ，具有灵敏度高、动态 响应好、非接触测量等 优点。
利用自感或互感系数的 变化来测量物理量，具 有测量精度高、抗干扰 能力强等特点。
利用压电材料的压电效 应，将被测物理量转换 为电信号输出，具有体 积小、重量轻、频响宽 等优点。
学位论文
01
李华. "智能传感器技术研究." 博士学位论文, 北京大学, 2021.
02
王刚. "基于MEMS传感器的微型化设计." 硕士学位论文, 清 华大学, 2020.
03
张红. "生物传感器在环境监测中的应用." 硕士学位论文, 中 国科学院研究生院, 2019.
会议论文
"智能传感器技术及应用." 在 中国仪器 仪表学会年会, 2020.
06
传感器论文写作方法与技巧
Chapter
选题策略及创新点挖掘
紧跟研究前沿
关注传感器领域的最新研究动态，从学术期刊、会议论文、专利等渠道获取最新信息， 分析当前研究热点和趋势。
挖掘创新点
在充分了解前人工作的基础上，寻找研究的空白点和不足之处，提出自己的创新点和研 究假设。
无线传感器网络QoS路由技术研究进展
第28卷湖北师范学院学报(自然科学版)Vol 128第3期Journa l of Hube i Nor m al University (Na t ural Science)No 13,2008无线传感器网络QoS 路由技术研究进展董武世(湖北师范学院计算机科学与技术学院,湖北黄石 435002)摘要:无线传感器网络具有与传统网络不同的特点,传统的QoS 路由技术不能有效地用于无线传感器网络.介绍了无线传感器网络的概念,分析了其特点和实施QoS 路由技术的难点,对主要的QoS 路由协议工作原理进行了叙述,并总结了无线传感器网络QoS 路由技术未来的研究策略和发展趋势.关键词:无线传感器网络;QoS;路由协议中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:100922714(2008)03200082060 引言 随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟,人们研制出了各种具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器.由许多微型传感器构成的无线传感器网络(wireless sen 2sor net wor ks,W S N )引起了人们的极大关注[1～3].W S N 综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协作实时监测、感知、采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,获得详尽准确的信息,传送到需要这些信息的用户.W S N 具有十分广阔的应用前景,在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多重要领域都有潜在的实用价值,被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一.无线传感器网络的广泛使用是网络技术发展的必然趋势,将为人类社会带来极大的变革.W S N 已成为国际竞争的焦点和制高点,引起了学术界和工业界的广泛关注.美国自然科学基金委员会2003年制定了传感器网络研究计划,投资3400万美元,支持相关基础理论的研究;美国国防部和各军事部门都对传感器网络给予了高度重视,强调战场情报的感知能力、信息的综合能力和信息的利用能力,把传感器网络作为一个重要研究领域,设立了一系列军事传感器网络研究项目;美国英特尔公司、微软公司等企业也开始了传感器网络方面的工作,纷纷设立或启动相应的行动计划;日本、英国、意大利、巴西等国家也对传感器网络表现出了极大的兴趣,纷纷展开该领域的研究工作[3].我国也十分重视无线传感器网络的研究,“中国未来20年技术预见研究”提出的157个技术课题中有7项直接涉及无线传感器网络;2006年初发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》为信息技术确定了3个前沿方向,其中两个与无线传感器网络研究直接相关;国家自然科学基金委员会已经在该领域设立了多个重点项目和面上项目[3].目前无线传感器网络的研究工作主要集中在网络技术和通信协议方面,而服务质量(Quality of Service,QoS )是W S N 是否实用和可用性的关键,所以无线传感器网络QoS 管理的理论和技术是一个重要的研究领域.本文从无线传感器网络的特点出发,综述了其QoS 路由技术研究的进展。
局域网组建方法中的网络QoS配置与管理
局域网组建方法中的网络QoS配置与管理在局域网的组建和管理中，网络QoS（Quality of Service，服务质量）的配置和管理起着至关重要的作用。
通过合理配置和管理网络QoS，可以提高局域网的性能，保证数据传输的稳定性和可靠性。
本文将介绍局域网中网络QoS配置与管理的方法和技巧。
一、网络QoS的概念和作用网络QoS是指在网络传输过程中，根据不同的应用和服务类型，对网络资源进行合理调度和分配，以保证特定应用或服务的性能要求得到满足的一种技术手段。
网络QoS的配置和管理能够有效地提高数据传输的效率和质量，降低网络延迟和拥塞情况的发生，从而提升用户的网络体验。
二、网络QoS配置与管理的方法1. 流量分类和标记：在局域网中，不同的应用和服务对网络的需求是不同的。
通过对流量进行分类和标记，可以根据不同的应用类型和特点进行针对性的配置和调整。
常见的流量分类标记技术有DSCP （Differentiated Services Code Point）、IP Precedence等。
2. 带宽管理和分配：合理的带宽管理和分配是网络QoS的关键。
根据不同的应用需求和用户数量，对局域网的带宽进行合理的划分，确保重要应用和服务能够获得足够的带宽资源，避免因为网络拥塞引起的性能下降。
3. 建立优先级队列：设置优先级队列可以保证高优先级流量在网络传输中获得更高的优先级，从而提高其传输速率和稳定性。
通过合理设置队列的优先级和权重，可以保证关键应用的网络性能，确保其正常运行。
4. 流量整形和控制：通过流量整形和控制技术，可以对流量进行限制和调整，防止网络资源被某一应用或服务长时间占用。
合理设置流量整形和控制策略，可以有效地平衡不同应用间的带宽利用率，提高网络的整体性能。
5. 建立QoS策略：根据局域网的具体需求和应用场景，制定合适的QoS策略。
QoS策略需要根据网络现状和用户需求来确定，可以结合流量统计和监控数据，根据实际情况进行动态调整和优化。
云计算中的网络带宽和QoS管理
云计算中的网络带宽和QoS管理云计算已经成为了当今信息技术领域的热门话题之一，它带来了巨大的效益和便利。
然而，在云计算中，网络带宽和QoS（服务质量）管理是两个关键问题。
本文将探讨云计算中网络带宽和QoS管理的重要性以及相关的解决方案。
一、网络带宽在云计算中的意义网络带宽是云计算中不可或缺的要素之一。
随着云计算的快速发展，越来越多的应用程序和服务需要通过网络进行传输。
无论是私有云还是公有云，网络带宽的扩展和管理对于用户体验和系统性能至关重要。
1. 数据传输速度云计算环境下的数据传输是基于网络进行的，而网络带宽直接影响数据传输速度。
足够的网络带宽能够保证数据在云环境中的传输快速、稳定，提高用户的工作效率和体验。
2. 用户访问质量对于公有云提供商而言，网络带宽也是保证用户访问质量的关键。
拥有足够的带宽可以减少用户在访问云服务时遇到的延迟和卡顿问题，提升用户对云服务的满意度。
二、QoS管理在云计算中的重要性除了网络带宽，QoS管理（Quality of Service）也是云计算中必不可少的一环。
QoS管理旨在确保云环境中的各项服务的稳定性和可靠性，提供高质量的用户体验。
1. 确保关键应用程序的性能在云计算环境中，往往需要同时运行多个应用程序或服务。
通过QoS管理，可以为关键应用程序分配足够的资源和优先级，确保其性能不受其他应用程序的影响。
2. 提供可靠的服务质量对于云服务提供商而言，提供可靠的服务质量是吸引和保留客户的重要因素。
通过QoS管理，可以控制和管理各种资源的使用，保证云服务在不同用户之间的公平性，并可根据用户需求动态调整资源分配。
三、云计算中网络带宽和QoS管理的解决方案在云计算中，有效管理网络带宽和QoS是确保云服务高效运行的关键。
以下是几种常见的解决方案。
1. 增加网络带宽对于云计算环境来说，扩充网络带宽是提升整体网络性能的重要手段。
通过增加带宽，可以支持更多的用户和应用程序同时访问，并提高数据传输速度和响应时间。
计算机网络的QoS保证与性能优化
计算机网络的QoS保证与性能优化计算机网络的QoS（Quality of Service）保证与性能优化是指网络系统在提供服务时，通过一系列的策略和技术手段，保证网络的稳定性、可靠性以及性能水平的优化。
QoS保证和性能优化在现代社会的各个领域具有重要意义，尤其在互联网、云计算和物联网等领域更是不可或缺。
本文将从QoS保证和性能优化的定义、重要性、实现策略以及一些典型应用方面进行论述。
一、QoS保证和性能优化的定义QoS保证是指网络系统在满足用户需求的同时，通过有效的策略和技术手段，保证网络传输服务的稳定性和可靠性。
QoS保证包括对网络带宽、延迟、吞吐量和数据丢失率等方面的控制和优化，以提供更好的网络服务质量。
性能优化是指通过对网络基础设施和应用程序等方面的调整和优化，提高网络系统的性能水平。
性能优化包括提高网络的响应速度、降低延迟、增加带宽利用率等方面的技术手段，以提供更高效的网络服务。
二、QoS保证和性能优化的重要性1. 用户体验：QoS保证和性能优化可以提高用户在网络中的体验，保证网络传输的稳定性和可靠性。
例如，在视频流传输中，QoS保证可以让用户享受到高清、流畅的视频观看体验。
2. 业务需求：不同类型的业务对网络的要求有所不同，QoS保证和性能优化可以根据业务需求对网络资源进行有效管理和调度，保证关键业务的传输质量，提供更好的服务。
3. 资源利用率：QoS保证和性能优化可以提高网络资源的利用率，合理分配网络带宽和资源，提高网络的吞吐量和带宽利用率，降低成本，提高效益。
三、QoS保证的实现策略1. 流量控制：通过流量控制策略，限制和调整网络中的数据流量，保证网络传输的均衡和稳定。
常用的流量控制技术包括拥塞控制、流量分配和差异化服务等。
2. 优先级调度：通过优先级调度策略，对不同类型的数据流进行优先级排序和调度，保证关键业务的传输质量。
常用的优先级调度技术包括优先队列调度和最小带宽保证等。
3. 延迟优化：通过减少网络传输中的延迟，提高网络的响应速度和实时性。
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１．东华大学 信息科学与技术学院， 上海 ２０１６２０ ２．东华大学 数字化纺织服装技术教育部工程研究中心， 上海 ２０１６２０ ３．华东师范大学 信息科学与技术学院， 上海 ２０００６２ １．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｄｏｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１６２０， Ｃｈｉｎａ ２．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｄｉｇｉｔｉｚｅｄ Ｔｅｘｔｉｌｅ ＆ Ｆａｓｈｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， Ｄｏｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１６２０， Ｃｈｉｎａ ３．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００６２， Ｃｈｉｎａ Ｅ－ ｍａｉｌ： ｙｓｄｉｎｇ＠ｄｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
体域 ＭＷＳＮｓ 的范围为人体区域， 是 ＭＷＳＮｓ 的最基本组 成部分。体域 ＭＷＳＮｓ 由部署在人体上的各种医学传感器节点 和中心节点组成， 传感器负责采集各种人体生理信号， 并通过 短 距 离 无 线 射 频 发 送 到 中 心 节 点 。 中 心 节 点 处 理 、存 储 这 些 数 据， 通过无线通信方式把数据传给相关医护人员工作站上进行 进一步处理诊断。网络一般采用星型拓扑， 数据流量大都为上 行， 即， 发送到中心节点。
１ 引言
无线传感器网络（ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ， ＷＳＮｓ） 在医疗 健 康 领 域 具 有 广 泛 的 应 用 前 景 ， 在 疾 病 监 护 、灾 害 中 伤 员 的 应 急 救 护 、远 程 医 疗 、家 庭 护 理 等 多 种 场 合 将 发 挥 重 要 的 作 用［１］。 尽管相关的无线医学监护设备已逐渐进入实用， 如无线心电图 机 ＥＫＧｓ［２］、血 氧 计 、血 压 仪 等 ， 但 大 多 使 用 蓝 牙 、无 线 医 学 远 程 服 务 频 带 或 ＩＥＥＥ ８０２．１１， 存 在 设 备 贵 、代 价 高 和 功 率 大 等 问 题［３］。 低 功 耗 的 芯 片 级 射 频 技 术 ＩＥＥＥ ８０２．１５．４ 无 线 个 域 网［４］ （ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ， ＷＰＡＮ） 标 准 可 以 有 效 解 决 上述问题， 为建立人体区域的可穿戴的医学传感器网络提供无 线传输平台。
作者简介： 吴怡之（ １９６９－ ） ， 女， 讲师， 博士研究生， 从事可穿戴系统、信息融合与智能计算等研究； 丁永生（ １９６７－ ） ， 男， 博士， 教授， 博 士 生 导 师 ， 从 事智能系统、网络智能、ＤＮＡ 计算、人工免疫系统、生物网络结构、数字化纺织服装等研究。
吴怡之， 丁Ｃｏ永ｍｐ生ｕｔ，ｅ许ｒ Ｅ红ｎ安ｇｉｎ，ｅ等ｅｒｉ：ｎ体ｇ 域ａｎ医ｄ 学Ａｐ传ｐｌ感ｉｃａ器ｔｉｏ网ｎｓ络计的算设机计工及程其与Ｑ应ｏＳ用性能分析
ＷＵ Ｙｉ－ ｚｈｉ， ＤＩＮＧ Ｙｏｎｇ－ ｓｈｅｎｇ， ＸＵ Ｈｏｎｇ－ ａｎ， ｅｔ ａｌ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ＱｏＳ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｂｏｄｙ ａｒ ｅａ ｍｅｄｉｃａｌ ｗｉｒ ｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒ ｋｓ． Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ２００７， ４３（ １４） ： １２４－ １２６．
２．２ 星型医学传感器网络
一 般 情 况 下 ， ＭＷＳＮｓ 按 照 其 范 围 可 以 分 为 三 层 ， 体 域 ＭＷＳＮｓ、局域 ＭＷＳＮｓ 和广域 ＭＷＳＮｓ， 如图 １ 所示。
可穿戴性能。其网络传输特点总结如下。 （ １） 数据传输速率要求： 用于医学检测的传感器种类繁多，
数据采集频率从不到 １ Ｈｚ 到几千 Ｈｚ 变化范围很广。人体温度 可以若 干 分 钟 检 测 一 次 ， 心 电 图 采 集 频 率 一 般 为 ２００ Ｈｚ， 而 用 于癫痫病监测或康复治疗的脑电或肌电信号采集频率可达 １ ０００ Ｈｚ、２ ０００ Ｈｚ。另一方面， 不同的医学应用， 如慢性疾病的 长 期 监 护 和 术 后 病 人 护 理 、急 救 ， 对 各 种 医 学 检 测 所 需 的 数 据 采 集 间 隔 、分 辨 率 都 有 很 大 不 同 。
ＩＥＥＥ ８０２．１５．４ 支持两种拓扑结构： 星型和对等网络。适用 于医学传感器网络的星型拓扑网络由一个网络协调器和若干 设备组成， 并有两种通信方式： 信标方式和非信标方式。信标方 式 的 优 点 是 网 络 协 调 者 可 以 在 需 要 的 时 候 任 意 和 节 点 通 信 。在 信标方式下， 通信被网络协调器控制， 网络协调器定时广播信 标， 通过接收信标， 设备在启动时加入到网络， 并在传输中进行 同步。ＩＥＥＥ ８０２．１５．４ 使用两种信道 接 入 机 制 ， 即 无 时 隙 ＣＳ－ ＭＡ ／ＣＡ 和时隙 ＣＳＭＡ ／ＣＡ。无信标的网络使用前者， 每次设备 欲发送数据， 都先等待一个随机的退避期， 之后如果发现信道 空闲， 则发送数据， 否则， 再经过一个退避期后继续尝试。信标 使能的网络使用后者， 退避时隙与信标的开始对齐。每次设备 发送数据， 首先定位下一时隙的开始， 等待随机个数的退避时 隙后， 信道忙则继续退避， 否则发送数据。
（ ２） 可靠性要求： 用于医学诊疗及监护的数据信息事关病 人生命健康其数据的重 要 性 不 言 而 喻 ， 体 域 ＭＷＳＮｓ 需 要 按 照 特 定 应 用 的 需 求 保 证 数 据 的 可 达 性 。用 于 病 人 连 续 监 护 的 数 据 允许一定的丢失， 不会对病情的判断造成很大影响， 但绝对不 可超过一定范围， 否则后果非常严重。
２００７， ４３（ １４） １２５
的范围内传输数据。该协议详细规范了物理层（ ＰＨＹ： Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ） 与 媒 体 接 入 层 （ ＭＡＣ： Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｕｂ ｌａｙ－ ｅｒ） ， 具有如下优点： 方便的设备入网、超低功耗、简单灵 活 的 协 议 栈 和 较 高 的 可 靠 性 等 ， 使 得 该 协 议 在 ＷＳＮｓ 中 受 到 普 遍 重 视。该协议的 ２．４ ＧＨｚ 频带包括 １６ 个信道， 每个信道的速率都 为 ２５０ ｋｂｐｓ， 较适合医学传感器网络数据传送速率的要求。
本文主要研究面向病人医学数据采集传输的体域医学无 线传感器网络（ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ， ＭＷＳＮｓ） ， 在 人体范围内， 通过简单的低功耗射频技术传输各种医学传感器
数据。目前， ＭＷＳＮｓ 的研究在国外开展得较多， 但在我国开展 不多。传感器网络在医学上的应用目前大多在体域 ＭＷＳＮｓ 的 范 畴 ， 例 如 可 穿 戴 医 学 传 感 器［５－７］， 医 院 或 居 家 常 活 动 状 态 下 的 病 人 监 护 ［８］。
（ ３） 传输延迟要求： 与数据的可靠性要求相似， 一般的医学 监护允许信号传输带有一定的延时但需要限制在一定的范围 内， 否则同样带来严重后果， 因此可以称其数据为软实时数据。 传输延迟一般要求在几百毫秒以内。
（ ４） 移 动 性 要 求 ： 在 局 域 ＭＷＳＮｓ 和 广 域 ＭＷＳＮｓ 中 ， 节 点 带有很大的移动性。而 在 体 域 ＭＷＳＮｓ 中 ， 节 点 一 般 通 过 服 装 或其他佩戴物部署在人体各个医学检查部位上， 忽略由于人体 活动带来的衣物与人体间相对位置的微小改变， 几乎不需考虑 节点的移动性。
２ 基于 ＩＥＥＥ ８０２．１５．４ 的星型医学传感器网络 ２．１ ＩＥＥＥ８０２．１５．４ 协议
ＩＥＥＥ８０２．１５．４ 支 持 低 功 耗 设 备 以 较 低 的 速 率 在 ０ ｍ－ １０ ｍ
基金项目： 国家教育部新世纪人才支持计划 （ ｔｈｅ Ｎｅｗ Ｃｅｎｔｕｒｙ Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ Ｔａｌｅｎｔ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ＭＯＥ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｕｎｄｅｒ Ｇｒａｎｔ Ｎｏ．ＮＣＥＴ－ ０４－ ４１５） ； 教育部科技创新工程重大项目培育资金项目； 上海市国际科技合作基金项目（ Ｎｏ．０６１３０７０４１） 。
（ ５） 功耗要求： 功耗在很多 ＷＳＮｓ 中， 是一个首先要考虑的 问 题 。 由 于 人 体 的 移 动 性 ， 体 域 ＭＷＳＮｓ 节 点 只 能 采 用 电 池 供电。
综 上 所 述 ， 不 同 的 应 用 和 信 号 性 质 ， 对 ＭＷＳＮｓ 传 输 速 率 以及对实时性和可达性等性能方面的要求都存在较大的变化 范围， 但 ＭＷＳＮｓ 由于其治病 救 人 的 需要深入研究其网络性能， 以便保障系统各项性能。同 时也需考虑尽量降低系统功耗， 提高其实用性。
摘 要： 提出医学无线传感器网络（ ＭＷＳＮｓ） 的三层体系结构， 并重点分析体域医学传感器网络的组成结构和网络传输需求。设计 了基于 ＩＥＥＥ ８０２．１５．４ 无 线 个 域 网 协 议 的 体 域 医 学 传 感 器 网 络 （ ＢＡ－ ＭＷＳＮ） ， 其 拓 扑 结 构 采 用 星 型 ， ＭＡＣ 采 用 时 隙 ＣＳＭＡ ／ＣＡ 机 制。通过网络仿真评估了该 ＢＡ－ ＭＷＳＮ 的 ＱｏＳ 性能， 分析表明： 该网 络 能 满 足 体 域 ＭＷＳＮｓ 的 网 络 传 输 要 求 ； 设 置 合 理 的 节 点 数 量 、网 络 负 载 和 使 用 长 帧 可 以 获 得 较 高 的 网 络 利 用 率 和 可 靠 性 。 关键词： 无线传感器网络； ＩＥＥＥ ８０２．１５．４； 体域网络； ＱｏＳ 文章编号： １００２－ ８３３１（ ２００７） １４－ ０１２４－ ０３ 文献标识码： Ａ 中图分类号： ＴＰ３９３