无线体域网

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无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究

无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究

无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)是一种基于无线传感器网络的技术,用于监测人体内或周围的生理参数和动态活动。

WBAN技术在医疗保健、体育运动、军事和娱乐等领域具有广泛的应用前景。

在WBAN中,MAC层扮演着重要的角色,决定了网络节点之间的通信方式和资源分配。

IEEE802.15.6是专门针对无线体域网的MAC层协议,本文将对IEEE802.15.6协议进行研究和分析。

1. 无线体域网MAC层概述无线体域网MAC层是指网络中负责控制数据传输的部分,它管理节点之间的数据交换、资源分配和冲突检测等功能。

在无线体域网中,由于节点密度高、功耗低、传输质量要求高等特点,MAC层的设计必须考虑这些特殊需求。

2. IEEE802.15.6协议介绍IEEE802.15.6是专门针对无线体域网设计的MAC层协议,它提供了适用于医疗保健等应用场景的低功耗、低传输延迟和高可靠性的通信机制。

IEEE802.15.6协议对不同类型的传感器数据进行了分类,为各种传感器提供了不同的通信机制,以满足其特定的需求。

3. IEEE802.15.6协议特点(1)低功耗:IEEE802.15.6协议采用了诸多节能技术,包括睡眠模式、自适应传输功率和数据压缩等,以降低传感器节点的功耗。

(2)多传感器支持:IEEE802.15.6协议支持多种不同类型的传感器节点,如生理参数传感器、运动传感器和环境传感器等,为不同应用场景提供了灵活的支持。

(3)高可靠性:IEEE802.15.6协议采用了多种传输机制和错误控制技术,以确保数据传输的可靠性和稳定性。

(4)多层安全保护:IEEE802.15.6协议提供了多层数据安全保护机制,包括身份认证、数据加密和防重放攻击等,以保障数据的安全性。

4. IEEE802.15.6协议结构IEEE802.15.6协议包括PHY层和MAC层两部分,其中MAC层负责实现数据的传输控制和资源分配。

基于人体环境的无线体域网网络结构研究

基于人体环境的无线体域网网络结构研究

基于人体环境的无线体域网网络结构研究一、本文概述随着无线通信技术的快速发展和人体健康监测需求的日益增长,基于人体环境的无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)已成为当前研究的热点领域。

WBAN作为一种特殊的无线传感器网络,通过在人体表面或内部部署各种传感器节点,实现对人体健康信息的实时、连续、无线监测和传输。

这种网络结构不仅为医疗保健、运动健康等领域提供了全新的技术手段,也对无线通信技术、网络协议设计、数据处理等方面提出了新的挑战。

本文旨在深入研究基于人体环境的无线体域网网络结构,从网络拓扑、通信协议、能量管理、数据安全等多个方面展开分析。

介绍WBAN的基本概念和特点,阐述其研究背景和应用价值。

然后,对现有的WBAN网络结构进行综述,分析其在人体环境中的优势和不足。

在此基础上,提出一种新型的WBAN网络结构,通过优化网络拓扑、设计高效通信协议、实现能量管理和数据安全保障等措施,提高WBAN 的性能和可靠性。

通过实验验证所提网络结构的有效性和可行性,为WBAN的实际应用提供理论支持和技术指导。

本文的研究不仅有助于推动WBAN技术的进一步发展,也为相关领域的研究提供了有益的参考和借鉴。

对于提升我国在无线通信技术、医疗健康等领域的创新能力,具有重要的现实意义和社会价值。

二、人体环境对无线体域网的影响分析人体环境对无线体域网的影响是多方面的,涵盖了从生理特征到日常活动等多个层面。

人体的生理特征,如皮肤电阻、体温和汗水等,都直接影响无线信号的传输。

例如,皮肤电阻的变化可能会影响天线的性能,而体温和汗水则可能影响无线信号的衰减。

人体的日常活动,如行走、跑步和跳跃等,都会对无线体域网产生动态影响。

这些活动可能导致天线位置的改变,从而影响信号的稳定性和可靠性。

人体的姿态和动作还可能引起信号的多径效应和阴影效应,进一步增加无线体域网设计的复杂性。

除了上述直接影响外,人体环境还可能通过影响周围环境和设备来间接影响无线体域网。

无线体域网MAC层若干问题研究

无线体域网MAC层若干问题研究

无线体域网MAC层若干问题研究无线体域网(Wireless Body Area Network,简称WBAN)是近年来兴起的一种新型无线传感器网络,它主要应用于人体监测、医疗健康等领域。

WBAN的通信层主要涉及到物理层、介质访问控制层(Medium Access Control,简称MAC层)和网络层等方面。

本文将重点研究WBAN中MAC层存在的若干问题。

首先,为了满足WBAN中传感器节点对功耗和延迟的要求,传统的无线传感器网络协议栈在MAC层引入了一些控制机制,如时间分割多路复用(TDMA)和载波感应多路访问(CSMA)。

然而,这些传统机制在WBAN中可能存在问题。

其一是协议的灵活性不足。

由于传感器节点可能处于不同工作状态下,例如静止状态、运动状态等,因此MAC层应具备适应性和灵活性,能够根据节点的状态进行相应调整和控制。

然而,传统的TDMA和CSMA机制往往无法很好地适应不同的工作状态,导致在某些情况下性能下降。

其二是节点间干扰问题。

在WBAN中,由于节点之间距离较近,节点间的干扰会更加明显。

而传统的CSMA机制对干扰的抑制能力有限,可能会导致严重的碰撞问题。

因此,在WBAN中需要设计新的MAC层协议,能够更好地应对干扰问题,提高网络性能。

其三是能耗控制问题。

WBAN中的传感器节点通常由电池供电,能耗是一个至关重要的问题。

传统的MAC层机制往往无法很好地控制传感器节点的能耗,在工作时可能过度消耗能量,缩短节点的寿命。

因此,为了提高WBAN的可靠性和持久性,需要在MAC层设计中考虑能耗控制的问题。

为解决上述问题,近年来研究者们提出了一些新的MAC层协议。

例如,基于自适应信道切换的MAC协议(Adaptive Channel Hopping-based MAC Protocol)能够根据节点状态和环境变化自适应调整信道,以减少干扰并提高网络性能。

此外,一种基于时间优先级与功耗权衡的MAC协议(MAC Protocol based on Time Priority and Energy Trade-off)能够根据节点的能耗情况动态调整TDMA时隙的分配,以实现能耗控制。

面向无线体域网的跨域安全通信方案研究

面向无线体域网的跨域安全通信方案研究

面向无线体域网的跨域安全通信方案研究汇报人:2023-11-27•引言•无线体域网的基本原理与架构•跨域安全通信方案设计•方案实现与优化•安全通信方案评估与展望•结论与贡献引言无线体域网(BAN)的发展及其在医疗、健身、智能家居等领域的应用保障BAN跨域安全通信的重要性现有研究在解决跨域安全通信问题上的不足研究背景与意义当前BAN跨域安全通信的研究现状及主要成果面临的挑战和亟待解决的问题本研究在已有研究基础上的创新和突破研究现状与挑战01020304研究内容设计一种面向BAN的跨域安全通信方案,解决跨域安全通信问题研究方法结合密码学、网络安全、通信协议等技术手段,构建一个高效、安全的跨域通信系统技术路线从理论分析、系统设计、实验验证等多个方面展开研究,综合运用多种技术手段进行方案设计和优化实验评估通过实验验证方案的可行性和有效性,分析方案的性能和优势,并提出改进措施。

研究内容与方法无线体域网的基本原理与架构无线体域网的概念与特点无线体域网是一种以人体为中心,由各种传感器节点组成的无线通信网络,主要用于实时监测和收集人体的生理数据。

无线体域网具有低功耗、低成本、小型化和便携化的特点,同时具有较高的隐私保护和安全性能要求。

传感器节点负责采集人体生理数据,并将数据传输到汇聚节点;汇聚节点负责将数据汇总、处理后发送到外部网络。

跨域通信无线体域网需要与其他网络进行跨域通信,因此需要解决跨域认证、跨域路由等问题。

可以采用跨域认证协议、跨域路由协议等技术实现。

低功耗设计由于无线体域网需要长时间佩戴,因此低功耗设计是关键技术之一,可以采用低功耗芯片、节能算法等方法实现。

数据安全由于涉及个人隐私,数据安全是无线体域网的重要问题之一。

可以采用数据加密、数据完整性保护等方法确保数据安全。

网络拓扑无线体域网的拓扑结构直接影响到网络的性能和能耗。

可以采用自组织网络、分布式协同等技术优化网络拓扑。

跨域安全通信方案设计在无线体域网中,数据传输的机密性是至关重要的,需要采取有效的加密措施来防止数据泄露。

新无线体域网

新无线体域网

体域网1 绪论1.1 研究背景及意义近年来,随着经济的发展,人们对生活品质的需求不断提升。

随着传感器技术的成熟,无线通信技术的不断发展,无线体域网的应用逐步进入人们的日常生活。

以远程医疗监护为例,无线穿戴式医疗监护已成为了可能。

根据需求,人们可通过将各种传感器置于身体各部位,组建所需要的无线体域网结构,通过传感器端的检测和发送数据来获到人体健康、运动等状况。

对比传统医疗存在的不足,远程无线医疗监控通过在患者身体上布置无线体域网,将医护人员所需要的各种生理参数通过无线的方式传送至监控仪器,这样可以避免仪器线路的影响,也解决了仪器对病人活动空间的影响,也减轻医护人员24 小时监护病患的工作量,工作数据记录也可完整无误。

此外,无线监护系统的长期监控状态,在病理数据累积的过程中,起到了预防疾病的作用。

对于正常的健康人,也可以通过这样便携的监护体系进行健康保健。

同时,在一些特定的人群中,比如运动员,可以通过监测心律、体温以及运动速度强度等信息,来提示运动员控制训练强度,在无形之中监护系统也起到了健康体能教练的作用。

同时,无线体域网也能帮助残疾人定位,进行行动导航。

随着技术的成熟和发展,无线体域网在日常生活、医疗、娱乐、军事等领域也将有着重要的地位和应用。

也就是说,无线体域网所涉及到的范围可以大致分为医疗应用和非医疗应用这两大类。

无线体域网在多方面的应用都将发挥着显著的意义,因此对无线体域网的深入研究有着深远的意义。

目前,越来越多的学者专家投入到无线体域网的研究领域,而随着应用当中越来越多的需要以及限制,对无线体域网的系统和架构的思考有了新的要求和挑战。

例如,能量限制、数据传输速率的可变范围、可靠性和服务质量、针对医疗专业人士的易用性、互操作性、防干扰、安全性等。

IEEE802.15.1 是第一个将短距离作为重点的个域网标准,而 IEEE802.15.4 则将重点放在了低功耗的操作上。

之前的研究表明,IEEE802.15.4 只满足了低速率的医疗应用寿命要求,而事实上 IEEE802.15.4 标准却为医疗应用提供了一个解决方案[3]。

无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究

无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究

无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究无线体域网(WBAN)是一种新型的无线通信网络,用于监测人体内部或周围环境的生理参数。

它可以在医疗保健、运动监测、紧急救援等领域发挥重要作用。

IEEE 802.15.6是WBAN的MAC层标准,它定义了在医疗和相关应用中使用的无线通信协议。

IEEE 802.15.6协议的研究对于推动WBAN技术的发展具有重要意义。

本文将重点就IEEE 802.15.6协议进行探讨,分析其特点、研究进展及应用前景。

一、IEEE 802.15.6协议概述IEEE 802.15.6协议是一种专门针对人体监测的低功耗、低速率的无线通信标准。

它在频谱利用效率、能量消耗、传输可靠性等方面都做出了优化设计,以满足医疗监测等应用的需求。

该协议支持多种调制方式,包括窄带调制、超宽带调制等,以提供更灵活的通信方式。

IEEE 802.15.6协议定义了多种不同的物理层和MAC层选项,以适用于不同的应用场景和需求。

其中包括基于超宽带的高速传输模式、低功耗的窄带传输模式等。

该协议还提供了多种不同的链路层接入机制,包括随机接入、分配接入等,以适应不同的网络结构和场景需求。

1. 低功耗设计IEEE 802.15.6协议在设计上充分考虑了无线体域网设备的低功耗需求,通过优化通信协议和硬件设计,降低设备的能量消耗。

这使得WBAN设备可以长时间佩戴在人体上,实现长期、持续的监测。

2. 高可靠性由于WBAN在医疗等领域的应用需要对数据传输的可靠性要求较高,IEEE 802.15.6协议采用了多种技术手段来提高数据传输的可靠性,包括数据重传机制、信道编码、信道自适应等,保障数据的准确传输。

3. 多样化的调制方式IEEE 802.15.6协议支持多种不同的调制方式,包括窄带调制、超宽带调制等,以适应不同的应用场景和需求。

这样可以灵活应对不同的通信环境,提高通信的稳定性和灵活性。

4. 多种链路层接入机制为了满足不同的网络结构和场景需求,IEEE 802.15.6协议提供了多种链路层接入机制,包括随机接入、分配接入等。

无线网络:无线个域网、无线体域网和无线家居网

无线网络:无线个域网、无线体域网和无线家居网

⽆线⽹络:⽆线个域⽹、⽆线体域⽹和⽆线家居⽹⽬录⽆线个域⽹WPAN 的概念个域⽹(Personal Area Network, PAN),是⼀种范围较⼩的计算机⽹络,主要⽤于计算机设备间的通信,包括电话和个⼈设备等。

PAN 的通信范围往往仅⼏⽶,也可连接多个⽹络。

PAN 可进⼀步接⼊更⼤的⽹络,也可作为最后⼀⽶的解决⽅案。

⽆线个域⽹(Wireless PAN,WPAN)采⽤⽆线介质代替传统有线电缆,实现个⼈信息终端的互连,组建个⼈信息⽹络。

WPAN 是为了实现活动半径⼩(如⼏⽶)、业务类型丰富、⾯向特定群体的连接⽽提出的新型⽆线⽹络技术。

WPAN 主要应⽤于个⼈⽤户⼯作空间,WPAN 系统通常可分为以下 4 个层次:WPAN 系统层次说明应⽤软件和程序由驻留在主机上的软件模块组成,控制⽹络模块的运⾏固件和软件栈负责管理连接建⽴,并规定和执⾏ QoS 要求基带装置负责数据处理,定义装置运⾏的状态,并与主控制器接⼝交互⽆线电收发负责经数/模和模/数转换处理所有的输⼊输出数据WPAN 的特点WPAN 的主要有价格便宜、体积⼩、易操作和功耗低等优点,主要特点有:1. ⾼数据速率并⾏链路:>100Mbps;2. 邻近终端之间的短距离连接:典型 1~10m;3. 标准⽆线或电缆与外部因特⽹或⼴域⽹的连接;4. 典型的对等式拓扑结构;5. 中等⽤户密度。

WPAN 的分类WPAN 按传输速率分为低速、⾼速和超⾼速三类:PAN 的分类说明低速 WPAN主要为近距离⽹络互联⽽设计,结构简单、数据率低、距离近、功耗低、成本低,可⼴泛⽤于⼯业、办公和家庭⾃动化及农业等⾼速 WPAN适合⼤量多媒体⽂件、短时的⾳视频流传输。

⽽动态拓扑结构能使便携式装置在短时间内加⼊或脱离⽹络超宽带WPAN速率可达 110~480 Mbps,⽀持 IP 语⾳、⾼清电视、家庭影院、数字成像和位置感知等信息的⾼速传输WPAN 的应⽤WPAN 技术的应⽤范围⾮常⼴泛,如智能家居的照明、温控、安全和家电控制等,⼯业领域的⽣产流程、现场监测和安保等,智能交通的定位、导航和提⽰等,医疗领域的体征监测、诊断管理和病患监护等。

无线体域网(WBAN)

无线体域网(WBAN)

无线体域网应用-老人监护系统
体域网设计: 体域网是附着在人体身上的一种网络,有一套小巧可 移动、具有通信功能的传感器和一个身体主站(或叫协调 器)组成。每一传感器即可佩戴在身上,又可植入体内。 协调器是网络的管理器,也是BAN和外部网络之间的网关, 使数据得以安全地传送和交换。体域网是一种可长期监视 和记录人体健康信号的基本技术。对于这个系统,在物理 上有两个定节点:无线腕式血氧体温节点和无线心电脉搏 衣节点。这些几点都具有独立数据运算、存储、电源管理, 无线通信等功能。这些节点可以持续收集原始数据信息, 简单处理、存储后无线发送到主节点上。
与此同时,把这些数据记录存储到数据库,供以后分析 诊断,同时医院也可以基于这些数据提供很多针对性的医疗 服务。
无线体域网的应用
2、应用于以手机或移动设备为中心的场合
手机居于WBAN的中心位置,各种设备和传感器都可以和手机进行通 信。手机成为WBAN和外部网络如家庭网络、无线WLAN、公共IP网络、 2G/3G/4G移动通信网络等进行连接的中心。 以此来实现对家庭设备的远程控制,用户可以通过一个多功能的遥控设备 实现远程遥控,比如手机终端一个模块控制电视机,DVD机,PC,投影仪,
无线体域网的应用
基于无线体域网的老人监 护系统设计
系统整体可以分为三层:
1、可穿戴式无线体域 网
2、手持智能终端
3、医疗服务中心 具体结构如右所示:
无线体域网应用-老人监护系统
1、可穿戴的无线体域网
无线体域网是整个系统的最底层,也是关键层,它是 整个监护系统的信息来源。它有一些的智能生理参数传感 器节点构成,负责采集生理参数和情景信息,并把采集到 的生理参数信息无线上传到手持式智能终端上,整个网络 基于ZigBee协议, ZigBee协议时典型的星形网络,而手 持终端为整个体域网的路由节点,它负责收集数据并上传, 是整个体域网节点与外部数据中心的连接点,目前可以测 量的参数包括心电、血氧、脉搏、体温等参数。

体域网

体域网

体域网,英文为Body Area Network(BAN),是附着在人体身上的一种网络,由一套小巧可移动、具有通信功能的传感器和一个身体主站(或称BAN协调器)组成。

每一传感器既可佩戴在身上,也可植入体内。

协调器是网络的管理器,也是BAN和外部网络(如3G、WiMAX、Wi-Fi等)之间的网关,使数据能够得以安全地传送和交换。

由于这些传感器通过无线技术进行通信,所以体域网也叫无线体域网(WBAN)。

体域网是一种可长期监视和记录人体健康信号的基本技术,早期应用主要是用来连续监视和记录慢性病(如糖尿病、哮喘病和心脏病等)患者的健康参数,提供某种方式的自动疗法控制。

比如,糖尿病患者一旦他的胰岛素水平下降,他身上的BAN马上可以激活一个泵,自动为患者注射胰岛素,使患者不用医生也能把胰岛素控制在正常水平。

体域网未来还可广泛应用于消费者电子、娱乐、运动、环境智能、畜牧、泛在计算、军事或安全等领域。

不仅如此,眼前仍停留在科幻小说之中的所谓“智慧尘埃”(具有处理能力和无线通信能力的显微镜器件)将来也完全有可能出现在体域网中。

体域网在国际上已经得到了广泛研究,包括医疗技术提供商、医院、保险公司以及工业界的各方人士正在开展战略性合作,但目前仍处在早期阶段,在毫瓦级网络能耗、互操作性、系统设备、安全性、传感器验证、数据一致性等方面面临一系列挑战。

IEEE802.15任务组6正在制定的BAN通信标准有望在2010年完成。

这种技术一旦被接纳采用,将在医疗保健方面取得重大突破。

体域网虽然是覆盖面最小的网络,但却是惠及面极广的网络,万万不可等闲视之。

截至2008年底,我国老年人口已达1.69亿,占总人口的12.79%。

我国是世界老年人口最多的国家,占全球老年人口总量的五分之一。

老年人为国家、为人民作出了巨大贡献。

作为一种回报,我们应该让体域网这种先进技术服务于我国老年人的医疗保健。

与此同时,在某种程度上BAN的应用还可以缓解医院拥挤看病难的问题以及助推远程医疗等构想的真正实施。

无线体域网组网及管理研究综述

无线体域网组网及管理研究综述

无线体域网组网及管理研究综述张政【摘要】通信技术的发展、生理传感技术的进步和日益增长的人体生理信息跟踪需求等催生了无线体域网(Wireless Body Area Network),WBAN旨在提供实时的、无处不在的人体监测来执行独立的早期预测、诊断和身体跟踪响应的护理,并日渐成为研究和应用的热点。

作为传感器网络的一个分支,其日渐成为研究的重点。

随着WBAN在人类日常生活中的重要性日趋突出,专用于无线体域网(WBAN)的标准IEEE802.15.6于2012年颁布。

主要针对多个体域网网间组网及其管理进行研究,同时对体域网间组网及管理的研究现状进行分析和总结。

最后,分析了无线体域网组网及管理需要解决的问题和未来研究的方向。

%The wireless body area network is required by meas of the development of communication technology, the advancement of physiological sensing technology and the increasing human physiological information. WBAN aims to provide real-time and ubiquitous body monitoring to perform au-tonomous early prediction, diagnostic, and tracking the response of the body to treatments,becoming a hot spot of research and application. Asthe importance of WBAN in daily life has become increasingly prominent, the standard IEEE 802.15.6 was published in 2012, which was specifi cally designed for WBAN. This article focuses on the networking and management in WBAN, analyzing the research status and the insuffi cientof networking and management. Finally, several key issues of networking and management in WBAN are discussed and future directions are pointed out.【期刊名称】《电信工程技术与标准化》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P82-86)【关键词】无线体域网;网间组网;网间管理【作者】张政【作者单位】重庆邮电大学,重庆 400065【正文语种】中文【中图分类】TN915张政(重庆邮电大学,重庆 400065)目前,无线体域网(Wireless Body Aree Network, WBAN)倾向于是无线个域网的延伸,在近距离无线通信领域,虽然存在无线个域网技术,但体域网这一概念将近距离无线通信的传输距离规定得更短,从而限定在人体周围。

无线网络的分类

无线网络的分类

无线网络的分类总的来说,由于覆盖范围、传输速率和用途的不同,无线网络可以分为无线广域网、无线城域网、无线局域网、无线个域网和无线体域网。

(1)无线广域网(Wierless Wide Area Network,WWAN):主要是指通过移动通信卫星进行的数据通信,其覆盖范围最大。

代表技术有3G及未来的4G等,一般数据传输速率在2Mb/s以上。

(2)无线城域网(Wierless Metorpolitan Area Network,WMAN):主要是通过移动电话或车载装置进行的移动数据通信,可以覆盖城市中大部分的地区。

代表技术是2002年提出的IEEE 802.20标准,主要针对移动宽带无线接入(Mobile Broadband Wireless Access,MBWA)技术(3)无线局域网(Wireless Local Area Netwok,WLAN):一般用于区域间的无线通信,其覆盖范围较小。

代表技术是IEEE 802.11系列,以及HomeRF技术。

数据传输速率为11~56Mb/s之间,甚至更高。

(4)无线个域网(Wierless Personal Area Network,WPAN):无线传输距离一般在10m左右,典型的技术是IEEE 802.15(WPAN)、Bluetooth、ZigBee技术,数据传输速率在10Mb/s以上,无线连接距离在10m左右。

(5)无线体域网(WBAN):以无线医疗监控和娱乐、军事应用为代表,主要指附着在人体身上或植入人体内部的传感器之间的通信。

从定义来看,WBAN和WPAN有很大关系,但是它的通信距离更短,通常来说为0~2m。

因此无线体域网具有传输距离非常短的物理层特征。

从网络拓扑结构角度,无线网络又可分为有中心网络和无中心、自组织网络。

无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究

无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究

无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究无线体域网(WBAN)是一种新兴的网络技术,旨在通过体域传感器设备实现对人体生理状态的实时监测和数据传输。

WBAN技术的广泛应用将大大改善医疗保健、运动监测和健康管理等行业。

在WBAN网络中,MAC(媒体访问控制)层起着至关重要的作用,负责协调无线节点之间的通信,确保数据传输的可靠性和效率。

本文将对WBAN MAC层中的IEEE802.15.6协议进行深入研究。

IEEE802.15.6是专门为医疗应用设计的无线体域网标准,旨在满足对低功耗、低数据速率和可靠性的严格要求。

该协议支持多种物理层技术,包括UWB(超宽带)、NFC(近场通信)和窄带RF等,以适应不同的应用场景。

在WBAN中,协议的设计必须考虑到人体对电磁波的敏感性,因此IEEE802.15.6采用了一系列的安全机制,如认证、加密和访问控制,以确保数据的隐私和安全。

IEEE802.15.6协议中的MAC层主要负责数据的调度、碰撞避免和能量管理等功能。

为了满足医疗应用对实时性和可靠性的要求,MAC层设计了一系列的机制,如时隙分配、ACK 确认、重传机制等,以确保数据的及时传输和可靠接收。

考虑到WBAN中节点数量通常较少、数据传输量较小的特点,IEEE802.15.6还采用了一种低功耗的睡眠模式,以延长节点的电池寿命。

除了传统的MAC层功能外,IEEE802.15.6协议还考虑到了医疗应用对传感数据处理的需求。

协议中定义了一系列的传感数据类型和对应的处理方法,如生理参数的测量和编码、异常事件的检测和报告等。

这些机制为WBAN网络提供了更加丰富和灵活的数据处理能力,使其可以适用于各种不同的医疗监测需求。

在实际应用中,IEEE802.15.6协议已经被广泛应用于各种医疗监测设备中,如心率监测、血压监测、血糖监测等。

通过WBAN技术,这些设备可以实现对患者生理状态的实时监测和数据传输,极大地提高了医疗保健的效率和质量。

无线体域网(WBAN)通信关键技术研究的开题报告

无线体域网(WBAN)通信关键技术研究的开题报告

无线体域网(WBAN)通信关键技术研究的开题报告一、选题背景随着移动医疗技术的不断发展,人们对于健康监测的需求越来越高。

而传统的医疗监测方式存在着许多限制,比如需要进行数据线缆连接、患者需要在医院内等待等问题。

无线体域网(WBAN)技术的出现,可以很好地解决这些问题,可以使医生远程地监控患者的生理参数,患者也可以在家中自主地监测自己的健康状况。

因此,研究无线体域网技术对于推进移动医疗技术具有重要的意义。

二、研究目的本研究旨在探究无线体域网通信关键技术,包括传感器选择、通信方式、协议等方面,分析各种技术的优缺点,为移动医疗监测的应用提供参考。

三、研究内容1.无线体域网概述及发展历程介绍无线体域网的基本概念、特点、国内外发展现状,以及应用领域等方面的内容。

2.传感器选择分析不同类型的传感器在无线体域网中的应用情况,如心电图、体温、血压等。

3.通信方式对比研究不同的通信方式,如蓝牙、ZigBee、6LoWPAN等在无线体域网中的应用情况,分析各种技术的优劣,为无线体域网的应用提供选择依据。

4.协议介绍无线体域网中常用的协议,如IEEE 802.15.4、Bluetooth LE、ZigBee Pro等,分析各种协议的应用场景、特点、优劣等方面的内容。

5.无线体域网实验研究进行无线体域网实验,测试不同的通信方式、不同的协议等的性能,验证研究的结论,为无线体域网的应用提供实践依据。

四、研究意义1.推动移动医疗技术发展。

无线体域网技术的研究和应用,可以很好地解决传统医疗监测方式的各种限制,为医疗监测领域提供了全新的解决方案,为移动医疗技术的发展提供了支撑。

2.推进物联网技术应用。

无线体域网技术是物联网技术的重要组成部分,研究无线体域网技术对于推进物联网技术的应用有重要意义。

3.促进学术研究。

无线体域网技术涉及到多个学科领域,如通信工程、计算机科学、医疗科学等,本研究对于促进多个学术领域的相互交流和合作具有重要意义。

无线体域网(WBAN)

无线体域网(WBAN)
场景列表及其描述
WBAN信道模型
可以讲WBAN使用的传感器节点分为3种类型: 1)可植入节点:放置在人体体内的节点; 2)体表节点:放置在人体皮肤表面的节点,最多远离皮肤
表面2cm 3)外部节点:放置在人体皮肤外部节点,与人体皮肤不直
接接触的节点(最多不超过5m)。 包含人体表面和植入场景的信道模型的结构并不相同。
WMTS一般用于通过无线电技术来远程监控病人的健康。WMTS的使用给 予了病人很大的移动性,减少了医疗监护的费用。主要频带分布在420429MHz、440-449 MHz、608-614 MHz、1395-1400 MHz、1427-1429.5 MHz,这ห้องสมุดไป่ตู้频带非常适合WBAN,首先它是一个低频带,可提供大量通信带宽, 如在608-614 MHz中允许有4个1.5MHz带宽的信道;其次WMTS带宽只用于医 疗通信,这样就比ISM频带的干扰要少很多。 UWB(Ultra-Wideband)
WBAN中的关键技术
WBAN是一种新的交叉技术,和无线个人网(Wireless Personal Area Network,WPAN)、无线传感器网络(Wireless Sensor Network , WSN)、泛在传感器网络(Ubiquitous Sensor Network,USN)、 无线短距通信技术、传感器技术等都有着密切关系、目前业界倾向于 认为WBAN是WPAN的一种延伸。它实际上就是一个低功率、小范围、 低速率和低价格的电缆替代技术。而WBAN把WPAN扩展到了部署在 人体表面和内部的各类传感器。远程医疗诊断和监护则是WSN应用 的一个非常重要的方面,和WBAN密切相关。WSN的泛在化导致了 USN(Ubiquitous Sensor Network )的出现。USN严格来讲是一种面向 应用和业务的体系结构,通过这种公共的结构可以支持各种传感器网 络和全IP的公共数据网络相互连通,实现FMC(Fixed Mobile Convergence,固定网络与移动网络融合),并基于传感器数据提供 各类业务和应用。

了解无线网络的分类

了解无线网络的分类

了解⽆线⽹络的分类⽆线⽹络是采⽤⽆线通信技术实现的⽹络,根据⽹络覆盖范围、传输速率和启途的差异,⽆线⽹络⼤体可分为⽆线⼴域⽹、⽆线城域⽹、⽆线局域⽹、⽆线个域⽹和⽆线体域⽹。

1.⽆线⼴域⽹(WWAN) 主要通过通信卫星把物理距离极为分散的局域⽹(LAN)连接起来,它连接地理范围较⼤,常常是⼀个国家或是⼀个洲。

其⽬的是为了让分布较远的各局域⽹互连,它的结构分为末端系统(两端的⽤户集合)和通信系统(中间链路)两部分。

代表技术有传统的GSM⽹络、GPRS⽹络以及正在实现的3G⽹络和LTE(LongTermEvolution)等类似系统。

由于使⽤的通信技术不尽相同,不同⽆线⽹络的接⼊速度也有很⼤差异,从2GGSMlCDMA的9.6Kbps,到2.5GCDMA的 70Kbps~153.6Kbps,再到3GWCDMAlCDMA2OOO/TD-SCDMA的384Kbps~2Mbps,数据的传输速率在不断提⾼。

在技术标准⽅⾯,IEEE802.20 是WWAN 的重要标准。

2. ⽆线城域⽹(WMAN) 主要通过移动电话或车载装置进⾏移动数据通信,可覆盖城市中的⼤部分地区。

代表技术是IEEE802.20标准,主要针对移动宽带⽆线接⼊(MobileBroadband WirelessAccess,MBWA)。

该标准强调移动性(⽀持速度可⾼达时速250km) ,由IEEE802.16宽带⽆线接⼊(BroadbandWirelessAccess,BWA) 发展⽽来。

另⼀个代表技术是IEEE802.16标准体系,主要有802.16、802等。

3. ⽆线局域⽹(WLAN) 覆盖范围较⼩。

⽆线局域⽹是⾼速发展的现代⽆线通信技术在计算机⽹络中的应⽤,利⽤⽆线技术在空中传输数据、话⾳和视频信号。

作为传统布线⽹络的⼀种替代⽅案或延伸,WLAN把个⼈从办公桌边解放了出来,使他们可以随时随地获取信息,提⾼了员⼯的办公效率。

此外,WLAN还有其他⼀些优点:它能够⽅便地联⽹,因为WLAN可以便捷、迅速地接纳新加⼊的雇员,⽽不必对⽹络的⽤户管理配置进⾏过多的变动:WLAN 在有线⽹络布线困难的地⽅⽐较容易实施,使⽤WLAN⽅案,则不必再实施打孔铺线等作业,因⽽不会对建筑设施造成任何损害。

无线体域网环境下的定位技术研究

无线体域网环境下的定位技术研究

无线体域网环境下的定位技术研究随着科技的不断进步,智能手机、车载导航、物联网等智能设备的应用越来越广泛,无线定位技术也逐渐成为现代社会的重要基础架构。

采用无线技术实现定位可以帮助用户更加精准地了解周围环境,更好地规划行动,也是安全防范、生产管理等领域中的必备技术。

本文将从无线体域网环境下的角度出发,对当前定位技术的研究现状进行分析,并结合热点应用领域来探究未来的发展方向。

一、无线体域网络概述无线体域网(Wireless Mesh Network,简称WMN)是一种以多个具有路由功能的无线设备组成的网络,这些设备可以互相通信,在没有中心控制器的情况下自动协调合作实现无缝覆盖广域或者局域网络。

WMN的核心特点在于其自组织和自适应能力,能够有效解决传统无线网络覆盖范围小、干扰大、容易中断的问题。

同时,WMN还具有成本低、扩展性好、易于管理等优点,是一种非常理想的新型网络架构。

二、无线定位技术的研究现状目前,常用的无线定位技术主要包括GPS定位、蓝牙(Bluetooth)定位、WiFi定位、NFC和 RFID等。

虽然这些技术已经发展成熟并适用于多种场景,但是在无线体域网环境下,它们也面临着一些困难和挑战。

2.1 GPS定位技术GPS(Global Positioning System)全球定位卫星系统是一种基于卫星信号的定位技术。

通过接收卫星信号,可以确定接收器的位置、速度和时间。

由于GPS技术基于卫星信号,对天线接收质量的要求较高,有室内定位难、信号干扰大等问题,所以在室内或者城市峡谷等环境下,GPS定位精度难以满足要求。

2.2 蓝牙定位技术蓝牙定位技术是一种利用蓝牙信号来实现定位的技术。

它基于蓝牙信号范围的距离和信号强度来计算设备的位置,具有定位精度高、成本低的优点。

但是它的覆盖范围有限,只适用于局域定位,无法满足大范围定位的需求。

2.3 WiFi定位技术WiFi定位技术是一种采用WiFi信号来实现室内定位的技术,其主要原理是通过手机等设备扫描周围的WiFi热点,再根据已知的WiFi热点位置和WiFi信号强度等信息计算设备的位置。

无线体域网(WBAN)中超宽带及可穿戴天线的研究

无线体域网(WBAN)中超宽带及可穿戴天线的研究

无线体域网(WBAN)中超宽带及可穿戴天线的研究无线体域网(WBAN)中超宽带及可穿戴天线的研究摘要:无线体域网(WBAN)是一种针对医疗和健康监测应用的无线通信技术,其能够实现对人体生理状态的实时监测和数据传输。

而超宽带(UWB)和可穿戴天线是WBAN中实现高速数据传输的重要技术之一。

本文将探讨WBAN中超宽带及可穿戴天线的研究进展和应用前景。

一、引言无线体域网(WBAN)作为一种新型的无线通信技术,已经成为医疗和健康监测领域的研究热点。

WBAN可以将多个传感器节点部署在人体附近,通过无线通信实现对人体各项生理指标的监测,如心率、体温、血氧等。

同时,WBAN还能够实时传输监测数据至医疗服务中心,为医护人员提供及时准确的数据支持。

二、超宽带技术在WBAN中的应用超宽带(UWB)技术指的是采用宽带和短脉冲的无线通信技术。

在WBAN中,UWB可以提供高速率和低能耗的数据传输。

UWB的工作频段位于3.1GHz到10.6GHz,可以实现较大带宽的数据传输。

同时,UWB的低能耗特性使其非常适合于WBAN系统中功耗有限的无线传感器节点。

三、可穿戴天线在WBAN中的应用可穿戴天线是指将天线技术与可穿戴设备相结合,用于无线通信。

WBAN中的可穿戴天线可以将传感器节点直接集成到人体服装或配饰中,实现对人体各项生理指标的监测。

相比传统的固定式天线,可穿戴天线能够更好地适应人体的运动和变化。

同时,可穿戴天线还可以减少WBAN系统中的电磁辐射对人体的影响。

四、超宽带及可穿戴天线联合应用超宽带技术和可穿戴天线在WBAN中可以实现更高的数据传输速率和更准确的监测结果。

通过将超宽带技术和可穿戴天线相结合,可以实现更广泛的应用场景,包括医疗监测、体育运动、老年关怀等。

五、研究进展和应用前景目前,超宽带及可穿戴天线在WBAN中的研究正在不断发展。

研究者们致力于优化超宽带技术的带宽利用率和功耗,提高可穿戴天线的稳定性和性能。

同时,WBAN的应用前景也非常广阔,将为医疗和健康监测领域带来巨大的发展机会。

第11章 体域网室内定位和家居网20150528

第11章 体域网室内定位和家居网20150528

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无线体域网
融合人与人、人与物、物与物之间的现实物理 空间与抽象信息空间,向无所不在的泛在网络 (Ubiquitous Network)方向发展 作为泛在网的重要分支,无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)在远程诊断、医 疗保健、社区医疗、特殊人群监护等领域应用 有巨大需求,将帮助解决人口老龄化引起的医 疗和社会难题,提高医疗行业效能。

无线网络教学平台 /wireless/ Jin & Jiang, 无线网络技术教程:原理、应用与实验(第2版), Tsinghua University Press
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非射频通信
电容和电耦合,即通过人体耦合通信(BCC)来传 输数据的可能性。 无线电工作在很低频段(10k~10MHz)。在身体 不同位置,信号传输衰减有很大变化。电耦合 使传感器在胸腔和短距离手臂上通信成为可能 ,技术可用于两个人体间数据交换。如 OsteoConduct系统通过人体肌肉骨骼系统实现 低功率、无干扰的数据传输,但初始系统仅很 低数据率(5bps)。BCC方法可进一步应用于 WBAN的自举,由于限制于体内,可作为发现 和识别位于同一体内的传感器节点和唤醒处于 低功耗睡眠模式的RF类型节点。
第11章 无线体域网、室内 定位和家居网
金光,江先亮
本章内容简介
☆无线体域网 ☆无线室内定位 ☆无线家居网
无线网络教学平台 /wireless/ Jin & Jiang, 无线网络技术教程:原理、应用与实验(第2版), Tsinghua University Press

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无线体域网信道的影响因素分析

无线体域网信道的影响因素分析

无线体域网信道的影响因素分析无线体域网相对于传统网络呈现出许多特殊性,首先,体域网一般是携带在人身体上的,整个网络系统就不可避免的一直处于运动状态下,也很有可能进行频繁的场景切换,类似于移动通信信道,所以传统的室内或室外信道模型就不适用于体域网。

再者,与移动通信信道不同的是,体域网由于其实时性,一直处于激活状态,又基本靠电池供电,所以其要求的能量就要非常低,同时又要求较高的医疗数据精度,这就要求对无线体域网的信道进行建模,以满足用受限的能量消耗克服时变的信道状况收发精度较高的数据。

本周我查阅了几篇论文分析了一下无线体域网信道的影响因素,便于进行信道建模。

一、环境对信道的影响由于体外的传输过程中信号需要向自由空间发射,因此周围环境对信号传输的影响有很大的影响,主要体现在复杂周围环境造成的多径反射。

在这些多径反射中还可细分为地面反射和周围物体散射。

做此分类的原因是因为地面反射无论在室内或者室外都是存在的,而周围物体散射在室外环境下和室内环境下的差别会很大。

在某些环境下,人体效应对信号传输的影响会大于周围环境的影响,但是由于WBAN 采用体外传输的方式就使得周围即时环境的突然变换所产生的影响不容忽视。

在实际应用中,装置携带者可能需要频繁地出入室内和室外,不同的周围环境会产生不同的多径影响。

除了多径效应外,实际应用场景中复杂恶劣的外界信道环境也会对信号的体外传输带来严重的影响。

大多数环境实验研究的都是环境引入的多径分量对系统的影响,主要针对的是接收信号功率或者路径损耗的影响。

综合来说,多径分量比重的增加会导致接收机接收信号的平均差和标准差的增大,加剧接收功率的波动。

在收发天线间距较小的情况下,主衍射波在传输中占主导地位,由于衍射波绕身体传播的延迟相比与向自由空间散射再反射回来的反射波要小,所以由多重反射波所引起的多径效应会导致系统总的延迟扩展增加。

当收发天线位于身体躯干两侧时,多径反射能量相对主衍射波能量大大增强,而且天线之间距离越远,多径效应和延迟拓展越严重。

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摘要随着通信技术的发展,人体周围的无线通信设备如手机、笔记本等无线设备越来越多。

为更有效地在人体周围的无线设备间实现计算资源和传输带宽的共享,无线体域网的概念开始被提出。

同时,随着生物电子学的进一步发展,应用于医学领域的无线体域网技术也开始被提出。

该类应用旨在通过人体周围的无线设备检测生理信息并把这些生理信息传输到远程监控设备。

IEEE802.15 TG6 工作组在充分考虑上述两种主要应用领域技术特点的基础上提出了无线体域网的规范。

无线体域网特殊的应用场景为在体域网中应用传统通信技术带来了新的考验。

本文以无线体域环境频谱检测算法作为主轴,对体域网中包括传输信道建模、单点频谱检测算法设计与性能分析以及各无线传输设备的硬件实现等问题进行广泛而深入的讨论。

无线通信技术的很多研究都是从通信信道建模开始的,无线体域网作为无线通信技术的重要分支也不例外。

本文将先根据已有的研究成果对无线体域网中体内人体信道和体外无线信道的建模进行讨论。

但是,由于体域网中信道建模受到人体或者人体不同部位运动的影响,所以体域网中的信道建模存在很多不确定性。

信道模型的不确定性就需要采用有效感知技术对信道环境的状况进行动态感知以提高算法的性能。

本文主要对信道环境感知中的单点频谱检测算法进行讨论。

这些讨论先根据无线体域网信道模型设计出体域网内的频谱检测算法,再对比自由空间与无线体域网频谱检测算法,找出无线体域网中存在的制约算法性能的因素,为更有效的实现体域网中的频谱检测算法提供指导。

最后,本文将根据无线体域网中不同传输节点的功能差异,对这些节点的硬件实现方案进行具体讨论。

在结论部分,本文将对取得的成果和未尽之处进行讨论,便于后续学者对该领域的深入研究。

关键字:无线体域网,人体信道,频谱检测,协作频谱检测, 物理层实现。

目录摘要 (I)ABSTRACT (IV)目录 (V)英文缩语表 (VII)表格目录 (VIII)插目录 (IX)第一章绪论 (1)1.1. 无线体域网的发展现状 (1)1.2. 无线体域网分类 (2)1.3. 无线体域网的传输技术和工作频段 (3)1.4. 本课题的研究意义 (4)1.5. 本课题的研究内容 (5)1.6. 本文的组织结构 (6)第二章无线体域网信道建模 (7)2.1 引言 (7)2.2 无线体域网体表传输信道模型 (8)2.2.1 基于路径损耗的信道模型 (8)2.2.2 基于阴影效应的信道模型 (8)2.2.3 基于信号衰落的信道模型 (9)2.3 无线体域网体内信道建模 (9)2.3.1 信道建模思路 (9)2.3.2 信道特性分析 (13)2.4 信道建模混合使用模型 (16)2.5 信道模型的进一步讨论 (21)2.6 本章小结 (22)第三章频谱感知算法介绍 (23)3.1. 引言 (23)3.2. 感知无线电发展 (23)3.3. 感知无线电的关键技术 (24)3.4. 基本检测算法 (25)3.4.1. 匹配滤波 (25)3.4.2. 能量检测 (25)3.4.3. 循环平稳检测 (26)3.5. 本章小结 (26)第四章无线体域网频谱检测算法性能分析 (28)4.1. 无线体域网中采用频谱检测算法的必要性 (28)4.2. 无线体域网中采用协作式频谱检测的必要性 (29)4.3. 基于人体信道的能量检测算法设计和分析 (29)4.3.1. 基于人体信道的能量检测算法仿真 (31)4.3.2. 基于混合信道的能量检测算法设计和分析 (35)4.4. 改善体域网内频谱检测算法的进一步考虑 (39)4.5. 本章小结 (40)第五章无线体域网算法实现 (41)5.1. 无线体域网频谱检测算法的实现场景 (41)5.1.1 无线体域网频谱检测场景介绍 (41)5.1.2 无线体域网传输节点放置讨论 (43)5.2. 无线体域网频谱检测算法实现 (44)5.3. 无线体域网网内基于人体信道的数据传输方案设计 (46)5.4. 无线体域网传输节点设计 (50)5.4.1. 控制节点 (50)5.4.2. 边缘节点和中继节点 (56)5.5. 本章小结 (58)第六章总结 (59)6.1. 本文所做的工作 (59)6.2. 下一步工作展望 (60)参考文献 (61)致谢 (64)攻读硕士学位期间发表或录用的学术论文和专利 (65)英文缩略语表ARM Advanced RICS Machines 高级精简指令处理器BAN Body Area Networks 体域网CPLD Complex Programmable Logic Device 复杂可编程逻辑器件ECG Electro Cardio Gram 心电图EEG Electro Encephalo Gram 脑电图FCC Federal Communication Committee 联邦通信委员会FDTD Finite Difference Time Domain 时域有限差分法HBC Human Body Communication 人体通信IBC Intra-Body Communication 体内通信ISM Industry Science and Medical frequency 工业、科学和医学频段JTAG Join Test Action Group 边界测试协议LOS Length Of Sight 视距传输LU Licensed User 授权用户MICS Medical Implant Communication Service 医学植入通信服务频段PAN Personal Area Networks 个域网PCB Printed Circuit Board 印刷电路板PWM Pulse Width Modulation 脉宽调制QOS Quality of Service 服务质量RC Resistor and capacitor 电阻电容RF Radio Frequency 射频SAR Special Absorb Ratio 特定吸收率SDR Software Defined Radio 软件无线电SG-BAN Study Group Body Area Networks 体域网工作组SNR Signal Noise Ratio 信噪比TG Task Group 工作组WBAN Wireless Body Area Networks 无线体域网WMTS Wireless Medical Telemetry Service 无线医学遥感频段表格目录表2-1 人体不同组织电阻率测试值 (10)表5-1 数据处理板主要接口资源 (52)表5-2 数据处理板计算资源 (53)表5-3 数据传输板系统计算资源 (55)表5-4 数据传输板主要接口资源 (55)表5-5 中继节点和边缘节点系统计算资源 (57)表5-6 数据传输板主要接口资源 (57)插图目录图2-1体域网数据传输抽象图 (10)图2-2人体简化传输模型 (11)图2-3 传输模型的等效RC电路 (11)图2-4 基于分布式RC电路的等效人体模型 (12)图2-5 分布式RC人体模型的验证环境 (13)图2-6给定信号频率下,人体信道幅度响应随着信道长度的变化 (14)图2-7给定信道长度时,人体幅度响应随着频率的变化关系 (15)图2-8电极与人体接触面积与信号频率的关系 (16)图2-9无线体域网节点相对位置变化图 (17)图2-10人体信道传输频率在100MHz与无线2.4G天线传输特性对比 (19)图3-1感知无线电基本感知周期示意图 (24)图3-2能量谱检测框图 (25)图4-1能量检测算法图 (31)图4-2频谱检测场景图 (32)图4-3基于理想信道的能量检测检测概率和检测时间的关系 (32)图4-4基于人体信道的能量检测,人体信道长度为0.15m,调制频率为131MHz33图4-5信号频率为131MHz时,不同信号能量值时,频谱检测概率随着人体信道长度的变系 (34)图4-6 人体信道长度为0.15m 时,不同信号能量,频谱检测概率随信号频率的变化 (35)图4-7 理想信道情况下,信号检测概率随着人体信道长度的变化 (36)图4-8无线信道利用率20%时,频谱检测概率随着人体信道长度的变化 (36)图4-9 在不同混合信道变化速率,人体信道长为0.3m 时频谱检测概率随着信号能量的变化关系 (37)图4-10在不同混合信道变化速率,人体信道长为0.15m时,频谱检测概率随着信号能量变化关系 (38)图5-1无线体域网中所有节点分布场景 (41)图5-2无线体域网频谱感知粗检测方法流程图 (44)图5-3无线体域网频谱感知细检测方法流程图 (45)图5-4无线体域网内信道感知参数传输线路图 (46)图5-5无线体域网内边缘节点信息发送框图 (47)图5-6无线体域网数据帧结构 (47)图5-7无线体域网中间节点信息处理模块框图 (48)图5-8无线体域网利用频谱空洞传输数据框图 (49)图5-9中心控制节点模块处理框图 (50)图5-10数据处理板系统结构 (52)图5-11中心控制节点数据收发板设计 (54)图5-12边缘节点和中继节点的系统结构 (56)图5-13中继节点和边缘节点的板级结构 (57)第一章绪论1.1. 无线体域网的发展现状无线通信技术发展极大得改变了人和人之间,人和多媒体设备之间以及人和各种娱乐服务提供商之间的通信。

无线通信技术的迅速发展也为人类提供了遍布世界的通信网络,使得人们能够时时刻刻的享受到网络服务。

正是在无线通信技术高速发展的背景下,无线体域网的概念开始被提出。

无线体域网中的技术主要被用于改善传统医学治疗手段、方便患者或者残疾人员接收医疗监护和为电子消费者提供更便捷、更高速率、更好的服务质量的娱乐体验[1]。

但是在体域网概念被提出的初期,不同国家和地区的研究机构和企业对该领域的存在很多差异。

为此,2006年11月旨在为无线体域网领域制定统一规范的IEEE 802.15 SG-BAN正式成立。

从此,无线体域网的很多技术的研究开始朝着统一的概念和标准迈进。

无线体域网技术虽然是无线通信技术的进一步发展和延伸,但是由于无线体域网中的很多设备主要应用于人体周围使得无线体域网较传统的无线通信有很多独特的特点:首先,无线体域网的传输范围小。

定位于时时刻刻,无处不在的传统通信技术的传输范围最大的特点就是广。

相比之下,无线体域网定位于将人体周围的无线传输设备组成网络以便于与外界进行数据交换。

因此,无线体域网解决的主要人体周围小范围的数据传输。

其次,无线体域网传输技术对人体的影响必须被放在很高的位置来考虑[2]。

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