面向WBAN的网络部署算法研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zsx08
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线网络的普及和电气设备的不断小型化极大的促进了无线体域网(Wireless Local Area Network,WBAN)的发展。WBAN的使用极大的改善了病人的生活质量,给现有医疗保健系统带来了革命性的变革。然而,WBAN网络节点能量有限,且供电电源不易更换,如何降低网络的能量消耗以延长网络的寿命是本文的首要研究目标。合理的网络节点部署策略是避免过多的能量消耗,增加网络节点生存周期的主要手段之一。目前针对WBAN网络部署问题的研究较少,而且这些研究大多假设中继设备的数量和位置已经固定,网络部署结果无法保证网络能耗最小化并获得较长的网络生存周期。另外,WBAN医疗应用是WBAN最为广泛的应用领域之一,而病人的输液仍是临床医学中的一个常用医疗手段。目前使用最广泛的输液工具仍是传统的点滴输液器。输液过程不具有便携性和实时性,无法保证输液流速的准确性。本文以无线体域网医疗应用为背景,主要研究WBAN的能量有效网络部署算法,进一步针对病人的输液设计了WBAN微流量传感器的测量电路。本文工作如下:(一)研究了WBAN的能量有效网络部署算法。首先,对WBAN的网络模型和通信系统结构展开研究,重点研究WBAN体内通信,并基于体内通信完成网络部署算法研究。然后,确定WBAN的信道模型和网络设备节点的能耗模型,提出WBAN能量有效的网络能耗模型,通过最小化网络能耗确定中继设备的部署位置和添加的数量。最后,分别对经典的星型网络部署、WBAN节能模型设计(Energy-Aware WBAN Design model,EAWD)网络部署和本文提出的网络部署进行实验仿真对比。相比于星型和EAWD网络部署,本文提出的网络部署方案在网络的能量消耗和生存周期等方面性能提升明显。(二)本文针对WBAN医疗应用场景,设计WBAN微流量传感器的测量电路。首先,对现有微流量传感器的种类进行分析和对比,确定适用于WBAN小流量检测的传感器类型为热式微流量传感器。其次,对WBAN微流量传感器的热膜探头进行研究,通过实验获得测温电阻Rs和测速电阻RH合适的工作电流;然后,依据恒温差测量方式,确定测量电路各部分功能模块以及电路设计;最后,通过实验测试验证测量电路的准确性和稳定性。
其他文献
徐变作为水泥基材料固有的一种长期变形性能,对混凝土结构,尤其是预应力结构的影响较大,备受国内外学者的关注。目前关于矿物掺合料对水泥基材料徐变性能的影响的研究大多基
航空管件制造时由于加工工艺及材料自身应力的存在,往往造成管件端口圆度不满足要求,目前采用传统校圆的方法生产效率慢、自动化水平低并且精密度不够,因此本文采用电磁校形
传感器节点能量有限且不容易补充能量,因此网络的能量资源非常宝贵,网络的寿命成为衡量算法性能的重要指标。分簇路由算法是无线传感器网络热点研究内容之一,可以有效地均衡
本文主要研究了基于高维纵向数据的部分线性多指标可加模型的降维问题以及该模型在医疗费用中的应用。在观测收集数据时,对同一个受测个体或受测单位,在时间顺序或者空间顺序
在化工传质与分离领域中,反应精馏能较大程度的提高反应分离过程的效率,是一种有效的过程耦合方式,具有巨大的发展潜力。但是从目前的研究来看,并不是所有的反应体系都具有提
软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)有望极大程度简化网络控制过程,实现复杂网络功能的方便部署,并支持具有保证服务质量(Quality of Service,QoS)的用户应用程
图像已然成为当前传递信息的主流载体,并且随着人工智能时代的到来,人们对图像的需求也不再仅仅只是可视、清晰,而是朝着更高分辨率、更多细节迈进,目前,从市面上出售的具有
近年来,粮食安全问题所受关注度越来越高。随着粮食的连年增收,国内外粮食价格倒挂,“三多”现象的发生,我国粮食购销形势日趋复杂。为了避免出现“谷贱伤农”和粮价大幅波动
自从2004年石墨烯被发现以来,二维材料已经获得了科学界和产业界极大的关注。二维材料具有各种特殊的优异性能,比如规整的孔隙结构、良好的机械强度、巨大的比表面积、特殊的
众所周知,l1优化问题在压缩感知、图像处理和数据优化等领域中有着十分广泛的应用,其中压缩感知对信息量庞大的信号、图像等的获取、传输与存储起着重要的理论支撑作用。本文