體域網(wǎng)的節(jié)能動(dòng)態(tài)信息傳輸策略研究.pdf

1、體域網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)輕巧、部署方便、無(wú)線傳輸及遠(yuǎn)程處理的優(yōu)點(diǎn)，體域網(wǎng)的發(fā)展是遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的重要支撐。然而，由于體域網(wǎng)中的微型傳感器節(jié)點(diǎn)計(jì)算、存儲(chǔ)能力弱，且受信道狀況影響易導(dǎo)致信號(hào)接收質(zhì)量不佳，尙無(wú)法完全滿足遠(yuǎn)程醫(yī)療中對(duì)病人生理數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)護(hù)的需求，由此在體域網(wǎng)中如何進(jìn)行信息的節(jié)能傳輸，并保證遠(yuǎn)程診斷的有效實(shí)施成為研究熱點(diǎn)。本文對(duì)基于壓縮感知的節(jié)點(diǎn)低功耗設(shè)計(jì)以及體域網(wǎng)的MAC層協(xié)議優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了深入研究，并取得了如下研究成果：<

2、br>　　首先，本文針對(duì)體域網(wǎng)中數(shù)據(jù)采樣率最大的心電節(jié)點(diǎn)，提出了一套有效的基于壓縮感知的動(dòng)態(tài)心電壓縮機(jī)制。通過(guò)誤差分析模塊、D-NMVSS控制模塊、先驗(yàn)知識(shí)庫(kù)模塊的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可以根據(jù)心電信號(hào)的實(shí)時(shí)重構(gòu)質(zhì)量與信號(hào)本身稀疏性的變化情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整心電節(jié)點(diǎn)的壓縮率，從而大幅降低了節(jié)點(diǎn)端無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，有效地節(jié)約了能耗，同時(shí)這種動(dòng)態(tài)壓縮的機(jī)制能夠保證信號(hào)的接收質(zhì)量，使遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)得以順利實(shí)施。本文提出的動(dòng)態(tài)心電壓縮機(jī)制也保證了基于體域網(wǎng)的心電監(jiān)護(hù)平

3、臺(tái)的開放性，可以實(shí)現(xiàn)病人之間的無(wú)縫切換，相對(duì)于傳統(tǒng)的信號(hào)采集與處理流程，省略了預(yù)先長(zhǎng)期的信號(hào)特征提取與分析的流程，可拓展性更強(qiáng)。
　　其次，本文在引入動(dòng)態(tài)壓縮感知技術(shù)的基礎(chǔ)上，考慮到多節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器交互過(guò)程中由于體域網(wǎng)的異構(gòu)性導(dǎo)致時(shí)隙利用不充分的問(wèn)題，對(duì) MAC協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了基于多優(yōu)先級(jí)的動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配機(jī)制，綜合考慮體域網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)明顯的異構(gòu)性與時(shí)延、緩存限制的因素，在每個(gè)超幀周期內(nèi)將節(jié)點(diǎn)分為高、中、低三個(gè)優(yōu)先級(jí)，按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)