基于人体环境的无线体域网路由算法研究-电子与通信工程专业论文.docx

万方数据 万方数据 Classified Index：TN929.5 U.D.C: 621.396 Dissertation for the Master’s Degree in Engineering THE STUDY OF THE WBAN ROUTING ALGORITHM IN HUMAN ENVIRONMENT Candidate： Tong Xing Supervisor： Assoc.Prof.Li Zhuoming Academic Degree Applied for： Master of Engineering Specialty： Electronic and Communication Engineering Affiliation: School of Electronics and Information Engineering Date of Defence: July, 2014 Degree-conferring-Institution: Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 摘 要 近年来，随着我国城市化进程的快速发展，人民群众对医疗监控的要求不 断提高，对于更加方便、有效的远程医疗、健康体征监控、体育监控等有强烈 需求。随之而来的远程健康监控系统需求就日益凸显出其必要性和重要性来， 无线体域网的出现可以很好的解决这一问题。目前无线体域网尚处于研发阶段， 能量资源的高效利用问题是所有问题的核心，是无线体域网技术走向实际应用 的一道门槛。因此本文的研究主要围绕提高无线体域网能量资源的高效利用展 开。 首先本文研究了无线体域网与传统无线传感器网络的异同、无线体域网的 信道特性、无线体域网的网络结构以及无线体域网的应用。由于无线体域网注 重的是人体与网络之间的相互影响，考虑到节点大小、能耗、散热、辐射等一 系列因素，导致无线体域网对发射功率的要求极其苛刻，所以无线体域网首先 要考虑的问题是提高网络能量的利用效率，延长网络的生存周期。 其次本文研究了适合无线体域网的两种网络拓扑结构，星形网络拓扑结构 和多跳树状网络拓扑结构，分析并比较了两种网络拓扑结构的各自特点。通过 对比四种无线传输方式，确定了无线体育网内部各个医疗传感器节点的数据信 息采用 ZigBee 技术进行数据信息传递。当需要高速率数据信息传输时，采用 超宽带技术，由汇聚节点向远程控制中心传输数据信息时，采用 Wi-Fi 技术即 可。 最后本文在上述研究的基础上，提出了一种适合无线体域网的路由算法， 并与星形网络拓扑结构和节能的无线体域网路由算法进行了对比。通过仿真验 证，得出最适合此场景的改进 Dijkstra 算法的加权指数。进一步提高了无线体 域网整个网络的能量利用效率，使无线体域网的生存时间增加了一倍。 关键词：无线体域网;路由算法;加权;生存周期 I - Abstract In recent years, the aging population has been more and more attention, medical care problems of the elderly has become the focus of attention. The advent of wireless body area network can be a good solution to this problem. Wireless body area network enables remote medical monitoring and diagnostics, saving a lot of manpower and resources for the medical care of the elderly, and the elderly do not have to stay in the hospital, which greatly expanded the space to improve the medical resources of the elderly utilization. Currently wireless body area network is still in the development stage, there are many practical problems to be solved. The efficient use of energy resources is the core of all problems, is a wireless body area network tec