无线体域网节能策略综述VIP免费

第30卷第2期2013年2月计算机应用研究ApplicationResearchofComputersV01．30No．2Feb．2013无线体域网节能策略综述毋卢先领8’。，彭能明8’6，陆胜男8，徐保国8(江南大学a．物联网工程学院；b．轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡214122)摘要：作为无线传感器网络的一个重要分支，无线体域网因其便携、可移动的特点受到各个领域的广泛关注。然而，节点难以得到充电或替换使得能耗问题日益凸显。针对节点能量受限问题，在简要介绍无线体域网结构和特点的基础上，结合已有的研究，分别从物理层、MAC层和网络层等方面分析并总结了已有的节能策略。最后，根据应用需求，提出了几点研究设想。关键词：无线体域网；能量受限；生命周期；节能策略中图分类号：TP929．5文献标志码：A文章编号：1001—3695(2013)02-0325—05doi：10．3969／j．issn．100l一3695．2013．02．002Surveyofenergy-efficientstrategyforwirelessbodyareanetworkLUXian-ling““，PENGNeng—ming“o，LUSheng—nan8，XUBao—gu08(a．SchoolofInternetof孤ingsEngiwenng，b．KeyLaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustryofMinistryofEducation，Jiang-mnUniversity，WuxiJiangsu214122，蕊打m)Abstract：Asanimportantbranchofthewirelesssensornetworks，wirelessbodyareanetworkhasarousedextensiveattentioninvariousfieldsforitsportableandmobilefeatures．However，thatthenodesaredifficulttorechargeorreplacemakestheenergyissuesbecomeincreasinglyimportant．Tosolvethisproblem，thispaperbrieflyintroducedthearchitectureandfeaturesofwirelessbodyareanetwork．Next，combiningwiththeexistingresearches，itanalyzedandsummarizedsomeenergy-efficientstrategiesfromphysicallevel，mediaaccesscontrollevelandnetworklevel，respectively．Finally，takingaccountofapplica—tionrequirements，itputforwardseveralfutureresearchdirections．Keywords：wirelessbodyareanetwork(WBAN)；energyconstrained；lifetime；power·savingstrategies0引言无线体域网(WBAN)又称体域传感网(bodyareasensornet—works，BASN)⋯，是一种以人体为中心，由和人体相关的网络元素等组成的通信网络，能够通过置于人体周围或人体内部的各种传感器节点对人体的一些重要生理参数(如体温、血压、心率、血氧浓度等)或人体周围的一些环境参数(如温度、湿度、光照强度等)进行感知和采集，继而通过无线的方式发送到人体附近的基站(basestation，BS)或移动单元(mobileunit，MU)，最后通过Interact上传到终端服务器进行分析和处理，如图1所示。WBAN涉及多类学科的高度交叉和多种知识的高度融合，综合了传感器、微机电系统(micro—electro—mechanismsystem，MEMS)、嵌入式计算、数据融合(datafusion，DF)、现代网络以及无线通信、分布式信息处理等技术，目前已被广泛应用于军事、娱乐、消费电子、智能家居、公共服务，尤其是医疗保健等领域‘“。与传统的以数据为中心无线传感器网络(wirelesssensornetwork，WSN)相比，WBAN有着如下特点：a)网络规模小。研究表明，人体体表或体内大约可以部署10—20个各类传感器节点bj，因此它不可能像WSN那样，向目标区域随机部署大量的传感器节点，让它们以协作的方式完成对某一参数的采集任务，这样就增加了对单个节点数据处理能力和能耗的要求。b)能量高度受限。对于植入体内的传感器节点很难替换和充电，即便是对可穿戴式的传感节点进行替换也是对人体有侵害性的，而且影响人体的舒适度⋯，这就要求每个传感器节点利用有限的能量最大限度地延长自身的生命周期。c)信号传输的衰减快，由于人体组织结构的特异性和阴影效应，信号传输过程中会造成极大的路径损耗H’5o，这也就意味着WBAN中通信所需要的能量要比同等规模的其他网络多得多。d)网络的异构性。WBAN中的每个节点因其功用不同而被部署在人体的特定位置，每个节点都以不同的频率和数据速率完成对不同目标参数的采集和发送，因此对单个节点的能耗要求更高。e)无线链路的时变性。6’“。WBAN是以人体为中心的网...