發(fā)布時間：2017-06-04 02:11

  本文關鍵詞：面向遠程醫(yī)療監(jiān)護的無線傳感網(wǎng)絡路由與定位算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著微機電技術、嵌入式技術、通信技術的進步,無線傳感器網(wǎng)絡得到了飛速的發(fā)展,具有成本低、容錯性好、監(jiān)測精度高、可遠程監(jiān)控、便于維護等優(yōu)點,在軍事、工程監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生和生態(tài)環(huán)境保護等領域有著廣闊的應用前景。無線傳感網(wǎng)作為一個資源受限系統(tǒng),面臨著計算能力、存儲空間與網(wǎng)絡資源等多方面限制,因此,針對無線傳感網(wǎng)的體系結構、網(wǎng)絡路由算法、節(jié)點定位算法等問題展開研究具有十分重要的意義。本文系統(tǒng)論述了無線傳感網(wǎng)的體系結構,重點分析網(wǎng)絡層路由算法的特點,對常用的路由算法進行分類和比較,并在此基礎上完成了以下工作：(1)針對遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)監(jiān)測環(huán)境空間跨度大、環(huán)境結構復雜以及需要長期運維等問題,提出一種新的基于分簇的無線傳感網(wǎng)絡多跳路由算法,該算法結合多跳技術進行非均勻分簇,在降低簇間通信能耗的同時避免了“熱區(qū)”問題。采用固定分區(qū)策略,限制簇首節(jié)點出現(xiàn)的范圍與數(shù)量,并通過引入簇首能量自檢機制,降低網(wǎng)絡的控制開銷。同時利用節(jié)點能量和位置信息,選取最優(yōu)節(jié)點成為簇首。仿真結果表明,該算法在網(wǎng)絡的總體能耗、負載均衡和生命周期方面都有較好的表現(xiàn)。(2)考慮到對監(jiān)護對象實時、準確的定位功能在遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)中的重要性,針對現(xiàn)有MDS (Multi-dimensional Scaling)相關技術的定位精度受錨點數(shù)目和網(wǎng)絡連通度限制的問題,提出一種結合分簇思想的多維標度迭代定位算法CBMDS (Cluster-based Multi-dimensional Scaling),該算法將迭代MDS算法與LEACH (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)協(xié)議相結合,利用路由過程獲得的信息實現(xiàn)網(wǎng)絡節(jié)點的定位。仿真結果表明,CBMDS算法在節(jié)點隨機分布的情況下,無需設置錨點即可較好地實現(xiàn)快速、準確的節(jié)點定位。(3)通過系統(tǒng)分析遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的結構和組成以及對現(xiàn)有技術的分類比較,提出基于ZigBee技術的無線傳感網(wǎng)遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng),并給出了系統(tǒng)的軟硬件設計實現(xiàn)。該系統(tǒng)具有清晰的設計結構和良好的可擴展性,通過引入無線傳感技術,增強了遠程醫(yī)療監(jiān)護的能力,拓寬了遠程醫(yī)療監(jiān)護的范圍。
【關鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡 遠程醫(yī)療監(jiān)護 分簇技術 能量均衡 節(jié)點定位
【學位授予單位】：杭州師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.1.1 研究目的與意義10-11
• 1.1.2 研究目標11
• 1.2 相關領域研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 無線傳感網(wǎng)領域11-13
• 1.2.2 遠程醫(yī)療監(jiān)護領域13-14
• 1.3 無線傳感網(wǎng)在遠程醫(yī)療監(jiān)護領域的研究進展14-17
• 1.4 論文研究內容與組織結構17-18
• 2 無線傳感網(wǎng)絡路由協(xié)議研究18-27
• 2.1 無線傳感網(wǎng)體系結構18
• 2.2 無線傳感網(wǎng)協(xié)議棧18-21
• 2.3 無線傳感網(wǎng)絡路由算法研究21-24
• 2.3.1 無線傳感網(wǎng)絡路由算法設計準則21-22
• 2.3.2 無線傳感網(wǎng)絡路由算法的分類22-24
• 2.4 典型的分層路由協(xié)議24-26
• 2.5 本章小結26-27
• 3 基于能量均衡的固定分區(qū)路由算法27-38
• 3.1 問題描述27
• 3.2 算法描述27-34
• 3.2.1 模型假設與定義28-29
• 3.2.2 網(wǎng)絡劃分29-33
• 3.2.3 數(shù)據(jù)傳輸33-34
• 3.3 仿真結果和實驗分析34-37
• 3.4 本章小結37-38
• 4 基于分簇的多維標度定位算法38-48
• 4.1 問題描述38
• 4.2 算法描述38-43
• 4.2.1 迭代MDS定位算法39-40
• 4.2.2 簇內定位階段40-41
• 4.2.3 簇間坐標整合階段41-42
• 4.2.4 基準節(jié)點的選取42-43
• 4.3 仿真與性能評估43-47
• 4.3.1 算法復雜度分析43
• 4.3.2 仿真結果和實驗分析43-47
• 4.4 本章小結47-48
• 5 基于無線傳感網(wǎng)的遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)設計48-60
• 5.1 遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)概念48-49
• 5.1.1 遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)結構和組成48
• 5.1.2 系統(tǒng)設計準則48-49
• 5.2 系統(tǒng)框架設計49-50
• 5.3 系統(tǒng)硬件設計50-57
• 5.3.1 ZigBee技術51-55
• 5.3.2 無線傳感節(jié)點硬件結構55-57
• 5.4 系統(tǒng)軟件設計57-59
• 5.5 本章小結59-60
• 6 總結與展望60-62
• 6.1 總結60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻62-66
• 附錄66
• 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文目錄66
• 作者在攻讀碩士學位期間參加的科研活動66

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝園園;孫發(fā)勤;;基于嵌入式系統(tǒng)的遠程醫(yī)療監(jiān)護終端的設計與模擬實現(xiàn)[J];金陵科技學院學報;2006年03期

2 王虹;吳飛;;醫(yī)療監(jiān)護技術現(xiàn)狀分析與探討[J];中國醫(yī)療設備;2011年07期

3 陳劍,郭興明,劉曉東;藍牙技術在醫(yī)療監(jiān)護中的應用[J];電子技術應用;2002年05期

4 武麗,朱玉玉,蔡波;無線集散醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的設計[J];電子技術應用;2004年09期

5 唐富華,康景利,郭銀景,楊陽;基于嵌入式技術的移動醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的研制[J];計算機工程與應用;2005年13期

6 嚴壯志;張靜;施俊;蔣皆恢;;無線醫(yī)療監(jiān)護技術綜述[J];中國醫(yī)療器械雜志;2006年05期

7 孫堯;黃永鋒;景奉水;梁自澤;李恩;;基于移動平臺的醫(yī)療監(jiān)護信息傳輸及顯示的設計與實現(xiàn)[J];移動通信;2013年Z1期

8 宋莉莉;郭雪清;王森;王光華;;基于無線網(wǎng)絡的遠程醫(yī)療監(jiān)護平臺應用研究[J];華南國防醫(yī)學雜志;2013年06期

9 王彩峰;劉知貴;彭桂力;李婧;;基于藍牙技術的移動醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)研究[J];電視技術;2007年05期

10 戴松青;;基于低頻喚醒的半主動式無線醫(yī)療監(jiān)護節(jié)點設計[J];科技資訊;2008年25期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉國忠;劉增光;鄧文怡;燕必希;呂乃光;;基于嵌入式模塊RCM3000的遠程醫(yī)療監(jiān)護網(wǎng)絡[A];2004全國測控、計量與儀器儀表學術年會論文集（下冊）[C];2004年

2 趙錦萌;吳效明;;智能家居醫(yī)療監(jiān)護的ZigBee傳感器網(wǎng)絡研究[A];中國儀器儀表學會醫(yī)療儀器分會2010兩岸四地生物醫(yī)學工程學術年會論文集[C];2010年

3 孫晶晶;彭云;吳效明;;Access數(shù)據(jù)庫在面向社區(qū)的醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)中的應用[A];中國生物醫(yī)學工程學會成立30周年紀念大會暨2010中國生物醫(yī)學工程學會學術大會壁報展示論文[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 通訊員 馬登峰　孫常龍;3G技術無線遠程醫(yī)療監(jiān)護網(wǎng)絡項目落戶高新區(qū)[N];泰安日報;2011年

2 主任醫(yī)師 費國忠;搬運病人應講科學[N];家庭醫(yī)生報;2003年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李秋巒;面向遠程醫(yī)療監(jiān)護的無線傳感網(wǎng)絡路由與定位算法研究[D];杭州師范大學;2015年

2 薛淞文;可穿戴醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)CPU的設計與實現(xiàn)[D];西北大學;2010年

3 劉驪;基于可穿戴計算平臺的醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];西北大學;2008年

4 陳志江;基于物聯(lián)網(wǎng)的遠程智能醫(yī)療監(jiān)護數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的設計[D];杭州師范大學;2012年

5 汪洋;基于傳感器網(wǎng)絡的無線醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)[D];浙江工業(yè)大學;2014年

6 王文俊;基于家庭醫(yī)療監(jiān)護的嵌入式設備研究[D];河北工業(yè)大學;2013年

7 周暢;遠程移動醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];吉林大學;2015年

8 徐海波;遠程醫(yī)療監(jiān)護網(wǎng)絡平臺的設計與實現(xiàn)[D];北京交通大學;2011年

9 和思銘;基于電力線技術的醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)研究[D];長春理工大學;2008年

10 趙立波;多傳感器信息融合智能醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)[D];西華大學;2010年

  本文關鍵詞：面向遠程醫(yī)療監(jiān)護的無線傳感網(wǎng)絡路由與定位算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：419760