【摘要】：隨著生活條件與醫(yī)療水平的不斷提高,通信技術(shù)與醫(yī)療技術(shù)發(fā)展受到了越來(lái)越多的關(guān)注,無(wú)線體域網(wǎng)(Wireless Body Area Networks,WBAN)是近些年衍生出的新型醫(yī)療信息系統(tǒng)的重要組成部分。但目前無(wú)線體域網(wǎng)仍然存在通訊距離受限、通訊網(wǎng)絡(luò)生命周期短、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能耗較大等問(wèn)題,作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分支ZigBee技術(shù)為WBAN的實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)有效的解決方案。通過(guò)研究分析,基于ZigBee的輕量級(jí)節(jié)能算法研究還存在以下問(wèn)題:1)在ZigBee單跳傳輸過(guò)程中,單跳網(wǎng)絡(luò)通訊距離受限;2)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采用電池供電的方式,節(jié)點(diǎn)生命周期短,耗能大。論文針對(duì)上述問(wèn)題,論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)生命周期短,耗能大的問(wèn)題,提出一種基于懲罰誤差矩陣的自適應(yīng)三次指數(shù)平滑算法,在感知節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)端建立輕量級(jí)預(yù)測(cè)模型,輕量級(jí)預(yù)測(cè)模型可有效的減少感知節(jié)點(diǎn)與路由節(jié)點(diǎn)打開(kāi)收發(fā)機(jī)的次數(shù)為ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)省大量的能量。(2)針對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)生命周期短,耗能大的問(wèn)題,提出一種具有調(diào)節(jié)因子的自適應(yīng)傳輸功率校正控制算法。由于人體自身的擺動(dòng),路由節(jié)點(diǎn)到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的距離是實(shí)時(shí)變化的,因此采用固定的發(fā)送功率會(huì)造成能量的浪費(fèi)。該算法自適應(yīng)的改變了路由節(jié)點(diǎn)向協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送能量的大小。通過(guò)上述兩種方案解決了無(wú)線體域網(wǎng)能耗大的問(wèn)題。(3)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的多路生理信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)采集人體的生理信號(hào)發(fā)送至ZigBee路由節(jié)點(diǎn),接下來(lái)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn),最后ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)通過(guò)串口通信將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)軟件,上位機(jī)軟件實(shí)時(shí)顯示人體生理信號(hào),實(shí)現(xiàn)了對(duì)生理數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)與實(shí)時(shí)顯示。
【圖文】：

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 ZigBee 多跳網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方法e 多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方法e 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是星型結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)體域網(wǎng)都采用的單跳星型構(gòu)，ZigBee 樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)的加入可以進(jìn)行長(zhǎng)距離絡(luò)還具有自組織，自愈功能而且減少了路由表的信息從而 2-1 所示為樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)模型。

圖 2-2 ZigBee 樹(shù)型算法程序設(shè)計(jì)流程圖點(diǎn)入網(wǎng)流程器節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)流程，協(xié)調(diào)器開(kāi)始組建網(wǎng)絡(luò)，指示燈閃爍表示正在路由器是否存在，如果路由器存在則將路由器加入網(wǎng)絡(luò)，否則存在，，如果終端節(jié)點(diǎn)存在則直接加入?yún)f(xié)調(diào)器組建的網(wǎng)絡(luò)中。路點(diǎn)判斷是否存在，如果終端節(jié)點(diǎn)存在則將終端節(jié)點(diǎn)加入?yún)f(xié)調(diào)協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)開(kāi)始同步閃爍，若其中有節(jié)點(diǎn)不參到網(wǎng)絡(luò)中。組建流程圖如圖 2-3 所示。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN92;R-05

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