無(wú)線體域網(wǎng)節(jié)能策略綜述

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第30卷第2期2013年2月計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究ApplicationResearchofComputersV01．30No．2Feb．2013無(wú)線體域網(wǎng)節(jié)能策略綜述毋盧先領(lǐng)8’。，彭能明8’6，陸勝男8，徐保國(guó)8(江南大學(xué)a．物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院；b．輕工過(guò)程先進(jìn)控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫214122)摘要：作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支，無(wú)線體域網(wǎng)因其便攜、可移動(dòng)的特點(diǎn)受到各個(gè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。然而，節(jié)點(diǎn)難以得到充電或替換使得能耗問(wèn)題日益凸顯。針對(duì)節(jié)點(diǎn)能量受限問(wèn)題，在簡(jiǎn)要介紹無(wú)線體域網(wǎng)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合已有的研究，分別從物理層、MAC

2、層和網(wǎng)絡(luò)層等方面分析并總結(jié)了已有的節(jié)能策略。最后，根據(jù)應(yīng)用需求，提出了幾點(diǎn)研究設(shè)想。關(guān)鍵詞：無(wú)線體域網(wǎng)；能量受限；生命周期；節(jié)能策略中圖分類(lèi)號(hào)：TP929．5文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：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．Schoo

3、lofInternetof孤ingsEngiwenng，b．KeyLaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustryofMinistryofEducation，Jiang-mnUniversity，WuxiJiangsu214122，蕊打m)Abstract：Asanimportantbranchofthewirelesssensornetworks，wirelessbodyareanetworkhasarousedextensiveattentioninvariousfieldsforitsp

4、ortableandmobilefeatures．However，thatthenodesaredifficulttorechargeorreplacemakestheenergyissuesbecomeincreasinglyimportant．Tosolvethisproblem，thispaperbrieflyintroducedthearchitectureandfeaturesofwirelessbodyareanetwork．Next，combiningwiththeexistingresearches，itanalyzedands

5、ummarizedsomeenergy-efficientstrategiesfromphysicallevel，mediaaccesscontrollevelandnetworklevel，respectively．Finally，takingaccountofapplica—tionrequirements，itputforwardseveralfutureresearchdirections．Keywords：wirelessbodyareanetwork(WBAN)；energyconstrained；lifetime；power·sa

6、vingstrategies0引言無(wú)線體域網(wǎng)(WBAN)又稱(chēng)體域傳感網(wǎng)(bodyareasensornet—works，BASN)?，是一種以人體為中心，由和人體相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)元素等組成的通信網(wǎng)絡(luò)，能夠通過(guò)置于人體周?chē)蛉梭w內(nèi)部的各種傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)人體的一些重要生理參數(shù)(如體溫、血壓、心率、血氧濃度等)或人體周?chē)囊恍┉h(huán)境參數(shù)(如溫度、濕度、光照強(qiáng)度等)進(jìn)行感知和采集，繼而通過(guò)無(wú)線的方式發(fā)送到人體附近的基站(basestation，BS)或移動(dòng)單元(mobileunit，MU)，最后通過(guò)Interact上傳到終端服務(wù)器進(jìn)行分析和處理，如圖1所示。WB

7、AN涉及多類(lèi)學(xué)科的高度交叉和多種知識(shí)的高度融合，綜合了傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)(micro—electro—mechanismsystem，MEMS)、嵌入式計(jì)算、數(shù)據(jù)融合(datafusion，DF)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)以及無(wú)線通信、分布式信息處理等技術(shù)，目前已被廣泛應(yīng)用于軍事、娛樂(lè)、消費(fèi)電子、智能家居、公共服務(wù)，尤其是醫(yī)療保健等領(lǐng)域‘“。與傳統(tǒng)的以數(shù)據(jù)為中心無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensornetwork，WSN)相比，WBAN有著如下特點(diǎn)：a)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小。研究表明，人體體表或體內(nèi)大約可以部署10—20個(gè)各類(lèi)傳感器節(jié)點(diǎn)bj，因此它不可能像WSN那

8、樣，向目標(biāo)區(qū)域隨機(jī)部署大量的傳感器節(jié)點(diǎn)，讓它們以協(xié)作的方式完成對(duì)某一參數(shù)的采集任務(wù)，這樣就增加了對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理能力和能耗的要求。b)能量高度受限。