无线体域网(WBAN)
拓扑结构 (3)
33低,因此,在抗干扰方面,多跳拓扑占有一定的优势。
4.网络的鲁棒性方面
星型拓扑中的任何一个节点失效都不会对其他节点造成影响,整个网络仍然可以
继续运行,直到所有节点都失效为止;而对于多跳拓扑结构的网络,如果有一个
节点失效,会影响网络的连续性,必须对失效后的网络进行重组,因此,多跳拓
扑结构的网络必须支持动态的网络重建,这对于网络的继续运行起着至关重要的
作用。
通过上述对两种拓扑结构的比较,选用何种拓扑结构应视网络系统的应用场景而
定。对于规模很小的几个节点组成的网络,可以适当调整 CU 在身体上的位置,
保证CU 到各节点的距离都比较近,这样就可以考虑采用星型拓扑,在保证能量
小的同时,也能简化系统算法的复杂度;而对于室外场景下,规模大的网络,可
以考虑选择多跳拓扑,设计优化的网络算法以尽可能降低节点的传输时延。
35
CU图 4-2 无线体域网多跳树形拓扑结构图
Fig.4-2 Multihop Tree Topology of WBAN
4.2.3 两种拓扑比较
下面从以下四个方面对两种拓扑进行比较[34]
。1.能量消耗方面
对于星型拓扑,对于离 CU 近的节点,较低的发射功率就能够满足数据准确度要
求,然而对于离 CU 比较远的节点,则要求更高的发射功率;而对于多跳拓扑,
离CU 近的节点由于要承担转发数据业务,因此需要消耗更多的能量,但是远离
CU 的节点的能量就可以比较小。
2.传输时延方面
对于星型拓扑,所有传感器节点只需要一跳就可以将数据传输到 CU,因此,每
个节点的数据传输时延都比较小;而对于多跳拓扑,离 CU 近的节点,时延就比
较小,而远离 CU 的节点其时延就比较大。
3.干扰方面
星型拓扑中由于有些节点需要比较大的发射功率,因此,对其他用户的干扰相对
来说就比较大;而多跳拓扑中,不管是远离 CU 还是靠近 CU 的节点,其能量都
比较34
CU图 4-1 无线体域网星型拓扑结构图
WBAN关键技术分析与发展
70 巨 堕 ——…… …
文章编号:1002—8692(2010)04—0070—03
WBAN关键技术分析与发展冰 ・技术分析・
章银娥。涂小强 (赣南师范学院数学与计算机科学学院,江西赣州341000)
【摘 要】详细介绍了无线体域网(WBAN)的几种关键技术,分析了WBAN的应用场合和相关国际标准制定情况,并以健康监护 系统为例,阐述了WBAN的工作方武。最后,对WBAN技术的发展前景进行了展望。 【关键词】无线体域网;无线个域网;超宽带技术;无线传感器网络 【中图分类号】TN93;TP393 【文献标识码】A
Key Techniques and Development of WBAN
ZHANG Yin—e.TU Xiao—qiang (Deparrment ofMath and Compute ̄Gannan Normal University,Jiangxi Ganzhou 341004 China) 【Abstract】In this paper,several key techniques of Wireless Body Area Network(WBAN)ale introduced in details.And then,the appropriate application and correlated international standard development of WBAN are aU analyzed.Then.taking healthy monitoring system as an example,the working pattern of WBAN is described. Finally,the developing future of WBAN technique is also proposed. 【Key words】WBAN;wireless personal area network;UWB;wireless sensor network
无线网络安全技术的论文三篇
无线网络安全技术的论文三篇
文章首先介绍了无线广域网、无线城域网、无线局域网、无线个域网、无线体域网等无线网络的基本特点,然后从无线网络的开放性、移动性、动态变化以及传输信号的不稳定性和终端设备等方面比较了无线网络安全和有线网络安全的区别,最后提出并详细解释了解决无线网络安全问题的一般思路。以下是店铺为大家整理到的无线网络安全技术的论文,欢迎大家前来阅读。
无线网络安全技术的论文一:
随着信息化技术的飞速发展,很多网络都开始实现无线网络的覆盖以此来实现信息电子化交换和资源共享。无线网络和无线局域网的出现大大提升了信息交换的速度和质量,为很多的用户提供了便捷和子偶的网络服务,但同时也由于无线网络本身的特点造成了安全上的隐患。具体的说来,就是无线介质信号由于其传播的开放性设计,使得其在传输的过程中很难对传输介质实施有效的保护从而造成传输信号有可能被他人截获,被不法之徒利用其漏洞来攻击网络。因此,如何在组网和网络设计的时候为无线网络信号和无线局域网实施有效的安全保护机制就成为了当前无线网络面临的重大课题。
1 无线网络的安全隐患分析
无线局域网的基本原理就是在企业或者组织内部通过无线通讯技术来连接单个的计算机终端,以此来组成可以相互连接和通讯的资源共享系统。无线局域网区别于有线局域网的特点就是通过空间电磁波来取代传统的有限电缆来实施信息传输和联系。对比传统的有线局域网,无线网络的构建增强了电脑终端的移动能力,同时它安装简单,不受地理位置和空间的限制大大提高了信息传输的效率,但同时,也正是由于无线局域网的特性,使得其很难采取和有线局域网一样的网络安全机制来保护信息传输的安全,换句话无线网络的安全保护措施难度原因大于有线网络。
IT技术人员在规划和建设无线网络中面临两大问题:首先,市面上的标准与安全解决方案太多,到底选什么好,无所适从;第二,如何避免网络遭到入侵或攻击?在有线网络阶段,技术人员可以通过部署防火墙硬件安全设备来构建一个防范外部攻击的防线,但是,“兼顾的防线往往从内部被攻破”。由于无线网络具有接入方便的特点,使得我们原先耗资部署的有线网络防范设备轻易地就被绕过,成为形同虚设的“马奇诺防线”。
超宽带定义与特性分析报告
超宽带定义与特性分析报告
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一、超宽带的定义
超宽带(Ultra-Wideband,UWB)是一种无线通信技术,利用极宽的频谱带宽进行数据传输。相较于传统的窄带和宽带技术,超宽带技术具有更高的数据传输速率、更低的功耗以及更强的抗干扰能力。超宽带技术在精确定位、无线通信、雷达探测等领域具有广泛的应用前景。
(一)超宽带的基本原理
超宽带技术通过发送和接收具有极宽频谱的信号来实现通信。这些信号的带宽通常大于500MHz,或者相对带宽(即信号带宽与中心频率之比)大于20%。超宽带信号可以采用脉冲无线电(ImPUlSeRadiO)或多频带正交频分复用(MB-OFDM)等方式产生。
1、脉冲无线电:脉冲无线电是超宽带技术的一种实现方式,它通过发送极短时间的脉冲信号来传输数据。这些脉冲信号的持续时间通常在纳秒级别,具有极宽的频谱。接收端通过检测脉冲信号的到来时间以及幅度等信息来恢复原始数据。
2、多频带正交频分复用:MB-OFDM是另一种超宽带实现方式,它将可用频谱划分为多个正交子载波,并在每个子载波上进行数据调制。通过采用先进的信号处理算法,MB-OFDM可以实现高速数据传输和较低的误码率。
(二)超宽带的特性
1、高数据传输速率:由于超宽带信号具有极宽的频谱带宽,因此可以实现非常高的数据传输速率。这使得超宽带技术在需要传输大量数据的场景下具有优势,如高清视频传输、实时数据采集等。
2、低功耗:超宽带技术采用脉冲无线电或多频带正交频分复用等高效调制方式,使得在相同传输速率下,相较于其他无线通信技术,具有更低的功耗。这有利于实现更长的设备续航时间,适用于物联网、可穿戴设备等低功耗应用场景。
3、强抗干扰能力:超宽带信号的宽频带特性使其具有较强的抗干扰能力。在复杂的电磁环境下,超宽带技术可以保持稳定的通信性能,降低误码率。此外,由于超宽带信号具有较低的功率谱密度,对其他通信系统的干扰也相对较小。
Ad Hoc无线体域网的时间同步协议研究与仿真
39第33卷 第8期 湖南科技学院学报 Vol.33 No.8
2012年8月 Journal of Hunan University of Science and Engineering Aug.2012
Ad Hoc无线体域网的时间同步协议研究与仿真
李 剑1 潘海军2
(1.深圳中兴微电子技术有限公司,广东 深圳 518000;2.湖南科技学院 电子工程系,湖南 永州 425100)
摘 要:无线体域网是最新出现的一种网络结构,其主要针对人体内,体外以及近人体的传感器和终端之间的信息传输。
最新的IEEE 802.15.6协议便是针对此类网络专门提出的指南和规则。Ad Hoc网络虽然不是主流的无线体域网组网方式,但
是因为其的便利性以及整个网络的有效不依赖于中心节点的特点,拓宽了无线体域网的使用领域。时间同步是Ad Hoc网
络顺利工作的重要前提,针对Ad Hoc无线体域网,本文提出了一个时间同步协议,并在实时系统自动验证工具UPPAAL平
台上实现了该协议的仿真,最后的结果证明该同步协议设计过程合理,实际运行结果有效。
关键词:Ad hoc;无线体域网;时间同步;WBAN
中国分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1673-2219(2012)08-0039-04
0 引 言 受惠于摩尔定律和微电子产业和传感技术的发展,越来越多的医疗检测系统被小型化,可穿戴化。为了解决这些微型医
疗元器件之间的通信问题,一种新的通信网络:无线体域网(Wireless Body Area Network,简称WBAN)应运而生。WBAN
是以人体为中心,由和人体相关的网络元素,包括个人终端,植入、佩戴和附着在身体、衣物的传感器和检测设备,以及分
布在人体超近距离内的其他组网设备等组成的通信网络。依赖WBAN,人的生命体征等信息在被传感器采集后通过WBAN
中心的网络中心(hub)处理并利用无线个域网(Wireless Personal Area Network,简称WPAN)或移动通信网络等与医疗中
心电采集电路的设计与实现论文
编 号:
审定成绩:
重庆邮电大学
毕业设计(论文)
设计(论文)题目: 心电采集电路的设计与实现
学 院 名 称 : 生物信息学院
* * * * : * *
专 业 : 生物医学工程
班 级 : 0611003
学 号 :
* * * * : ***
答辩组 负责人 : 王 伟
填表时间:2014 年 5 月
重庆邮电大学教务处重庆邮电大学本科毕业论文
I
摘 要
随着社会进步,科技发展,人们所受到的心血管疾病的威胁不但没有下降反而有所增加,比如白领猝死等问题。因此,有必要也有需要设计一款心电采集设备,时时监测个体的心脏工作状态,预防心脏疾病的发生。
心电信号(简称ECG)一般受到基线漂移、工频噪声及肌电噪声的干扰。由于ECG信号是强噪声下的低频微弱信号,因此在提取ECG信号时必须进行滤波及放大处理。本课题设计了一款ECG信号采集电路,实现对ECG信号的提取。主要工作如下:
①查阅相关文献,全面分析了解ECG信号特征,为论文工作的展开做准备。
②结合ECG信号的特点,提出ECG信号采集电路总体设计方案。
③设计硬件电路。分为电源模块、放大模块和滤波模块.其中滤波模块包括80Hz低通滤波、0.5Hz高通滤波及工频陷波器。
④使用Multisim10.0仿真放大与滤波电路,进行调试。
⑤用面包板搭建各电路模块并分别调试,然后总体调试。测试通过后用万用板焊接,最终保证电路能够正常工作。
⑥绘制PCB板,焊接电路及调试电路,保证电路稳定工作。
本课题设计的ECG采集电路能够提取到稳定的ECG信号,虽然仍受到部分噪声干扰,但是总体来说所得到的 ECG信号还是比较清晰稳定的,可以运用于以后扩展功能,如特征值提取及预防猝死等应用。
无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究
无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究
无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)是一种基于无线传感器网络的技术,用于监测人体内或周围的生理参数和动态活动。WBAN技术在医疗保健、体育运动、军事和娱乐等领域具有广泛的应用前景。在WBAN中,MAC层扮演着重要的角色,决定了网络节点之间的通信方式和资源分配。IEEE802.15.6是专门针对无线体域网的MAC层协议,本文将对IEEE802.15.6协议进行研究和分析。
1. 无线体域网MAC层概述
无线体域网MAC层是指网络中负责控制数据传输的部分,它管理节点之间的数据交换、资源分配和冲突检测等功能。在无线体域网中,由于节点密度高、功耗低、传输质量要求高等特点,MAC层的设计必须考虑这些特殊需求。
2. IEEE802.15.6协议介绍
IEEE802.15.6是专门针对无线体域网设计的MAC层协议,它提供了适用于医疗保健等应用场景的低功耗、低传输延迟和高可靠性的通信机制。IEEE802.15.6协议对不同类型的传感器数据进行了分类,为各种传感器提供了不同的通信机制,以满足其特定的需求。
3. IEEE802.15.6协议特点
(1)低功耗:IEEE802.15.6协议采用了诸多节能技术,包括睡眠模式、自适应传输功率和数据压缩等,以降低传感器节点的功耗。
(2)多传感器支持:IEEE802.15.6协议支持多种不同类型的传感器节点,如生理参数传感器、运动传感器和环境传感器等,为不同应用场景提供了灵活的支持。
(3)高可靠性:IEEE802.15.6协议采用了多种传输机制和错误控制技术,以确保数据传输的可靠性和稳定性。
(4)多层安全保护:IEEE802.15.6协议提供了多层数据安全保护机制,包括身份认证、数据加密和防重放攻击等,以保障数据的安全性。
无线体域网(WBAN)的人体健康指标实时监测系统
2013年9月15日 第36卷第18期 现代电子技术 Modern Electronics Technique Sep.2013 Vol_36 No.18
无线体域网(WBAN)的人体健康指标实时监测系统
曲彤晖,赵潇腾,李博文
(西安电子科技大学微电子学院,陕西西安710126)
摘要:在此介绍一种便携式的人体健康指标实时监测系统,该系统以无线体域网(WBAN)构建网络,以MSP430单片 机为核心,采用NELLCOR公司的指夹式血氧探头改造后采集血氧及脉搏信号,采集的信号经单片机处理后通过cc2530Zig— Bee模块定时发送到液晶屏上进行显示。当人体数据超标时可通过GPRS模块以发短信方式发到指定手机上。此系统所采 用设备可便携在人体,体积小,测量精度较高。此系统可对人体数据实时监控与远程监控。 关键词:MSP430单片机;CC2530ZigBee模块;GPRS模块;指夹式血氧探头;体域网 中图分类号:TN964.34 文献标识码:A 文章编号:1004—373X(2013)18—0128-03
WBAN--based real--time monitoring system of human health indexes
QU Tong—hui,ZHAO Xiao—teng,LI Bo—wen (College of micro-electronics,Xidian University,Xi’an 710126,China)
Abstract:A portable real—time monitoring system of human health indexes is introduced in this paper,in which the wire- less body area network(WBAN)is taken as the network and MSP430 microcontroller as the core.The modified finger—clipped oxygen probe developed by Nellcor Company is used to collect oxygen and pulse signals.After being processed by a microcon・ troller,the accumulated signals would be transmitted onto a LCD screen through CC2530ZigBee module to display.Once the ab— normal data from a person under test is detected,a built—in GPRS module will send a prompting message to a cell phone as a re・ minder.The system takes a proper use of portable equipment SO that it can be conveniently ca ̄ied by human body,due to its small size.Of course this equipment is of high measuring precision.The main purpose of this system lies in its real—time remote monitoring of the data from human bodies. Keywords:MSP430 microcontroller;CC2530ZigBee module;GPRS module;finger-clipped oxygen probe;body area net— work
无线体域网
龙源期刊网
无线体域网
作者:陈文
来源:《中兴通讯技术》2014年第05期
无线体域网是个人健康信息采集与传输的重要技术手段之一,具有重要现实意义和产业化前景,受到工业界、学术界和标准化组织的广泛关注。另外,IEEE 802.15.6 协议标准是目前国际上公认的一款适用于健康信息采集的未来超短距无线体域网协议标准。讲座将分3期对该技术进行介绍:第1期讲述无线体域网的背景、研究动态和技术特征;第2期对无线体域网的频段选取、信道建模、MAC层协议、通信技术和数据处理技术特征进行介绍;第3期介绍无线体域网的节点设计、数据采集和应用场景问题。
4 无线体域网的频带选择
根据目前的研究分析,无线个人通信系统可以操作于一些无需牌照的频谱上,并得到全球普遍的认可。人体域网络的重要频带包括可植入通信系统(MICS)频带、无线医疗遥测服务(WMTS)频带、工业-科学-医疗(ISM)频带以及超宽带(UWB)频带。由图2可知道,目前各个国家地区选用的适用于无线体域网(WBAN)的频带[6]。
(1)MICS
MICS可以提供超低功率、无需牌照的移动无线服务,这样医疗护理提供者就能在一个植入设备与一个基站之间建立高速、短程无线连接,支持结合植入医疗设备的诊断和治疗功能。MICS频段为402~405 MHz。MICS频带已经被大部分国家和地区广泛接受。
(2)WMTS
WMTS一般用于通过无线电技术来远程监控病人的健康。WMTS的使用给予了病人很大的移动性,减少了医疗监护的费用。目前,WMTS主要是在美国、日本、澳大利亚等国家和地区中使用,主要频带分散在420~429 MHz、440~449 MHz、608~614 MHz、1 395~1 400
MHz、1 427~1 429.5 MHz等。这些频带非常适合WBAN,首先,它属于低频带,可提供大量通信带宽,如在608~614 MHz中允许有4个1.5 MHz带宽的信道;其次,WMTS带宽只用于医疗通信,这样就比ISM频带的干扰要少很多。
基于CR技术的WBAN实现方案
2010年第7期
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1009—2552(2010)07—0001—04
基于CR技术的WBAN实现方案
蔡 浩,李 阳
(上海交通大学电子工程系,上海200240)
摘要:无线体域网(WBAN)作为最近的研究热点,具有移动灵活,部署方便等特点。由于
不同频率点的信道参数存在相当的差异,同时无线信道变化较快,网络节点能量受限。因此在
WBAN中,通过频谱感知,选择合适的空闲信道进行数据传输则显得至关重要,现总结比较了 三种常见的频谱检测方式,并阐述了以低功耗为目的的系统硬件实现和算法实现。
关键词:无线体域网;频谱检测;能量受限
Research on the MAC protocol designing of WBAN
CAI Hao.LI Yang
(Department of Electronic Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China) Abstract:WBAN has become the hot spot of recent researches due to its prominent characters of highly portable and easily deployable.Since the parameters of wireless channel are significantly different under
various channel frequency,together with the rapid change of channel characters and strict limitation on
nodes’energy consumption,choosing some idle channels with the help of spectrum detector is quite
