摘要：无线体域网作为"人体"传感器网络在远程医疗保健、特殊人群监护等服务领域有着巨大的应用意义,能量有效性是面临的首要挑战,功率控制是解决问题的有效途径.通过真实人体环境的实验数据说明了无线链路的动态变化特性和功率控制的必要性.从网络和控制相结合的角度来研究无线体域网中节点的功率控制问题,设计了基于PID算法的轻量级自适应功率反馈控制机制来动态调整无线体域网中节点的发射功率.在cc2530节点上实现并验证了算法,实验结果表明在获得较高的数据包成功接收率的同时能有效减少节点的能量消耗、达到提高网络能量有效性的目的.

摘要：电流波动是在电路中经常会遇到的问题,特别是在移动设备和传感器等应用中,电路的稳定性对设备运行的稳定性和可靠性有直接的影响。为了更好的降低电流波动,提出CMOS无线体域网收发机集成电路滤波仿真。构建互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)无线体域网收发机集成电路模型,通过分离集成电路中有功和无功电流的方法检测电路谐波,根据谐波特点实现滤波器的设计;基于滤波器设计原理、截止频率范围、范数、负荷容量以及稳定性,完成滤波器的设计,达到集成电流滤波仿真的目的。实验结果表明,所提方法对于CMOS无线体域网收发机集成电路中的电流波动滤波效果好。

摘要：基于无线体域网(Wireless Body Area Network, WBAN)实现的医疗信息传输系统,面临数据来源鉴别、节点合法性认证、数据机密性和数据完整性鉴别等安全问题,而且无线传感器节点本身的计算、存储等资源有限。文章基于零知识证明和零水印技术,结合AES加密算法,提出一种适合WBAN环境的安全的医疗信息系统设计方案,并在基于Nes C语言的MicaZ节点上实现。理论证明和实验结果均表明,文章方案可以高效安全地解决WBAN面临的问题,适用于在实际WBAN环境中安全地传输、管理医疗信息。

摘要：无线体域网进行生理信号长期非间断观测过程中,为捕捉生理数据动态特征以提升信号压缩率,增强网络能量有效性,综合考虑压缩感知和多尺度在线字典学习,提出了一种能量有效数据处理机制。首先依据各尺度系数能量占比设计观测矩阵,以提高观测数据有效性;其次,节点对多尺度小波系数进行随机投影,以深入削减数据量;最后,结合多尺度鲁棒字典学习,高质量恢复原始数据。数值结果表明,所提机制在重构精度、数据压缩率方面表现尤佳,有助于提升网络能量有效性。当压缩率高达85时重构信号仍满足医疗诊断要求。

摘要：本文基于双光束投射原理,搭建了用于监测脉搏、血氧和环境信息的WBAN无线传感器节点硬件平台,编写了嵌入式系统软件。经测试,该节点工作稳定、可靠,且具有微型、低功耗等特点,对WBAN无线传感器节点设计具有一定的指导作用。

摘要：基于智能手机传感器的人体活动识别是普适计算领域的研究热点.为扩展可识别的活动种类,并提高准确率和实时性,提出了由智能手环和智能手机组建无线体域网通过深度神经网络在线识别人体活动的方法.首先,设计由智能手环和智能手机组成的无线体域网的总体框架;然后,对预处理后的传感信号,构造带有Inception结构的卷积神经网络和长短时记忆递归神经网络来分别提取时空域特征,并结合两类网络结构来融合多模态传感数据,离线进行神经网络模型训练;最后,对训练好的神经网络模型进行优化,并部署到智能手机上,在线实时识别人体活动.实验结果表明,本文方法无需手工设计特征,可自动融合各类异构传感数据,更加准确、高效地识别了更多种类的活动.

摘要：利用等比例缩小技术设计了两种小型化超宽带天线。天线辐射贴片为开扇形槽的半圆结构,接地板形状为开方形槽的半椭圆。分别采用FR4环氧板材料和液晶聚合物LCP材料作为介质基板,尺寸分别为25 mm×10.5 mm×0.8 mm和32 mm×7.5 mm×0.1 mm。FR4基板天线实测工作带宽为2.27~11.9 GHz,相对带宽达到134%。LCP介质板天线实测工作带宽为2.8~9.6 GHz,相对带宽为110%。通过HFSS软件仿真分析天线接近人体时S参数的变化情况以及将两种不同介质板的天线分别附着于人体模型上时的比吸收率(SAR)分布,仿真结果均符合欧盟(EU)标准,两种小型化的超宽带天线均可应用于可穿戴通信系统中。

摘要：在国内渐渐进入老龄化以后,老年人健康监护与管理受到了越来越多人的关注。而从实际案例来看,由于一些家庭所用的监护系统比较陈旧,许多功能没有很好的关注,故出现了许多危险事故。传统监护系统时效性差、功能单一、操作不便利,因此,传统监护模式并不能满足当前要求。而在无线通信、集成电路、MEMS等技术出现以后,无线体域网回到了历史的舞台。本文将以无线体域网为着眼点,设计老年人健康监护系统,介绍无线体域网技术架构,包括心电、脉搏、血氧、体温四大节点,并分析实际结果、实际效用。

摘要：为了改善无线体域网轻量级数据的隐私加密性能,设计一种无线体域网轻量级数据融合隐私保护系统。系统硬件设计方面,将串口和蓝牙串行端口(Bluetooth Serial Port,BSP)以串联方式通信,并连接通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)接口。系统软件设计方面,使用D-S合成规则,对传感器节点轻量级数据进行融合。系统传感器发送融合后的数据到多个远程服务存储设备,远程服务存储设备验证接入节点身份并更新身份识别数据,将更新后的身份识别数据接入无线体域网,完成所有设备的身份认证。测试结果表明,每个小组的加密处理耗时均在设定值范围内,结果符合预期目标。

摘要：在研究无线体域网(WBAN)安全属性的基础上,为了对无线体域网安全协议进行安全分析,保证协议设计之初的安全性,提出并实现了一种基于模型检测的无线体域网安全协议形式化分析和验证方法.基于模型检测工具PAT研究建模语言CSP#及其扩展方法,提出一种支持网络节点可移动的抽象建模数据结构,便于对WBAN协议的形式化建模;根据Dolev-Yao模型,结合WBAN节点位置的可移动性,建立攻击者抽象模型.以Chitra等提出的基于双天线的WBAN安全协议为例,在PAT工具中应用笔者提出的方法对其进行建模并加以分析验证,体现了方法的实用性.