近年来，随着全球老龄化趋势愈发明显，医疗开销持续加大，如何有效降低医疗支出并提供老年人或患者更好的医疗服务是国内外研究的热点。随着传感器和通信技术的进步，使得以人体为中心构建通信网络成为可能。无线体域网（WirelessBody Area Network，WBAN）是由可穿戴设备或微型植入式传感器为网络节点而组成的一种特殊的无线传感网络（WirelessSensor Networks，WSNs）。它具有功耗低、传输距离较短等特点。WBAN不仅在医疗保健领域具有广泛的应用前景，还是未来医疗物联网的重要组成部分，其最终目标是融合相关硬件、软件和无线通信技术，为健康监护系统的发展提供必要条件。

无线体域网的研究最早起源于欧美地区。美国加州大学伯克利分校对于WBAN的可穿戴性、可扩展性和资源优化方面展开了广泛的研究。英国帝国理工大学对该技术用于情景感知方面进行了系统性的研究。在我国，越来越多的机构和学者开始关注此技术。中国科学院对WBAN中数据融合技术和人体监控技术展开了研究，香港中文大学对基于无线体域网的能量感知MAC协议进行了研究。虽然国内外的研究机构针对无线体域网的信道建模、路由协议设计、异构性数据融合等方面取得了一些研究成果，但是从整体上来说，对无线体域网的研究尚处于初级阶段，要想真正实现将此项技术广泛应用于现实医疗体系中，还有很长的路要走。首先是WBAN与传统WSN中业务类型单一不同，WBAN有多种业务类型，可分为三类：普通业务，按需业务和紧急业务。这些业务之间的数据流量、工作的时间、不同的业务的数据对远程控制中心的重要性都不相同，而且业务之间的耦合性较强。第二，无线体域网中设备的供电方式一般为电池供电，电池能量有限且不便于频繁更换，而在大多数的应用场合中，人体体表或附近的传感器节点需要不间断的监控病人体的各项生理指标。除此之外，人体不可能永远处于相对静止状态，随着人体的不断运动，网内各传感器节点的相对位置必定产生变化。考虑到传输距离、传输媒介、路径损耗等因素的影响，固定的路由传输机制不仅有可能造成某一传感器过早的结束生命，而且极有可能导致数据传输错误。所以针对现有资源有限，设计高可靠性、低能耗的路由协议，最大限度得完成数据的采集、传输和处理及延长网络的工作寿命。

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计的基本内容

本设计主要研究如何提高无线体域网能量效率和分析拓扑结构可靠性。主要从路由协议设计和拓扑控制的角度出发，针对无线体域网的特殊应用环境提出了一种节能的路由协议，实现合理地利用网络资源，进而提高无线网体域的生命周期；同时，针对不同的传感业务分类，提出了动态的时隙分配机制MAC协议，确保在时延和缓存限制的情况下，充分利用时隙减少信息传输次数，达到降低能耗的目的。主要工作如下：

Ⅰ.对不同业务类型、传感器节点使用恰当的方法设置优先级，提高无线体域网的信息传输可靠性；

Ⅱ.以降低能耗、提高系统可靠性为设计目标，研究休眠机制应用于无线体域网的方法；

Ⅲ.设计一种基于星形网络结构的超帧时分复用（TDMA）接入控制策略和提出一种动态的时隙分配机制MAC协议，确保在时延和缓存限制的情况下，充分利用时隙减少信息传输次数，实现降低能耗的目的；

Ⅳ.通过MATLAB实验仿真验证相关算法。

2.2设计的目标

(1)通过比较设置优先级后的系统使用寿命与未增加优先级设置（各传感节点依次传输）的系统寿命，直观表现出本次设计所提出的基于突发业务和能量优先级的设计方案优势；