[發明專利]無線人體傳感器網絡時隙分配方法及無線人體傳感器網絡

有效

• 申請號: 202010194396.3
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111315025B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 梁寶文;劉徐迅;曾衍輝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W72/10;H04W84/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭浦娟

本發明公開了一種無線人體傳感器網絡時隙分配方法及無線人體傳感器網絡，包括首先根據傳感器節點當前健康參數和節點的數據類型劃分節點優先級；然后根據節點優先級梯度增加節點時隙數并確定候選時隙分配方案；再根據節點總效用確定各節點的唯一最佳時隙分配方案；最后根據節點優先級及最佳時隙分配方案決定節點的數據發送順序。本發明最大限度地降低了時隙分配的時間復雜度，減少協調器計算時延，縮短節點傳輸數據的時延，同時也提高了節點總效用和保證了各節點時隙分配的公平性。

技術領域

本發明涉及無線人體傳感器網絡技術領域，特別涉及一種無線人體傳感器網絡時隙分配方法及無線人體傳感器網絡。

背景技術

無線人體傳感器網絡，是附著在人體身上的一種網絡，由幾個到二十幾個體積較小、具有通信功能且能量有限的傳感器節點和一個協調器組成，它可以自動智能地感知一個人的健康數據，以支持智慧城市中的各種健康應用。每個傳感器節點既可佩戴在身上，也可植入體內。傳感器節點測量體溫、血壓、心電圖、腦電圖等，然后將收集到的數據發送到協調器。協調器是網絡的管理器，也是身體區域網絡和外部網絡之間的網關，使數據能夠得以安全地傳送和交換。

由于健康數據的重要性，健康數據對服務質量的要求很高。為了提供高質量的長期服務，滿足高優先級節點高吞吐量低時延要求，較優的傳輸資源分配方案變得尤為重要。因此健康數據傳輸需要采用高效的時隙分配方法，在不超過最大可用時隙的情況下，滿足健康數據的服務質量要求。

無線人體傳感器網絡的時隙分配是該領域的重要問題，有很多學者提出了相關的解決方案，大多數方案考慮的側重點都在采用貪婪算法進行時隙分配，而沒有考慮到分配復雜度及計算時延問題。如果時間復雜度太大，協調器計算時延就會增加，從而增大節點傳輸數據的時延。

發明內容

本發明的第一目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種無線人體傳感器網絡時隙分配方法，該方法可以最大限度地降低時隙分配的時間復雜度，減少協調器計算時延，縮短節點傳輸數據的時延，同時也可以提高節點總效用和保證各節點時隙分配的公平性。

本發明的第二目的在于提供一種無線人體傳感器網絡，能夠滿足優先級節點高吞吐量低時延要求。

本發明的第三目的在于提供一種存儲介質。

本發明的第一目的通過下述技術方案實現：一種無線人體傳感器網絡時隙分配方法，包括如下步驟：

S1、根據傳感器節點當前健康參數和節點的數據類型劃分節點優先級；

S2、根據節點優先級梯度增加節點時隙數并確定候選時隙分配方案；

S3、根據節點總效用確定各節點的唯一最佳時隙分配方案；

S4、根據節點優先級及最佳時隙分配方案決定節點的數據發送順序。

優選的，所述步驟S1具體包括以下步驟：

S1.1、根據各個節點當前健康參數與其對應閾值進行大小對比，如果節點當前健康參數超出對應的閾值，則將節點劃分為第一或第二優先級，否則，則將節點劃分為第三或第四優先級；

S1.2、然后根據節點所收集數據的類型，針對不同患者進行不同劃分：

對于第一、二優先級，將用于收集與患者所患疾病相關數據且節點當前健康參數超出閾值的節點劃分為第一優先級，將用于收集與患者所患疾病無關數據且節點當前健康參數超出閾值的節點劃分為第二優先級；

對于第三、四優先級，將用于收集與患者所患疾病相關數據且節點當前健康參數未超出閾值的節點劃分為第三優先級，將用于收集與患者所患疾病無關數據且節點當前健康參數未超出閾值的節點劃分為第四優先級，由此將所有節點劃分為四個等級。

更進一步的，根據節點優先級梯度增加節點時隙數，過程如下：