Skip to main content
SUPERVISOR
Pejman Khadivi,Faramarz Hendessi
پژمان خدیوی (استاد راهنما) فرامرز هندسی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Taghi Adl
سیدتقی عدل

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Power Aware Design of Body Sensor Network
rogress in medicine has extensive relation with the other fields of science and technology. The through effect of the development of various sciences on human’s life and presenting health care services shows this relation. Emersion of body Sensor Network is one of these advances. Wireless body sensor networks will revolutionize health care services by remote, continuous and non-invasive monitoring. Hence it is expected that preventing and early detecting of disease will be added to the current healthcare systems which are mostly based on disease management and not on health management. In recent decades, health care services have been developed impressively. Due to the raising of the costs of health care and growth in life expectancy, Wireless Sensor Networks are offering the next evolution in biometrics and healthcare monitoring applications. By wireless body sensor network (W) system, a hospital can monitor physiology signals for 24 h without disturbing the patient. According to the attempts for convenience of users in all parts of life, the patient’s vital signs can be observed out of hospital environment. The main purpose of Body Sensor Networks is to transmit health information of users to medical center or physician in real time without any inconvenience for the users. These sensors can measure different vital physiological signs of patients like heartbeat, blood pressure, body temperature, pulse oxygen and other similar parameters. Health data is transmitted to medical center via wired or wireless connections. This research introduces medical sensor networks and its constraints, meanwhile discusses the requirements of these networks and proposes a solution for power reduction as the main concern in Body Sensor Networks. A Medium Access Control (MAC) protocol is presented and designed based on sample rate of each sensor and the number of bit per samples. This protocol tries to schedule sensors with less active time and more sleep time. This scheduling meets real time requirements and decreases active period, so inactive period will be lengthened, therefore power consumption will be reduced. By applying the proposed method, flexibility and expandability of sensor network will be increased. More over this research focuses on reducing control messages based on type of physiological signals and their continuity nature. Due to the slow nature variation of vital signs, there is no need to receive an Ack/Nack message for each packet. A window is defined regard to the least requirement of any biological signals that only one control message is sent for each window. The simulation shows the efficiency of this proposed method on the body sensor networks. Keywords Body sensor network, power consumption, MAC protocol, Duty cycle
سیستم های پایش سلامت در دهه‌های اخیر رشد چشم گیری داشته‌اند. از آن جا که هزینه‌ی حفظ سلامت افزایش پیدا کرده است و جمعیت جهان رو به سالخوردگی می‌رود، به همین خاطر نیاز به پایش سلامت بیماران در خارج از بیمارستان افزایش پیدا کرده است. با توجه به تلاش هایی که برای آسودگی کاربران در تمامی سطوح زندگی می شود، هدف اصلی از شبکه های حسگر بدنی انتقال شرایط سلامتی کاربر به صورت بلادرنگ به خود شخص، بیمارستان و یا دکتر متخصص، بدون ایجاد زحمت برای او می‌باشد. این حسگرها توانایی اندازه‌گیری پارامترهای فیزیولوژی حیاتی مانند ضربان قلب، فشار خون، دمای بدن، میزان اکسیژن خون و سرعت تنفس و سایر علائم را دارند. اطلاعات پزشکی، به وسیله سیستم پایش سلامت، با استفاده از ارتباطات سیمی و یا بدون سیم به یک مرکز پزشکی منتقل می شوند. این پایان نامه ضمن معرفی شبکه های حسگر پزشکی و محدودیت های طراحی آن ها، پس از بررسی نیاز هایی که این شبکه ها باید تامین کنند، به ارائه راه حلی برای کاهش مصرف توان که از مهم ترین چالش های شبکه های حسگر بدنی است می پردازد. در این راستا پروتکل دسترسی به رسانه ای ارائه می شودکه با توجه به نرخ ارسال نمونه ها و همچنین تعداد بیت های نمونه ارسالی سعی در توزیع یک زمان بندی بهینه بین گره های حسگر دارد. این زمان بندی به گونه ای است که ضمن بر آوردن نیاز های بلادرنگ حسگر ها، بازه زمانی فعال حسگر ها را کاهش می دهد و با افزایش مدت زمانی که حسگر ها به خواب می روند توان مصرفی را کاهش می دهد. همچنین با استفاده از این پروتکل، انعطاف پذیری و قابلیت گسترش شبکه با اضافه شدن گره هایی با نرخ ارسال داده های متفاوت افزایش می یابد. به علاوه در این پایان نامه با توجه به تغییرات پیوسته علائم فیزیولوژیکی بدن، پیشنهاداتی برای کاهش پیام های کنترلی ارائه می شود. معمولا تغییرات فیزیولوژیکی در بازه هایی طولانی و بیشتر از یک ثانیه اتفاق می افتند، لذا نیاز به ارسال پیغام های کنترلیAck/Nack به ازای هر بسته ارسالی نداریم، لذا میتوان با توجه به خصوصیات سیگنال ارسالی و نحوه باز سازی آن در گره مرکزی، پنجره ای تعریف کرد که به ازای این محدوده پیام های ارسالی، پیغام های Ack/Nack ارسال شود. نتایج شبیه سازی در این پایان نامه تاثیر مثبت پیشنهادات ارائه شده را بر روی کاهش مصرف توان در شبکه های حسگر بدنی نشان می دهد. کلمات کلیدی: 1- شبکه های حسگر بدنی 2-توان مصرفی 3- پروتکل ها ی ارتباطی 4-دوره کاری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی