[发明专利]无线人体传感器网络时隙分配方法及无线人体传感器网络

说明书

本发明公开了一种无线人体传感器网络时隙分配方法及无线人体传感器网络，包括首先根据传感器节点当前健康参数和节点的数据类型划分节点优先级；然后根据节点优先级梯度增加节点时隙数并确定候选时隙分配方案；再根据节点总效用确定各节点的唯一最佳时隙分配方案；最后根据节点优先级及最佳时隙分配方案决定节点的数据发送顺序。本发明最大限度地降低了时隙分配的时间复杂度，减少协调器计算时延，缩短节点传输数据的时延，同时也提高了节点总效用和保证了各节点时隙分配的公平性。

技术领域

本发明涉及无线人体传感器网络技术领域，特别涉及一种无线人体传感器网络时隙分配方法及无线人体传感器网络。

背景技术

无线人体传感器网络，是附着在人体身上的一种网络，由几个到二十几个体积较小、具有通信功能且能量有限的传感器节点和一个协调器组成，它可以自动智能地感知一个人的健康数据，以支持智慧城市中的各种健康应用。每个传感器节点既可佩戴在身上，也可植入体内。传感器节点测量体温、血压、心电图、脑电图等，然后将收集到的数据发送到协调器。协调器是网络的管理器，也是身体区域网络和外部网络之间的网关，使数据能够得以安全地传送和交换。

由于健康数据的重要性，健康数据对服务质量的要求很高。为了提供高质量的长期服务，满足高优先级节点高吞吐量低时延要求，较优的传输资源分配方案变得尤为重要。因此健康数据传输需要采用高效的时隙分配方法，在不超过最大可用时隙的情况下，满足健康数据的服务质量要求。

无线人体传感器网络的时隙分配是该领域的重要问题，有很多学者提出了相关的解决方案，大多数方案考虑的侧重点都在采用贪婪算法进行时隙分配，而没有考虑到分配复杂度及计算时延问题。如果时间复杂度太大，协调器计算时延就会增加，从而增大节点传输数据的时延。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种无线人体传感器网络时隙分配方法，该方法可以最大限度地降低时隙分配的时间复杂度，减少协调器计算时延，缩短节点传输数据的时延，同时也可以提高节点总效用和保证各节点时隙分配的公平性。

本发明的第二目的在于提供一种无线人体传感器网络，能够满足优先级节点高吞吐量低时延要求。

本发明的第三目的在于提供一种存储介质。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种无线人体传感器网络时隙分配方法，包括如下步骤：

S1、根据传感器节点当前健康参数和节点的数据类型划分节点优先级；

S2、根据节点优先级梯度增加节点时隙数并确定候选时隙分配方案；

S3、根据节点总效用确定各节点的唯一最佳时隙分配方案；

S4、根据节点优先级及最佳时隙分配方案决定节点的数据发送顺序。

优选的，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S1.1、根据各个节点当前健康参数与其对应阈值进行大小对比，如果节点当前健康参数超出对应的阈值，则将节点划分为第一或第二优先级，否则，则将节点划分为第三或第四优先级；

S1.2、然后根据节点所收集数据的类型，针对不同患者进行不同划分：

对于第一、二优先级，将用于收集与患者所患疾病相关数据且节点当前健康参数超出阈值的节点划分为第一优先级，将用于收集与患者所患疾病无关数据且节点当前健康参数超出阈值的节点划分为第二优先级；

对于第三、四优先级，将用于收集与患者所患疾病相关数据且节点当前健康参数未超出阈值的节点划分为第三优先级，将用于收集与患者所患疾病无关数据且节点当前健康参数未超出阈值的节点划分为第四优先级，由此将所有节点划分为四个等级。

更进一步的，根据节点优先级梯度增加节点时隙数，过程如下：