检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：梁宝文华南理工大学

学位级别：硕士

无线人体传感器网络(Wireless Body Sensor Networks,WBSNs)主要用于对人体的健康进行实时监测。介质访问控制(Media Access Control,MAC)协议在确保WBSNs正常运行上扮演了重要的角色。然而,目前提出的MAC协议仍然有较大的能耗和时延问... 详细信息

无线人体传感器网络(Wireless Body Sensor Networks,WBSNs)主要用于对人体的健康进行实时监测。介质访问控制(Media Access Control,MAC)协议在确保WBSNs正常运行上扮演了重要的角色。然而,目前提出的MAC协议仍然有较大的能耗和时延问题。为了减少传感器节点的能耗和缩短数据传输的时延,本文提出了两种无线人体传感器网络的MAC协议,分别应用于较大流量的人体传感器网络和较小流量的人体传感器网络。主要内容概括如下:1)针对较大流量的人体传感器网络提出了一种能量高效和紧急感知的MAC(Energy-Efficient and Emergency-Aware MAC,EEEA-MAC)协议。为了减少能耗和紧急数据时延,该方法提出源节点采用CSMA/CA而中继节点采用混合CSMA/CA-TDMA发送数据。此外,该方法还设计了一种随着拥有紧急数据的节点数不同而呈现三种变化的超帧结构。该方法提出源节点采用CSMA/CA而不是混合CSMA/CA-TDMA,这样可以使紧急数据及时以竞争的方式被发送。同时,采用CSMA/CA方式的节点可以自主竞争发送数据,避免了TDMA方式的众多信标帧发送,因此可以减少能耗。不同于已有方法,该方法在非争用期引入了侦听机制。节点在发送数据前会侦听是否有紧急数据以决定是否要发送它自己的数据,使得紧急数据可以抢占其他数据的时隙来被发送,从而及时处理紧急数据。仿真结果显示在两跳网络的基础上,EEEA-MAC与IEEE 802.15.4和IEEE 802.15.6相比,在能耗和时延方面都展示了较大的逻辑优越性。2)针对较小流量的人体传感器网络提出了一种基于优先级梯度增加时隙数的MAC协议。该方法首先根据节点的数据类型和节点当前健康参数将节点优先级分为四个等级。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方案,并根据节点效用公式选出效用最大的候选时隙方案作为次优时隙分配方案。最后根据节点优先级和次优时隙分配方案决定各节点传输各个数据的顺序。该方法确保在时隙分配公平的前提下降低时隙分配的复杂度以及缩短数据传输的时延。仿真结果证明该方法在节点总效用和节点传输数据的时延上具有逻辑有效性。

关键词：无线人体传感器网络 MAC协议超帧结构时隙分配

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于无线人体传感器网络的数据采集系统对游泳项目不同泳姿的特征分析

基于无线人体传感器网络的数据采集系统对游泳项目不同泳姿的特征...

引用

第十一届全国体育科学大会

作者：刘泳庆陈骐肖书明国家体育总局体育科学研究所

研究目的:随着物联网、人工智能等技术在体育领域的应用,利用基于惯性传感器(IMU)的无线人体传感器网络对于运动表现进行分析是近几年的热点方向。为了分析身体不同部位在不同泳姿情况下的运动特征,设计了无线人体传感器网络的数据采集... 详细信息

研究目的:随着物联网、人工智能等技术在体育领域的应用,利用基于惯性传感器(IMU)的无线人体传感器网络对于运动表现进行分析是近几年的热点方向。为了分析身体不同部位在不同泳姿情况下的运动特征,设计了无线人体传感器网络的数据采集系统,完成在用户进行蝶仰蛙自四种泳姿情况下对手腕和脚腕的数据采集与分析,实现了对四种泳姿不同阶段的特征分解。研究方法:在所设计的数据同步采集系统中,将集成数据采集频率为100Hz、量程为-100g-100g的三轴加速度传感器的可穿戴设备固定在用户身体的手腕和脚腕,被测者按照蝶泳、仰泳、蛙泳和自由泳的顺序进行四种泳姿的混合泳,每种泳姿做10个动作周期,在计算机端分析用户在四种泳姿过程中身体不同部位的加速度特征。研究结果:由于浮力、水流和传感器噪声等因素的影响,加速度测量数据会出现一些不正常的毛刺,将采集得到的加速度数据导出,在matlab软件中进行限幅滤波和低通滤波以去除毛刺,基于去除毛刺后的数据进行游泳运动学分析。通过对所研制系统针对四种泳姿进行测试表明,利用手腕和脚腕的加速度特征呈现可以有效实现不同泳姿动作阶段的划分。泳姿加速度数据具有明显的差异性:蝶泳的手部发力强度明显大于其他三种泳姿,仰泳和自由泳的手部发力强度次之,蛙泳手的发力强度最小,手腕处的传感器数据与脚腕相比幅值较大;而蛙泳腿的发力明显强于其他三种泳姿,且更具爆发性。针对不同泳姿可以实现对泳姿的动作进行初步分解:通过蝶泳手和蝶泳腿在xyz轴的加速度分析,可见蝶泳手和蝶泳腿在x轴的加速度特征最为显著,可以从蝶泳手的加速度特征明确判断出移臂动作的位置,而移臂之后的加速度数值的趋势表现为由负到正且变换平缓,说明手臂的移动方向是从靠近身体一侧到离开身体一侧的过程,且速度的变换比较平缓,从蝶泳腿加速度特征可以显著判断出两次打水的位置;仰泳手腕和左右脚腕在y轴的加速度幅值明显小于x轴和z轴方向,这说明腿部的主要发力集中在垂直于腿部的平面内,并且y轴加速度不具备明显的特征,因此针对x轴和z轴的加速度值进行分析,仰泳腿在x轴的发力方向基本一致,说明双腿在x轴方向上的发力状态基本相同,而在z轴方向上的发力情况相反,说明,双腿是上下交替的,从仰泳手在x轴和z轴的加速度特征可以明确判断出入水点,因为这一时刻的是一个运动周期速度变化最快的时刻,划水阶段存在一次手腕的翻转,因此加速度会出现一次反向的变化,出水和划水阶段是一个连续的加速阶段,也存在一次手腕方向的翻转,因此加速度也会出现一次反向的变化;x、y、z轴蛙泳的加速度特征都很显著,蛙泳左、右腿在x轴的加速度呈现反向的趋势,可以看出,蛙泳腿在一个动作周期中的发力时间很短,且有两个反向的加速度峰值,显然是收腿和蹬腿的动作,而收腿和蹬腿之间出现的加速度平稳期是翻腿阶段;自由泳腿在一个动作周期里呈现出明显的周期性,本次测试的运动员采用了针对中短距离的自由泳方式,一次手臂动作配合六次打腿动作,从自由泳手的技术动作可以分析,对左臂而言,其在入水和抱水两个阶段的间隔时间占比在一个动作周期是较大的,这是因为在这个时间段右手要完成划水的整个技术动作,基于此可以判断在左手入水和抱水的时间间隔内加速度特征是比较平稳的,且绝对值较小。研究结论:基于无线人体传感器网络的数据采集系统可以实现对不同泳姿的特征分析。本研究设计了一种基于加速度传感器的无线人体传感器网络的数据采集系统,通过将可穿戴设备固定在用户身体的手腕和脚腕,采集并分析用户在四种泳姿过程中身体不同部位的加速度特征。通过实验测试与分析,实现用户身体不同部位发力情况的数据采集,基于此可以计算实现不同泳姿的加速度特征分析,并完成基于加速度数据的游泳动作阶段划分,对于游泳技术分析有重要意义,其功能亦可推广至其他项目。

关键词：无线传感器网络无线人体传感器网络可穿戴设备加速度游泳

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于MPU6000的低功耗无线人体传感器网络节点设计

引用

计算机测量与控制 2014年第2期22卷 539-541,547页

作者：张其袁纵横梁丁宁运琨赵国如桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 中国科学院深圳先进技术研究院低成本健康重点实验室广东深圳518055

针对有线人体传感器网络节点具有携带不便、传输距离有限的缺点,设计并实现了一种用于人体运动监测的无线人体传感器网络节点;文中首先介绍了节点的硬件设计实现方案,节点控制器采用MSP430F2418PM,传感器采用六轴惯性传感器模块MPU6000... 详细信息

针对有线人体传感器网络节点具有携带不便、传输距离有限的缺点,设计并实现了一种用于人体运动监测的无线人体传感器网络节点;文中首先介绍了节点的硬件设计实现方案,节点控制器采用MSP430F2418PM,传感器采用六轴惯性传感器模块MPU6000,射频模块采用nRF24L01;然后对软件设计实现流程和节点的节能工作模式进行了详细阐述和实验验证;实验结果表明,该研究实现的无线节点具有反应灵敏和功耗低的特点,在15 m范围内无线传输稳定,最高传输速率可达2 Mbps,采集的惯性数据能够明显反映人体的正常运动和跌倒的特征;该节点在人体异常步态监测、康复评估和跌倒预警等方面具有潜在重要应用价值。

关键词：低功耗无线人体传感器网络运动监测 MPU6000 nRF24L01

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：