基于协作通信的体域网生理数据远程智能采集技术研究

健康监护是无线体域网的一项重要应用，而生理数据远程智能采集技术是实现健康监护必不可少的组成部分，是体域网领域的核心技术。目前学术界对体域网数据采集技术的研究刚刚起步，已有技术还存在可靠性差、传输速度低和能量效率低等问题。. 针对这些问题，本项目将研究基于协作通信的体域网生理数据远程智能采集技术，通过引入节点间的协作机制，网络性能可以得到显著提升。我们首先探讨采集系统的整体架构，在此基础上研究基于协作通信的中继选择算法和MAC接入协议；针对采集系统中的数据汇聚和数据压缩，我们还将研究基于协作机会调度的汇聚节点数据传送以及基于压缩感知的数据采集和压缩技术，由于体域网对于能量消耗有严格的要求，我们还将对此进行节能技术相关的研究。我们最终将实现体域网生理数据远程智能采集的原型系统和测试平台，并在该平台上进行算法评估和改进及系统验证和展示。

基于体域网的生理数据远程智能采集技术,是体域网的一项关键技术,在健康监护、健康管理、健康预测以及健康康复方面都具有重要的应用。本项目全面调研了体域网生理数据采集技术的国内外最新进展，研究了基于协作通信的体域网生理数据采集系统的整体网络架构和设计理论，比较了各种不同的网络拓扑和无线传输技术；重点研究了体域网生理数据远程采集系统的若干理论问题，提出了基于协作通信的中继选择算法，进行了体域网数据的压缩感知与汇聚协议的设计与实现并针对传输可靠性以及节能技术进行了深入研究；设计并实现了基于协作通信的生理数据远程智能采集系统一体化平台，对平台中各节点以及他们之间的通信进行了详细的设计与软硬件实现；以此平台为基础，充分研究了上述算法和协议在实际系统中的性能；最后，基于该一体化平台，我们研究了相关应用，搭建了远程智能睡眠监测系统、远程心理压力监测与管理系统、远程无线心率监测系统。这些系统成功的在合作单位的临床实践中得到应用，并取得了很好的临床效果。项目共发表论文20篇，均被SCI/EI收录；申请专利6项。