12、基于模糊逻辑的医疗物联网聚类方案与自动化医疗监测系统

基于模糊逻辑的医疗物联网聚类方案与自动化医疗监测系统

一、FC - IoMT技术概述

在边缘计算中，实现能源高效聚类以提升医疗物联网（IoMT）系统性能至关重要。当前，边缘计算面临着医疗设备能源保存和系统寿命延长的挑战，因此，医疗系统需要高效的能量传输策略。为解决这一问题，提出了一种基于模糊逻辑的聚类技术——FC - IoMT技术。该技术基于能量（Energy）、距离（Distance）、延迟（Delay）、容量（Capacity）和队列（Queue）五个输入参数来选择簇头（CH），能显著降低IoMT系统的能耗。

二、FC - IoMT模型

1. 网络模型
   • 传感器和基站（BS）在传感区域内保持静止。
   • 传感器是同质的，具有相同的能力，初始使用时每个传感器节点的能量相同，且都被分配一个唯一的标识符（ID）。
   • 传感器消耗功率，并能根据到目标接收器的距离调整广播功率。
   • 链路是对称的，节点根据已知的广播功率和接收到的信号强度计算到其他节点的估计距离。
2. 能量消耗模型
   • 传输能量消耗采用简化方法，根据传输和接收节点之间的距离，同时考虑自由空间（$d^2$ 功率损耗）和多径衰落（$d^4$ 功率损耗）信道模型。传输 $l$ 比特数据包在距离 $d$ 上的能量消耗公式如下：
     [
     E_{Tx}(l, d) = E_{Tx - elec}(l) + E_{Tx - amp}(l, d) =