13、无线医疗传感器网络与无线体域网在医疗中的应用

无线医疗传感器网络与无线体域网在医疗中的应用

1. 无线传感器网络与无线体域网概述

现代医疗领域中，无线传感器技术的进步极大推动了医疗服务的发展。无线传感器网络（WSNs）由无线传感器设备和无线通信网络两部分构成，具有广泛的应用场景，涵盖健康、军事、教育、消防及心理等多个领域。在医疗应用方面，WSNs 能够降低心脏骤停患者的死亡率，美国心脏协会（AHA）报告显示，心脏骤停发生后的前 720 秒（12 分钟）内，患者的生存率可达 48% - 75%。

无线体域网（WBAN）作为 WSN 的一个分支，也被称为身体传感器网络（BSNs）或体域网络（BANs）。它由轻薄小巧的传感器组成，分布在人体周围、体表和体内，用于监测人体及其周围环境。WBAN 最初由相关研究引入，逐渐成为医疗领域首选的无线监测设备。其主要功能包括监测、数据检测与收集以及无线数据传输，通常借助个人数字助理（PDA）和智能手机，通过主无线系统将数据传输给医疗专业人员。

1.1 传感器节点特点

传感器节点一般由传感组件、处理组件、通信组件和电源单元组成，能够无线地感知、收集、处理和传输数据到中央接收器。可靠且高效的传感器节点应具备低成本、低功耗、无线通信能力、多跳数据路由和分布式处理等特点。节点的寿命主要受电源（电池）质量和续航时间的影响，以往研究通过平衡或循环负载来延长节点寿命，近期则尝试将可再生能源融入传感器结构以实现这一目标。由于传感器节点体积小、成本低，通常会大量部署。

1.2 WSN 与 WBAN 的区别

尽管 WBAN 是 WSN 的分支，但二者存在诸多差异。能量效率和可靠性在两个系统中都至关重要，但 WBAN 对其他参数的要求更为严格，例如