14、无线医疗传感器网络与智能医院系统：技术洞察与应用前景

无线医疗传感器网络与智能医院系统：技术洞察与应用前景

1. MAC层技术发展

在无线通信领域，MAC（媒体访问控制）层起着关键作用。早期的MAC IEEE 802.15.4版本存在一些局限性，如缺乏跳频功能、可靠性不足、带宽受限以及延迟无限制等问题。不过，2012年引入了改进版的MAC IEEE 802.15.4e。在MAC层中，协调器会将总信道分割成一系列超帧，用于时间参考资源分配。协调器还负责分配相等的信标周期，并纠正信标偏移周期。

如果MAC层得到正确实施，它应具备以下优点：
- 最小延迟时间
- 最大信道效率
- 高度可靠
- 灵活的传输系统

MAC层主要分为三类协议：轮询、TDMA（时分多址）和基于竞争的协议。协调器（集线器）可通过三种解决方案中的任意一种来组织信道访问。

2. 无线连接技术

WBAN（无线体域网）架构包含多个层级，每个层级由于安全、范围和功耗等因素，需要不同的无线通信技术。以下是几种常见的无线通信技术：
| 技术类型 | 特点 | 适用场景 | 局限性 |
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| 蓝牙 | 是一种WPAN（无线个人区域网络）系统，适用于相对短距离的无线通信，提供最高安全性。单个设备可与七个设备同时通信，通信持续时间为微微网寿命。支持所有蓝牙设备通信，无需视线连接。 | 适用于WBAN应用，特别是低功耗的BLE（蓝牙低功耗）版本在第一层系统中最为合适。 | 使用2.4 GHz带宽，可能存在干扰问题。 |
| Zigbee和IEEE 802.15.4 | Zigbee是IEEE 802.15.4