دانلود مقاله ترجمه شده شبکه های بی سیم حسگر بدن با پهنای باند بسیار وسیع: ارزیابی در شرایط کانال استاتیک و دینامیک

شبکه های بی سیم حسگر بدن، مجموعه ای از سنسورهای پوشیدنی بی سیم هستند که اطراف یا درون بدن انسان قرار داده می شوند تا به مانیتورینگ و نظارت اطلاعات مهم از بدن انسان بپردازند. یک گیرنده (یعنی واحد کنترل) مورد نیاز است تا این سنسورها به مکان های از راه دور (یعنی پایگاههای داده ای بیمارستان ها و مراکز تلفن) متصل شوند. در اینجا یک نود (node) سنسور بدنی با پهنای باند بسیار وسیع (UWB) طراحی و آزمایش شده تا عملکرد واقعی یک شبکه بی سیم حسگر بدنی مبتنی بر UWB مورد آنالیز و تحلیل قرار گیرد.  یافته ها نشان می دهد که مکان سنسورها و واحد کنترل در بدن انسان نقش مهمی بر روی عملکرد سیستم شبکه های بی سیم حسگر بدنی دارند. این کار همچنین به بررسی وضعیت بهینه مکانی گیرنده برای انواع متفاوت پیکربندی های سنسور می پردازد. یافته ها در دو شرایط کانال استاتیک (ساکن) و دینامیک و بر اساس انتقال داده از نود یا گره سنسور UWB که برای کاربردهای شبکه بی سیم حسگر بدنی ایجاد شده اند، مورد ارزیابی قرار گرفته اند.  چهار موقعیت معمول سنسور، یعنی قفسه سینه، سر، مچ دست، و کمر و سه موقعیت برای دریافت کننده، یعنی قفسه سینه، کمر و بازو مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات در اتاق بدون پژواک Anechoic chamber)) انجام شده اند تا افکت و عوامل محیطی به حداقل برسد. در آزمایش استاتیک، فرد مورد آزمایش در تمام مدت آزمایش، بی حرکت باقی می ماند. در شرایط کانال استاتیک، هنگامیکه گیرنده در نقطه بهینه ای روی بدن قرار داده بودند، دیده شد که توان انتقال (transmission power) می تواند تا 26 dB کاهش یابد. ارزیابی شرایط کانال دینامیک نیز انجام گرفت که از طریق امکان حرکت فرد آزمودنی بود تا هنگام حرکت بدن در پیاده روی صورت گیرد. به دلیل حرکت بدن، توان انتقال باید تا 7 dB افزایش یابد تا همان نرخ خطای بیتی (bit error rate) در آزمایش استاتیک حفظ شود.

1-مقدمه

شبکه بی سیم حسگر بدنی (WBAN) مجموعه ای از سنسورهای بی سیم هستند که در اطراف یا درون بدن انسان قرار داده شده اند تا به شیوه بی سیم به جمع آوری اطلاعات مهم بپردازند [1],[2]. در سال های اخیر، شاهد افزایش علاقه به کاربرد تکنولوژی بی سیم پهنای باند وسیع (UWB) برای استفاده در شبکه های بی سیم حسگر بدنی (WBAN) می باشیم [3], [4] که به دلیل برخی مزایای مهمّ آن، مانند انتقال با توان  – پایین (Low-power)، فرکانس رادیویی (RF) پایین، و اثرات تداخل الکترومغناطیسی (EMI) در محیط پزشکی، آنتن با اندازه کوچک، [5] و میزان یا نرخ بالای داده  (high data rate) می باشد [6]. ارتباطات UWB در مانیتورینگ و نظارت سیگنال های پزشکی پیوسته، مانیتورینگ پزشکی با سرعت بالا مانند قرص های الکترونیکی، بعنوان یک سیستم ویدئویی بی سیم در محیط های بیمارستانی، و یک ثبت عصبی چند – کانالی برای به دست آوردن میزان بالا داده 100Mbps برای سطح مشترک مغز – کامیپوتر به کار رفته است.  همچنین UWB برای آنالیز و ردیابی گیت یا قدم های پزشکی جالب است زیرا عملکرد بسیار دقیقی دارد...