Harvesting energy in the human environment has been identified as an effective way to charge the body sensor nodes in wireless body area networks (WBANs). In such networks, the capability of the nodes to detect events is of vital importance and complements the stringent quality of service (QoS) demands in terms of delay, throughput, and packet loss. However, the scarce energy collected by human motions, along with the strict requirements of vital health signals in terms of QoS, raises important challenges for WBANs and stresses the need for new integrated QoS-aware energy management schemes. In this paper, we propose a joint power-QoS (PEH-QoS) control scheme, composed of three modules that interact in order to make optimal use of energy and achieve the best possible QoS. The proposed scheme ensures that a sensor node is able to detect the medical events and transmit the respective data packets efficiently. Extensive simulations, conducted for different human activities (i.e., relaxing, walking, running, and cycling), have shown that the application of PEH-QoS in a medical node increases the detection efficiency, the throughput, and the energy efficiency of the system

چکیده

برداشت انرژی در محیط انسانی به صورت یک روش موثر جهت شارژ گره های سنسور بدن در شبکه های ناحیه بدن بی سیم (WBAN) شناخته می شود. در چنین شبکه هایی، قابلیت گره ها در تشخیص رخدادها، از اهمیت بالایی برخوردار بوده و تقاضاهای کیفیت دقیق سرویس برحسب تاخیر، توان عملیاتی و تلفات بسته را نکمیل می کند. با این حال، انرژی محدود جمع آوری شده توسط حرکات بدن همراه با الزامات اساسیِ سیگنال های حیاتی سلامت برحسب QoS، سبب بروز چالش های مهمی برای WBANها شده و بر نیاز برای روش های مدیریت انرژی مطلع از QoS تلفیق شده جدید تاکید دارد. در این مقاله، ما یک روش کنترل کیفیت سرویس توان متصل که شامل سه ماژولی است که به منظور استفاده بهینه از انرژی و دستیابی به بهترین QoS ممکن استفاده می شود را پیشنهاد داده ایم.روش پیشنهاد شده تضمین می کند که یک گره سنسور قادر به تشخیص رخدادهای درمانی بوده و بسته های داده مربوطه را به طور کارآمدی ارسال می کند. شبیه سازی های گسترده برای فعالیت های مختلف انسان (مانند استراحت، راه رفتن، دویدن و دوچرخه سواری) نشان می دهد که کاربرد PEH-QoS در یک گره درمانی سبب افزایش بازدهی تشخیص، توان عملیاتی و بازدهی انرژی در سیستم می شود.

1-مقدمه

شبکه های ناحیه بدن بی سیم (WBAN) با چندین چالش مواجه است که باید پیش از پیاده سازی نهایی در سیستم های telemedicine بر آن غلبه شود. دستگاه های پزشکی که یک شبکه را تشکیل می دهند، به آنها گره های بدن گفته می شود و به طور کلی ناهمگن بوده، دستورات مختلفی را اجرا می کنند و منابع تغذیه و الزامات کیفیت مختلفی دارند...