無線體域網(wǎng)技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望*

鄧世洲， 高偉東， 胡 煒， 劉景文， 楊貴亮， 劉 帆

(1.北京大學(xué) 人民醫(yī)院，北京 100044； 2.普天信息技術(shù)研究院有限公司，北京 100080)

0 引 言

伴隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、人口老齡化進(jìn)程的加快，慢性病發(fā)病人數(shù)快速上升，并逐漸成為居民健康的主要威脅，慢性病預(yù)防和管理也成為了重大的公共衛(wèi)生問題[1]。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前我國已確診的慢性病患者高達(dá)2.6億人，慢性病導(dǎo)致的死亡已經(jīng)占總死亡的85 %，而由慢性病導(dǎo)致的疾病負(fù)擔(dān)已占疾病治療總負(fù)擔(dān)的70 %。因此，若不及時有效控制慢性病，將會帶來嚴(yán)重的社會問題和經(jīng)濟(jì)問題。雖然慢性病可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，但如果能對患者進(jìn)行科學(xué)有效的生命體征監(jiān)測，很多重大慢性病是可以提前預(yù)知并加以治療的。無線體域網(wǎng)(wireless body area network，WBAN)的出現(xiàn)，為慢性病患者的健康監(jiān)測提供了一種簡單、低成本的手段[2～4]?；赪BAN技術(shù)，通過在慢性病患者體表或者體內(nèi)布置能自動采集人體心電、腦電、肌電、體溫、血壓、血糖、血氧等生命體征參數(shù)的傳感器，實現(xiàn)實時、方便、全天候的健康監(jiān)測。

WBAN在醫(yī)療健康領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用價值，但WBAN中的節(jié)點設(shè)計必須要符合低功耗[5]、安全保密[6,7]和高服務(wù)質(zhì)量(QoS)的需求[8]。同時，由于WBAN業(yè)務(wù)是面向醫(yī)療健康的，數(shù)據(jù)傳輸必須具有安全保密、高QoS特性，以減少個人隱私泄露，保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性。本文對WBAN關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，介紹了WBAN的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀，同時對WBAN技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。

1 WBAN技術(shù)研究現(xiàn)狀

1.1 低功耗技術(shù)

低功耗對延長WBAN設(shè)備的續(xù)航時間和減少特定吸收率(specific absorption rate,SAR)均有益處，WBAN的近人體傳輸特性要求WBAN設(shè)備的發(fā)射功耗必須嚴(yán)格受限[9]。文獻(xiàn)[10,11]評估了體域網(wǎng)應(yīng)用下Zig Bee協(xié)議的功耗，結(jié)論是如果不對Zig Bee協(xié)議的功耗進(jìn)行改進(jìn)，將無法很好地用于體域網(wǎng)場景。文獻(xiàn)[12]提出了一種適用于體域網(wǎng)應(yīng)用的Bluetooth動態(tài)調(diào)度策略，傳感器節(jié)點通過自適應(yīng)地在連接狀態(tài)和睡眠狀態(tài)間切換實現(xiàn)功耗節(jié)省。BSN-MAC[13]提出了一種自適應(yīng)超幀結(jié)構(gòu)機(jī)制，協(xié)調(diào)器根據(jù)傳感器節(jié)點反饋的信息自適應(yīng)地調(diào)整保護(hù)時隙(guaranteed time slot,GTS)和競爭接入期(contention access period,CAP)的長短，實現(xiàn)減少接入沖突和空閑偵聽，達(dá)到節(jié)省功耗的目的。除了上述針對Bluetooth和Zig Bee技術(shù)的改進(jìn)MAC協(xié)議外，近年來,學(xué)術(shù)界又提出了一些專門應(yīng)用于WBAN系統(tǒng)的低功耗MAC協(xié)議，包括CICADA[14]和H-MAC[15]。CICADA是一種適用于無線多跳、移動WBAN的MAC協(xié)議，采用數(shù)據(jù)即時傳輸?shù)姆绞教岣咄掏铝浚瑴p少傳輸時延。H-MAC是一種多時分址(TDMA) MAC層協(xié)議，結(jié)合心率監(jiān)測應(yīng)用，傳感器節(jié)點根據(jù)心跳節(jié)奏自動進(jìn)行時間同步，節(jié)省開啟射頻(radio frequency,RF)和接收時間同步信息的功率消耗。作為世界上唯一發(fā)布的WBAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.6[16]分別從宏觀、微觀角度提出了WBAN的功率管理策略。宏觀功率管理指的是“冬眠”：當(dāng)節(jié)點在非喚醒超幀內(nèi)處于非激活狀態(tài)時，節(jié)點進(jìn)入“冬眠”；微觀功率管理指的是“休眠”：當(dāng)節(jié)點在喚醒超幀內(nèi)且不需接收信標(biāo)幀時，節(jié)點在信標(biāo)傳輸時間內(nèi)處于非激活狀態(tài)，即進(jìn)入“休眠”。

除了研究高能效的MAC協(xié)議，文獻(xiàn)[17]從功率控制的角度追求能耗節(jié)省：在信道條件差的時候，在保證滿足輻射功率的條件下提高節(jié)點的發(fā)送功率，以保證數(shù)據(jù)被正確接收；在信道條件好的時候，適當(dāng)降低節(jié)點的發(fā)射功率，以節(jié)省能量，延長節(jié)點的工作壽命。文獻(xiàn)[18]研究了最優(yōu)化的數(shù)據(jù)包載荷長度設(shè)置，在不同的信道環(huán)境下采用不同長度的數(shù)據(jù)包載荷進(jìn)行傳輸，實現(xiàn)最大化能量效率的目標(biāo)。文獻(xiàn)[19]建立了正交幅度調(diào)制(MQAM),相移鍵控(PSK),頻移鍵控(FSK),開關(guān)鍵控(OOK)等調(diào)制方式的能耗模型，根據(jù)不同的應(yīng)用場景選擇不同的收發(fā)機(jī)架構(gòu)和調(diào)制方式，實現(xiàn)頻譜效率和能量效率之間的折中。

上述文獻(xiàn)研究表明：低功耗技術(shù)，低功耗設(shè)計的思想應(yīng)該貫穿WBAN系統(tǒng)的各個層面，從單一的協(xié)議層或收發(fā)機(jī)設(shè)計進(jìn)行功率節(jié)省無法獲得最大化的功率節(jié)省，因此,需要研究跨協(xié)議層、軟硬件聯(lián)合優(yōu)化的低功耗設(shè)計方法。

1.2 安全保密技術(shù)

WBAN所采集傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是與人體密切相關(guān)的生理參數(shù)，同時，WBAN中數(shù)據(jù)的保密性也是必不可少的，因為健康監(jiān)測數(shù)據(jù)屬于個人隱私數(shù)據(jù)，必須嚴(yán)格限制僅有授權(quán)的用戶才能訪問和使用。文獻(xiàn)[20～22]對WBAN的安全需求進(jìn)行了分析，提出WBAN系統(tǒng)的安全性目標(biāo)是確保體征信息的機(jī)密性、完整性、容錯性、新鮮性及魯棒性。WBAN中安全性攻擊可以分為：1)對機(jī)密性和認(rèn)證的攻擊，攻擊者采取竊聽、欺騙和重放等攻擊行為；2)對完整性的攻擊，攻擊者修改信息內(nèi)容，導(dǎo)致接收錯誤信息；3)對網(wǎng)絡(luò)可用性的攻擊，例如:服務(wù)拒絕(denail of service,DoS)[23]，攻擊者使用這種方式耗盡網(wǎng)絡(luò)資源。為了對抗WBAN中的攻擊，文獻(xiàn)[24～26]提出了將時變的人體生理狀態(tài)信號用于加密算法的輸入?yún)?shù)，保證數(shù)據(jù)傳輸安全性的方法。

由于傳感器節(jié)點具有嚴(yán)格的低功耗限制，對抗這些攻擊是極具挑戰(zhàn)性。如果采用復(fù)雜的安全加密措施，勢必導(dǎo)致能耗過大，并且容易影響傳感器節(jié)點的正常通信，進(jìn)而影響患者體征數(shù)據(jù)的采集。IEEE 802.15.6體域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)定義了多層次安全級別(級別0～2)的通信，每種安全級別各自對應(yīng)不同的保護(hù)級別與幀格式[16]:1)級別0：不安全的通信，通信過程中不對數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證，也沒有完整性保護(hù)；2)級別1：只認(rèn)證，數(shù)據(jù)傳輸在安全認(rèn)證模式下進(jìn)行，但數(shù)據(jù)不加密；3)級別2：認(rèn)證并且加密，這是最高安全級別的通信模式。文獻(xiàn)[27,28]還提出了輕量級的安全性加密機(jī)制，可以有效保證隱私數(shù)據(jù)的安全傳輸，同時具有低復(fù)雜度。文獻(xiàn)[29]采用跨協(xié)議層的安全機(jī)制，從底層直接保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

從當(dāng)前研究現(xiàn)狀來看，關(guān)于WBAN通信的安全保密與隱私性的研究，在集成合適的安全機(jī)制之前，必須理解WBAN的不同應(yīng)用類型的需求，另外還要考慮社會、法律法規(guī)的限制，而現(xiàn)有WBAN的研究沒有完全考慮這些因素。

1.3 QoS保障技術(shù)

現(xiàn)有的針對傳統(tǒng)WSNs的QoS保障機(jī)制通常都以單一的QoS參數(shù)為優(yōu)化目標(biāo)，例如:可靠性、時延、數(shù)據(jù)速率和移動性等，不適合直接應(yīng)用到WBAN中。為此，Latre B[14]評估了CIADIA協(xié)議的可靠性，并在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的機(jī)制，進(jìn)一步提高了傳輸可靠性。Zhou Gang研究了WBAN中的自適應(yīng)資源調(diào)度機(jī)制，保證了可靠的數(shù)據(jù)傳輸[30]。Otto C通過對WBAN原型系統(tǒng)實際接收性能的評估，分析得出了可能會引起網(wǎng)絡(luò)傳輸可靠性下降的因素[31]。Wu Guowei提出了一種信道預(yù)留機(jī)制，能夠在非理想的WBAN信道環(huán)境下提高傳輸?shù)目煽啃訹32]。Garcia J[33]和Anup Thapa等人[34]將用戶優(yōu)先級分成了若干個等級，在進(jìn)行信道接入的時候區(qū)分用戶優(yōu)先級，保證高優(yōu)先級的用戶優(yōu)先接入網(wǎng)絡(luò)。Medwin還定義了多種信道接入方式：定時接入、非定時接入、臨時接入和競爭接入(CSMA/CA、時隙Aloha)，分別適用于具有不同類型、不同QoS需求的業(yè)務(wù)。

關(guān)于WBAN的QoS保障的研究，上述文獻(xiàn)都是針對單個的QoS性能指標(biāo)的優(yōu)化方法，鮮有針對多個QoS性能指標(biāo)聯(lián)合優(yōu)化的研究。WBAN系統(tǒng)對傳輸可靠性、能量效率、時延的需求高于以往的任何通信系統(tǒng)，這些QoS性能指標(biāo)同等重要，如果只針對單個QoS性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，往往會導(dǎo)致其他QoS性能的下降，不利于醫(yī)療業(yè)務(wù)的可靠和有效傳輸。因此，為了保證WBAN中數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸，迫切需要研究基于多QoS性能指標(biāo)的多目標(biāo)聯(lián)合最優(yōu)化方法。

2 WBAN標(biāo)準(zhǔn)

IEEE 802.15工作組早在2007年就成立了TG6工作小組，開展對WBAN的標(biāo)準(zhǔn)化研究，并于2012年3月發(fā)布了世界上首個WBAN標(biāo)準(zhǔn)——IEEE 802.15.6。美國聯(lián)邦通信委員會(Federal Communications Commission,FCC)于2013年2月通過了IEEE 802.15.4J標(biāo)準(zhǔn)[35]，該標(biāo)準(zhǔn)以IEEE 802.15.4為藍(lán)本，定義了在2 360～2 400 MHz頻段上滿足醫(yī)療業(yè)務(wù)需求的增強(qiáng)型物理層和MAC層技術(shù)。為了適應(yīng)中國醫(yī)療頻段(174～216，407～425，608～630 MHz)的特性，IEEE 802.15成立了TG4n工作組[36]，制定適合中國醫(yī)療頻段的物理層標(biāo)準(zhǔn)和適配的MAC層標(biāo)準(zhǔn)，目前該標(biāo)準(zhǔn)仍在制定過程中，將于2014年底完成。在國內(nèi)，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CCSA)也于2012年11月通過了研究立項“適用于醫(yī)療健康應(yīng)用WBAN通信技術(shù)要求”[37]，目標(biāo)是制定適用于我國醫(yī)療健康應(yīng)用頻段和應(yīng)用需求的WBAN行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會無線個域網(wǎng)工作組也于2013年11月決定開展醫(yī)療體域網(wǎng)立項的研究工作，制定WBAN技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

除了以上新制定的WBAN標(biāo)準(zhǔn)外，一些成熟的無線個域網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)和無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也在適時地進(jìn)行了演進(jìn)，以滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(包括WBAN應(yīng)用)的需求，力求搶占短距離無線通信市場。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于2010年6月底推出了主打低功耗的藍(lán)牙4.0版本[38]，該標(biāo)準(zhǔn)獲得了產(chǎn)業(yè)界的大力支持，康體佳健康聯(lián)盟已經(jīng)批準(zhǔn)將藍(lán)牙4.0作為其低功耗局域網(wǎng)通信的新標(biāo)準(zhǔn)。為了構(gòu)建智慧、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟又于2013年12月正式發(fā)布了藍(lán)牙核心規(guī)格的更新版本—藍(lán)牙4.1版本，藍(lán)牙4.1版本支持與3GPP LTE的并存，并且提升了數(shù)據(jù)傳輸速率，從而改善消費者使用體驗。此次協(xié)議更新還能使藍(lán)牙設(shè)備支持多種角色，輔助開發(fā)者創(chuàng)新開發(fā)，從而鞏固藍(lán)牙技術(shù)在無線物聯(lián)網(wǎng)連接中的地位。WiFi聯(lián)盟也于2010年啟動了面向物聯(lián)網(wǎng)的WLAN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定，即802.11ah。該標(biāo)準(zhǔn)使用1GHz以下免許可頻段，具有覆蓋范圍更大、支持更多用戶、更低功耗、針對中低速率進(jìn)行優(yōu)化增強(qiáng)等特點。

3 WBAN產(chǎn)業(yè)化

為了探索WBAN技術(shù)在醫(yī)療和保健領(lǐng)域的優(yōu)勢，學(xué)術(shù)界對WBAN的應(yīng)用進(jìn)行了大量的嘗試，各種WBAN系統(tǒng)紛紛涌現(xiàn)。哈佛大學(xué)的CodeBlue項目[39]基于TinyOS操作系統(tǒng)開發(fā)了一系列用于醫(yī)療健康監(jiān)測的硬件平臺，包括無線血氧飽和度監(jiān)測設(shè)備和無線心電圖監(jiān)測設(shè)備。比利時微電子研究中心(IMEC)和IMEC-NL聯(lián)合發(fā)布了一整套無線人體監(jiān)測系統(tǒng)，包括無線腦電圖(electroencephalography,EEG)、無線心電圖(Electrocardiography,ECG)以及無線睡眠監(jiān)控系統(tǒng)[40]。歐洲的Mobi-Health項目[41]開發(fā)了一個端到端的移動健康監(jiān)測平臺，通過通用移動系統(tǒng)(UMTS)和通用無線分組業(yè)務(wù)(GPRS)網(wǎng)絡(luò)對患者進(jìn)行動態(tài)的體征監(jiān)測。SMART[42]項目研發(fā)了用于對急診等待區(qū)患者進(jìn)行無線監(jiān)測的生命體征監(jiān)測系統(tǒng)。國內(nèi)的眾多高校和科研院所，包括中國科學(xué)院[43]、北京理工大學(xué)[44]和上海交通大學(xué)[45]也相繼研發(fā)了基于WBAN的遠(yuǎn)程健康監(jiān)測系統(tǒng)。在產(chǎn)業(yè)界，WNAB產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療和保健領(lǐng)域。美國圣地亞哥醫(yī)院采用基于Zig Bee技術(shù)的WBAN產(chǎn)品管理醫(yī)院內(nèi)的設(shè)備，使設(shè)備使用率從68 %提高到了90 %，丟失率從14 %降到0。拉斯維加斯老人寓所采用WBAN技術(shù)，通過跟蹤老人的日?；顒?，保證老人在突發(fā)疾病時獲得及時救助。

從目前的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀來看，WBAN在醫(yī)療保健領(lǐng)域的潛能還沒有完全釋放。一方面，在世界范圍內(nèi)盡管已經(jīng)存在多個WBAN標(biāo)準(zhǔn)，但由于大部分標(biāo)準(zhǔn)都是由少數(shù)公司或科研機(jī)構(gòu)推動，知識產(chǎn)權(quán)掌握在個別單位手中，已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)缺乏產(chǎn)業(yè)鏈全員參與的熱情，正在制定中的標(biāo)準(zhǔn)也是由個別公司或科研機(jī)構(gòu)推動，標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后注定擺脫不了被冷落的命運。另一方面，WBAN缺乏醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)鏈的合力，僅依靠單個環(huán)節(jié)的努力無法推動WBAN技術(shù)的廣泛應(yīng)用，需要醫(yī)療服務(wù)提供商、醫(yī)院、保險公司以及工業(yè)界的各方人士開展戰(zhàn)略性合作。從目前的現(xiàn)狀來看，WBAN在醫(yī)療領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用前景不容樂觀。但近幾年WBAN在消費電子領(lǐng)域卻蓬勃發(fā)展，主流的互聯(lián)網(wǎng)公司、通信設(shè)備公司以及消費電子產(chǎn)品公司都發(fā)布了自主研發(fā)的穿戴式設(shè)備，包括各種智能腕表、手環(huán)、眼鏡等?？梢灶A(yù)見，WBAN一定會有光明的前景和未來。

4 結(jié)束語

本文對WBAN通信關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。從WBAN通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀來看，盡管關(guān)于WBAN通信技術(shù)的研究層出不窮，但是從目前來看，WBAN技術(shù)仍然還不成熟，主要體現(xiàn)在低功耗、安全保密和QoS等方面，這些因素成為了制約WBAN技術(shù)實用化和大范圍推廣的瓶頸。從WBAN的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀來看，市場上缺乏殺手級產(chǎn)品的出現(xiàn)，距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還存在很大空間，未來WBAN技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化方面還有大量工作要做，需要WBAN全產(chǎn)業(yè)鏈的通力合作。

參考文獻(xiàn):

[1] Morabia A,Abel T.Preventing chronic diseases:A vital invest-ment[J].International Journal of Public Health,2006,51(2):74.

[2] Monton E,Hernandez J F,Blasco J M.Body area network for wireless patient monitoring[J].IET Communications,2008,2(2):215-222.

[3] Patel M,Wang Jianfeng.Applications,challenges,and prospective in emerging body area networking technologies[J].IEEE Wireless Communications,2010,17(1):80-88.

[4] Seyedi M,Kibret B,Lai D T H.A survey on intrabody communications for body area network applications[J].IEEE Transactions on Biomedical Engineering,2013,60(8):2067-2079.

[5] Lont M,Kiyani N F,Dolmans G.System considerations for low power design in wireless body area networks[C]∥2012 IEEE 19th Symposium on Communications and Vehicular Technology(SCVT)in the Benelux,Eindhoven,2012:1-5.

[6] Li Ming,Lou Wenjing,Ren Kui.Data security and privacy in wireless body area networks[J].IEEE Wireless Communications,2010,17(1):51-58.

[7] Saleem S,Ullah S,Kyung Sup Kwak.Towards security issues and solutions in wireless body area networks[C]∥2010 6th International Conference on Networked Computing (INC),2010:1-4.

[8] Ameen M A,Nessa A,Kyung Sup Kwak.QoS issues with focus on wireless body area networks[C]∥Third International Conference on Convergence and Hybrid Information Technology (ICCIT),2008:801-807.

[9] C 95.1—2005,IEEE Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields,3 kHz to 300 GHz[S].

[10] Golmie N,Cypher D,Rebala O.Performance analysis of low rate wireless technologies for medical applications[J].Computer Communications,2005,28(10):1266-1275.

[11] Cavalcanti D,Schmitt R,Soomro A.Performance analysis of 802.15.4 and 802.11e for body sensor network applications[C]∥4th International Workshop on Wearable and Implantable Body Sensor Networks,BSN 2007,Germany:Aachen University,2007:9-14.

[12] Rebeiz E,Caire G,Molisch A F.Energy-delay tradeoff and dynamic sleep switching for bluetooth-Like body-area sensor networks[J].IEEE Transactions on Communications,2012,60(9):2733-2746.

[13] Li Huaming,Tan Jindong.An ultra-low-power medium access control protocol for body sensor network[C]∥27th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society,Shanghai,2005:2451-2454.

[14] Latre B,Braem B,Moerman I,et al.A low-delay protocol for multihop wireless body area networks[C]∥Fourth Annual International Conference on Mobile and Ubiquitous Systems:Networking & Services,Philadelphia,PA,2007:1-8.

[15] Li Huaming,Tan Jindong.Heartbeat driven medium access control for body sensor networks[J].IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine,2010,14(1):44-51.

[16] 802.15.6—2012.IEEE Standard for local and metropolitan area networks—Part 15.6:Wireless body area networks[S].

[17] Xiao Shuo,Dhamdhere A,Sivaraman V,et al.Transmission power control in body area sensor networks for healthcare monito-ring[J].IEEE J Sel Area Comm,2009,27(1):37-48.

[18] Mari Carmen Domingo.Packet size optimization for improving the energy efficiency in body sensor networks[J].ETRI Journal,2011,33(3):299-309.

[19] 翟繼強(qiáng),李 燁.低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)射頻前端系統(tǒng)架構(gòu)研究[J].先進(jìn)技術(shù)研究通報,2009,3(11):23-26.

[20] Venkatasubramanian K K,Banerjee A,Gupta S K S.PSKA:Usable and secure key agreement scheme for body area network[J].IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine,2010,14(1):60-68.

[21] Cai Yu,Tan Jiandong.Secure group communication in body area network[C]∥Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Information and Automation,Changsha,2008:555-559.

[22] Stuart E,Moh M,Teng-Sheng Moh.Privacy and security in biomedical applications of wireless sensor Networks[C]∥1st International Symposium on Applied Sciences in Biomedical and Communication Technologies,Aalborg,Denmark,2008:1-5.

[23] Wood A D,Stankovic J A.Denial of service in sensor network-s[J].IEEE Computer,2002,35(10):54-62.

[24] Bao Shudi,Poon C C Y,Zhang Yuanting,et al.Using the timing information of heartbeats as an entity identifier to secure body sensor network[J].IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine,2008,12(6):772-779.

[25] Venkatasubramanian K K,Banerjee A,Gupta S K S.EKG-based key agreement in body sensor networks[C]∥IEEE Infocom Workshops,Phoenix,AZ,2008:1-6.

[26] Poon C C Y,Zhang Yuanting,Bao Shudi.A novel biometrics method to secure wireless body area sensor networks for telemedicine and m-health[J].IEEE Communications Magazine,2006,44(4):73-81.

[27] Bao Shudi,Zhang Yuanting.A design proposal of security architecture for medical body sensor networks[C]∥International Workshop on Wearable and Implantable Body Sensor Networks，Cambridge,MA,2006:84-87.

[28] Latre B,Poorter E D,Moerman I,et al.MOFBAN:A lightweight modular framework for body area networks[C]∥Proceedings of the 2007 International Conference on Embedded and Ubiquitous Computing,2007:610-622.

[29] Singelee D,Latre B,Braem B,et al.A secure cross-layer protocol for multi-hop wireless body area networks[C]∥Proceedings of the 7th International Conference on Ad-Hoc,Mobile and Wireless Networks,2008:94-107.

[30] Zhou Gang,Lu Jian,Wan C Y,et al.BodyQoS:Adaptive and radio-agnostic QoS for body sensor networks[C]∥IEEE Infocom,2008:565-573.

[31] Otto C,Milenkovic A,Sanders C,et al.System architecture of a wireless body area sensor network for ubiquitous health monitoring[J].Journal of Mobile Multimedia,2006,1(4):307-326.

[32] Wu Guowei,Ren Jiankang,Xia Feng,et al.An adaptive fault-to-lerant communication scheme for body sensor networks[J].Sensors,2010,10(11):9590-9608.

[33] Garcia J,Falck T.Quality of service for IEEE 802.15.4-based wireless body sensor networks[C]∥3rd International Conference on Pervasive Computing Technologies for Healthcare,2009:1-6.

[34] Anup Thapa,Seokjoo Shin.QoS provisioning in wireless body area networks:A review on MAC aspects[J].KSII Transactions on Internet & Information Systems,2012,6(5):1267-1285.

[35] Medical body area networks[EB/OL].[2014—01—07].http:∥www.ieee802.org/15/pub/TG4j.html.

[36] Physical layer utilizing dedicated medical bands in China[EB/OL].[2014—01—07].http:∥www.ieee802.org/15/pub/TG4n.html.

[37] 中科院微電子研究所.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項目建議書——適用于醫(yī)療健康應(yīng)用的無線體域網(wǎng)通信技術(shù)要求[S].2012.

[38] Bluetooth SIG.Specification of the bluetooth system,specification version 4.0[S].2010.

[39] Lorincz K,Malan D J,Fulford-Jones T R F,et al.Sensor networks for emergency response:Challenges and opportunities[J].IEEE Pervasive Computing,2004,3(4):16-23.

[40] Gyselinckx B,Vullers R,Van Hoof C,et al.Human++:Emerging technology for body area networks[C]∥2006 IFIP International Conference on Very Large Scale Integration,2006:175-180.

[41] Wac K,Bults R,Van Beijnum B,et al.Mobile patient monitoring:The mobihealth system engineering in medicine and biology society[C]∥IEEE EMBC,2009:1238-1241.

[42] Curtis D,Shih E,Waterman J,et al.Physiological signal monitoring in the waiting areas of an emergency room[C]∥Proceedings of the ICST 3rd International Conference on Body Area Networks,Tempe,Arizona,2008.

[43] Zhang Zhiqiang,Wong L W C,Wu Jiankang.3D upper limb motion modeling and estimation using wearable micro-sensors[C]∥2010 International Conference on Body Sensor Networks,2010:117-123.

[44] 董大鵬,唐曉英,劉偉峰,等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)療監(jiān)護(hù)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2008,34(10):29-31.

[45] 任 毅.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2007.