劉陳 劉雪峰

引言：物聯(lián)網(wǎng)也稱為傳感網(wǎng)，是指將各種信息傳感設(shè)備，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信之后的新一輪信息技術(shù)革命，是信息技術(shù)領(lǐng)域未來競爭的制高點和產(chǎn)業(yè)升級的核心驅(qū)動力。隨著信息采集和智能計算技術(shù)的迅速發(fā)展和互連網(wǎng)與移動通信網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，大規(guī)模發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的時機日趨成熟，歐美等發(fā)達國家將物聯(lián)網(wǎng)作為未來發(fā)展的重要領(lǐng)域。我國早在十年前就開始了物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究，突破了一些關(guān)鍵技術(shù)，形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，并在國際標準制定中取得了一定的話語權(quán)，物聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用也初步展開。

生物識別被評為21世紀十大高科技之一。作為生物識別技術(shù)之一的人體通信技術(shù)，早在1996年，IBM就率先向外界公開了人體通信技術(shù)。現(xiàn)在，以人體皮膚表面做數(shù)據(jù)總線的HAN （Human Area Network 人體局域網(wǎng)）技術(shù)在國外研究已經(jīng)逐步走向商業(yè)應(yīng)用。日本已經(jīng)研制出用皮膚做數(shù)據(jù)總線，而且可以在距離皮膚20CM進行通信的技術(shù)，在我國也已經(jīng)起步。其應(yīng)用范圍主要有遠程醫(yī)療、數(shù)字化情報人員、安全自動通信、身份認證等。

近年來，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，可穿戴、可植入、可侵入的服務(wù)于人的健康監(jiān)護設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)：如穿戴于指尖的血氧傳感器、腕表型血糖傳感器、腕表型睡眠品質(zhì)測量器、睡眠生理檢查器、可植入型身份識別組件等。假如沒有BAN，這些傳感器和促動器則都只能獨立工作，要自帶各自的通信部件，因此通信資源不能有效利用。在BAN系統(tǒng)中，人體各個位置的傳感器可以依靠連接至手機實現(xiàn)長期可靠的動態(tài)健康監(jiān)測，方便進行管理并在緊急情況發(fā)生時可以快速的開啟應(yīng)急計劃。

可見，人體局域網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)上有著天然的結(jié)合點，隨著人體局域網(wǎng)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，使這兩種技術(shù)的有效結(jié)合，以更大發(fā)揮這兩大技術(shù)的作用成為可能。該研究課題的目的就是要研究這兩種技術(shù)的科學(xué)聯(lián)結(jié)方法，解決這兩種技術(shù)聯(lián)結(jié)的核心技術(shù)問題，提出解決方案，這兩技術(shù)的結(jié)合，將會對IT行業(yè)產(chǎn)生較大的影響，對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用拓展和人體局域網(wǎng)的廣泛應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

一、研究方法：理論研究與實驗驗證

二、算法研究

物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)涉及到多種領(lǐng)域，在不同的行業(yè)其技術(shù)往往具有的應(yīng)用需求和技術(shù)形態(tài)[1]。

其中，感知層負責(zé)物理世界的數(shù)據(jù)信息感知，通過RFID終端或感知節(jié)點對現(xiàn)實世界的信息進行采集。

網(wǎng)絡(luò)層負責(zé)解決感知層獲得數(shù)據(jù)的傳輸問題，并向上層提供服務(wù)。

應(yīng)用層負責(zé)處理信息和人機界面管理。，通過對感知數(shù)據(jù)的分析和處理，為用戶提供應(yīng)用接口和支持服務(wù)。現(xiàn)有的典型應(yīng)用如物流監(jiān)控[2][3]，資產(chǎn)統(tǒng)計[4]，智能家居[5]，遠程抄表[6]等。

假設(shè)通信信道共有N個相互獨立的信道，設(shè)X和Y是相互獨立且均值為0，方差為 的高斯隨機變量，則接受端的信號可以表示為：

Z=Xi+Y （1）

其中，X和Y的聯(lián)合概率密度函數(shù)為：

（2）

設(shè)信號的相位為 ，幅度為 ，根據(jù)公式（2）可得相位和幅度的邊緣概率密度函數(shù)為：

（3）

利用公式（3）計算出接收到信號量大小的平均值為：

（4）

其中， 為模型修正系數(shù)。

本文對信號強度和誤碼率之間關(guān)系做了實驗，圖1所示的是信號在不同的強度下經(jīng)過信道的誤碼率。可以看出隨著信號強度的增加誤碼率逐漸降低。

BAN協(xié)議中要求信道中的傳碼準確率較高，從圖1中可以得出，只要信號強度足夠大，可以滿足BAN協(xié)議中的要求的。

三、結(jié)論：對研究的通信協(xié)議進行仿真，成功后再進行實際設(shè)備實驗。首先對人體局域網(wǎng)信息中心的通信進行仿真試驗，成功后再進行實體設(shè)備試驗；試驗通過再進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，進行接入物聯(lián)網(wǎng)試驗?？尚行苑治觯阂呀?jīng)做過基礎(chǔ)的通信試驗，通信成功。

參考文獻

[1]劉強，崔莉，陳海明.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用，計算機科學(xué)，2010，3（6）.

[15]Tae-Hong Shin，Sangyoon China，Su-Won Yoon，A service-oriented Integrated information framework for RFID/WSN-based intelligent construction supply chain management，Automation in Construction，2011，20（6）：706-715.

[2]戴定一，物聯(lián)網(wǎng)與智能物流，中國物流與采購，2010，（08）：34-36.

[3]Detlef Zuehlkea，SmartFactory-Towards a factory-of-things，Annual Reviews in Control，2010，34（1）：129-138.

[4]談?wù)\，彭碧琛，薛原.基于SOC8200工業(yè)板的智能家居完全網(wǎng)關(guān)的實現(xiàn)，武漢大學(xué)學(xué)報，2010，（05）：672-676.

[5]李開成，潘蘭蘭，劉彬等，無線通信實現(xiàn)遠程抄表的技術(shù)研究，電氣自動化，2005，（01）：41-42.

（作者單位：重慶工程學(xué)院）

項目

重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項目項目編號：KJ12350。