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摘要：

现如今社会的老龄化与医疗资源短缺的矛盾正在成为社会发展的主要矛盾之一。人们对自己的健康问题越来越重视,希望可以及时获取自己的身体状况信息,但专业体检的花费较大,且时间成本较高。随着无线网络的发展和硬件的集成度提高使得无线传感器网络被广泛应用。无线体域网作为无线传感器网络的一个具体实例,在现代医疗保健和疾病预防体系中拥有着巨大需求。由于无线电信号潜在的辐射影响会危害人体的健康,因此并不适合体域网的网络环境。超声波作为一种对人体无害的无线信号传播手段,可以代替无线电通信方式应用到无线体域网中。由于超声波的传播方向性较强,原有的无线信号传播模型并不适用于超声波信号的传输控制。此外,人体表面的复杂性和人体运动导致的拓扑变动也为无线体域网的数据可靠传输带来了很大的困难。作为一种融合了编码和路由的信息交换技术的新型网络技术,网络编码在减少网络传输延迟,节约节点能耗,提高网络吞吐率,改善节点间负载均衡,增强网络的鲁棒性和提高通信可靠性方面有着很大的优势。因此将网络编码技术应用到无线体域网中,来提升无线体域网络的数据传输可靠性是非常有必要的。由于受无线传感器网络中网络节点能量的限制,节点的生存周期一直是一个研究热点。由于信息传播的能耗是无线传感器网络能耗的最大贡献者,因此减少消息传播的能耗是增加网络生存周期的手段之一。同理,对于无线体域网络,路由算法的节能策略也是延长无线体域网生存周期的方法之一。本文基于超声波信号的传输方式,针对体域网的数据传输问题,从如何提高通信的可靠性和延长网络生存周期两个方面进行了研究。通过在体域网的中继节点上利用网络编码算法,改善了无线体域网的数据可靠传输问题;通过动态节能的路由策略,延长了无线体域网的生存周期。最后通过实验验证了网络编码算法和路由算法的正确性,并通过与现有的算法进行对比,直观的反映了算法对数据可靠传递的改善以及网络生存周期的提升。

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