人体通信 - 副本
- 格式:doc
- 大小:95.00 KB
- 文档页数:12
通信基站选址的安全距离及相关法律法规在现代社会,通信基站对于保障我们的通信畅通至关重要。
然而,通信基站的选址并非随意而为,其中涉及到安全距离的考量以及一系列相关的法律法规。
首先,我们来谈谈为什么通信基站的选址需要考虑安全距离。
通信基站在运行过程中会发射无线电波,虽然这些电波的强度在国家标准规定的安全范围内,但如果距离过近,仍可能对人体健康产生一定影响。
比如,长期暴露在较强的电磁辐射环境中,可能会引起人体的神经衰弱、头晕、乏力等症状。
因此,为了保障周边居民的身体健康,必须设定合理的安全距离。
那么,通信基站选址的安全距离究竟是多少呢?这并没有一个固定的统一标准,而是会受到多种因素的影响。
比如基站的发射功率、工作频率、天线的高度和朝向等。
一般来说,对于普通的通信基站,其安全距离通常要求在 20 米至 50 米以上。
但在一些特殊情况下,如基站功率较大或者周边环境较为敏感(如学校、医院、幼儿园等),安全距离可能需要进一步加大。
为了确保通信基站的选址符合安全距离的要求,我国制定了一系列相关的法律法规。
其中,《中华人民共和国电信条例》明确规定,基础电信业务经营者可以在民用建筑物上附挂电信线路或者设置小型天线、移动通信基站等公用电信设施,但是应当事先通知建筑物产权人或者使用人,并按照省、自治区、直辖市人民政府规定的标准向该建筑物的产权人或者其他权利人支付使用费。
此外,《电磁辐射环境保护管理办法》也对通信基站的电磁辐射环境管理做出了具体规定。
该办法要求,从事电磁辐射活动的单位和个人必须遵守国家有关环境保护设施竣工验收管理的规定,在建设项目和设备正式投入生产和使用前,向环境保护行政主管部门提出环境保护设施竣工验收申请。
经环境保护行政主管部门验收合格后,方能正式投入生产和使用。
在实际的通信基站选址过程中,相关部门和企业需要严格遵守这些法律法规。
在选址前,要进行充分的环境评估和电磁辐射监测,以确定合适的建设地点和安全距离。
人体的奥秘相关知识及拓展一、人体的奇妙构造话说回来,咱们的身体那可真是一个无比神奇的“小宇宙”啊!从外面看,我们有头、四肢、躯干这些大的部分。
但要是往细了说,那里面的门道可多着呢!1、骨骼系统咱们的身体里有一副完整的“钢筋框架”,那就是骨骼。
成人的骨骼一共有206块呢!它们就像一座座坚固的桥梁,支撑着我们的身体,让我们能站得直、坐得稳。
比如说,脊柱就是身体的“大梁”,它不仅支撑着身体的重量,还保护着里面重要的脊髓。
想象一下,如果没有骨骼,我们岂不是就像一摊软泥,站都站不起来啦!2、肌肉系统肌肉就像是身体里的“发动机”。
它们附着在骨骼上,通过收缩和舒张来带动骨骼运动。
当我们跑步、跳跃、举手投足的时候,都是肌肉在发力。
而且肌肉的力量可不小哦!有的大力士能举起很重很重的东西,靠的就是发达的肌肉。
不过呢,肌肉要是长时间不运动,就会变得松弛无力,所以大家平时可得多锻炼锻炼呀!二、人体的“生命工厂”——器官对了,人体里还有很多重要的器官,它们就像一个个“小工厂”,各自有着独特的功能。
1、心脏心脏就像是一个不知疲倦的“水泵”,它每天都在不停地跳动,把血液输送到身体的各个部位。
血液里带着氧气和营养物质,就像一辆辆“小货车”,把身体需要的东西送到各个“站点”。
要是心脏这个“水泵”出了问题,那可不得了,身体的各个器官就会因为得不到足够的氧气和营养而“闹罢工”啦!2、肺肺呢,就像是一个“换气站”。
我们呼吸的时候,空气进入肺里,肺把空气中的氧气吸收进来,再把身体里产生的二氧化碳排出去。
就像给身体做了一次“大扫除”,让我们的身体时刻保持清新。
要是空气污染严重,肺这个“换气站”可就会受到伤害,所以我们要保护环境,让肺能好好工作。
3、胃胃就像一个“大口袋”,我们吃进去的食物都先到这里来。
胃会分泌胃酸和各种消化酶,把食物分解成小块,就像把大砖头敲成小石子一样,方便身体吸收。
但是大家可别暴饮暴食哦,不然胃这个“大口袋”会受不了的!三、人体的“神秘通信网络”——神经系统其实,人体还有一个非常神秘的“通信网络”,那就是神经系统。
移动通信基站对人体的危害及案例集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]移动通信基站对人体的危害及案例移动通信通过天线发出电磁波,对于电磁波的辐射是指能量以电磁波的形式由辐射源(天线)发射到空间的现象,简称电磁辐射。
当电磁辐射穿过人体时,其能量会被人体吸收,如果这种能量过大,将会对人体健康构成危害,人体暴露在这样的电磁辐射环境中,会产生一定的影响。
目前,电磁辐射源的来源通常有以下几种:雷达系统、电视和广播发射系统、射频感应及介质加热设备、射频及微波医疗设备、各种电加工设备、移动通信基站、卫星地球通信站、大型电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线、地铁列车及电气火车以及大多数家用电器等。
电磁波的辐射危害:由于无线通信网络的射频辐射伤害具有累积效应,所以当处于射频辐射时,人体是不会立即受到伤害的,只有随时间推移,累积到一定程度时才会对人体造成伤害。
这个累积过程为安全滞留时间。
而这个安全滞留时间往往是几年的时间。
从武汉大学中南医院动物实验研究表明,通信设备所产生的电磁波对胎儿的脑组织有损害。
因为大脑的活动是以脑电波为主,大脑细胞是通过脑电波来传递信号的。
手机和移动通信基站所有产生辐射为电磁波,既然可以干扰无线电的通讯和导航系统,也就同样对人的大脑构成“污染”。
从而对胎儿的脑组织有损害而引起畸形;对与从年人却可以引起脑瘤。
据2006年4月19日在广州举行国际神经肿瘤治疗论坛上,专家指出:近30年来,我国城市男性脑癌发病率狂增100%,女性增加50%,都是与电磁波的辐射危害有直接关系。
天坛医院胶质瘤诊疗中心近两年的门诊和病房的患者数量成上升趋势,患病的男女比例为3∶1。
记者在该中心病房采访时发现,入住的病人有不少40岁左右、看起来身强体壮的青壮年,他们平时都感觉身体不错,只是在偶然就医或体检时被诊断出来患了脑瘤着名雷达专家、中国电子科技集团科技委副主任、中国工程院院士王小谟说则认为,电磁辐射对人体健康肯定是有影响的,包括通信基站的电磁辐射也一样。
小学生物人体奥秘揭秘人体是一个神秘而奇妙的存在,每天我们都在与它亲密接触,但是我们对于人体的了解却只是皮毛。
那么,让我们揭开小学生物人体的奥秘,一探究竟吧!第一,人体的神奇器官:大脑人体最重要的器官之一就是大脑,它负责指挥人体的各项活动。
大脑有两个半球,分别控制着左右半身的运动。
同时,大脑也是思考、记忆和学习的中心。
通过大脑,我们能够思考问题、分析情况,并做出相应的决策。
就像是一个超级计算机一样,大脑令人叹为观止。
第二,人体的防线:免疫系统人体的免疫系统就像是一支强大的军队,守护着我们的身体免受细菌和病毒的侵害。
当外界入侵者进入我们的体内时,免疫系统就会迅速作出反应,产生抗体来对抗病原体。
免疫系统还能够记住曾经遇到的病毒和细菌,从而加强对它们的防御能力,确保我们的身体健康。
第三,人体的能量中心:心脏心脏是人体的能量中心,它不停地跳动着,为身体提供氧气和营养物质。
心脏的左右两侧分别有两个心房和两个心室,它们通过收缩和舒张的方式,将血液从身体各个部位运送到肺部进行氧气交换,然后再将富含氧气的血液输送到全身各个器官,保证身体的正常运转。
第四,人体的通信网络:神经系统人体的神经系统就像是一个庞大而复杂的通信网络,它将各个部位的信息传递到大脑,然后再由大脑发出指令,控制身体的运动。
神经系统由脑、脊髓和神经组成,它能够感受到外界的刺激,然后将这些信息传递给大脑进行处理。
通过神经系统,我们能够感受到温暖、疼痛、触觉等各种感觉,同时也能够控制身体的运动。
第五,人体的移动器官:骨骼和肌肉骨骼和肌肉是人体的移动器官,它们共同协作,使得我们能够进行各种不同的活动。
骨骼为身体提供支持和保护,肌肉则通过收缩和舒张来实现运动。
人体拥有206块骨头,由于骨头的连接和活动方式不同,我们能够灵活地进行行走、跑跳、抓握等各种动作。
通过对小学生物人体的奥秘的揭秘,我们可以更好地了解人体的奇妙之处。
大脑的智慧,免疫系统的强大,心脏的坚毅,神经系统的通畅,以及骨骼和肌肉的协同合作,使得我们能够健康、快乐地生活。
移动通信基站对人体的危害及案例移动通信通过天线发出电磁波,对于电磁波的辐射是指能量以电磁波的形式由辐射源(天线)发射到空间的现象,简称电磁辐射。
当电磁辐射穿过人体时,其能量会被人体吸收,如果这种能量过大,将会对人体健康构成危害,人体暴露在这样的电磁辐射环境中,会产生一定的影响。
目前,电磁辐射源的来源通常有以下几种:雷达系统、电视和广播发射系统、射频感应及介质加热设备、射频及微波医疗设备、各种电加工设备、移动通信基站、卫星地球通信站、大型电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线、地铁列车及电气火车以及大多数家用电器等。
电磁波的辐射危害:由于无线通信网络的射频辐射伤害具有累积效应,所以当处于射频辐射时,人体是不会立即受到伤害的,只有随时间推移,累积到一定程度时才会对人体造成伤害。
这个累积过程为安全滞留时间。
而这个安全滞留时间往往是几年的时间。
从武汉大学中南医院动物实验研究表明,通信设备所产生的电磁波对胎儿的脑组织有损害。
因为大脑的活动是以脑电波为主,大脑细胞是通过脑电波来传递信号的。
手机和移动通信基站所有产生辐射为电磁波,既然可以干扰无线电的通讯和导航系统,也就同样对人的大脑构成“污染”。
从而对胎儿的脑组织有损害而引起畸形;对与从年人却可以引起脑瘤。
据2006年4月19日在广州举行国际神经肿瘤治疗论坛上,专家指出:近30年来,我国城市男性脑癌发病率狂增100%,女性增加50%,都是与电磁波的辐射危害有直接关系。
天坛医院胶质瘤诊疗中心近两年的门诊和病房的患者数量成上升趋势,患病的男女比例为3 : 1。
记者在该中心病房采访时发现,入住的病人有不少40岁左右、看起来身强体壮的青壮年,他们平时都感觉身体不错,只是在偶然就医或体检时被诊断出来患了脑瘤著名雷达专家、中国电子科技集团科技委副主任、中国工程院院士王小谟说则认为,电磁辐射对人体健康肯定是有影响的,包括通信基站的电磁辐射也一样。
而这种影响并不是短期内就可以发现的。
通信基站电磁辐射对人体影响的研究摘要:本文针对大众关心的由运营商为解决信号全方位覆盖良好用户信号体验带来的越来越多基站电磁辐射问题,通过理论计算和分析并与国家标准进行对比,阐述了通信基站电磁辐射水平和防护安全知识,满足大众对于基站电磁辐射对人体健康的影响的相关知识的迫切需求问题。
关键词:电磁辐射;基站;功率密度辐射分为电离辐射和非电离辐射两大类。
电离辐射是指受作用物质发生电离现象的辐射总称,比如α粒子、中子、X 射线等。
电离辐射又分为天然辐射和人工辐射。
其中,人工辐射包括医用 X 射线、核工业排出的放射性废物等。
在接触电离辐射中,如防护措施不当、受照射剂量超限,人体器官可能发生病理改变。
手机基站发出来的电磁辐射是属于非电离辐射。
非电离辐射是指量子能量极低、不会使物质产生电离的辐射,俗称电磁辐射。
电磁辐射与电离辐射两者本质区别在于量子能量差别巨大。
如 X 射线量子能量是微波段电磁辐射量子能量的百万倍以上。
电离辐射能破坏物质结构,而电磁辐射则不会。
简单打个比方,电离辐射如同用子弹射击苹果,子弹的强大动能可以击穿苹果,而电磁辐射如同乒乓球,不会给苹果形成损伤。
然而电磁辐射是如何产生的的呢?根据电磁学基本理论,带电粒子周围会有相应的电场分布,随时间变化的带电粒子会产生变化的电场:由于带电粒子周围电位不同的两点之间存在电位差,因此在两点间形成区电压:当大量的带电粒子定向移动时便形成了电流,电流周围产生磁场,随时间变化的电流则会产生变化的磁场。
同样,随时间变化的磁场也能产生电场.这样变化的电场和磁场交替地产生,互相垂直并不断向空间传播,就产生了电磁辐射[1]。
电磁辐射对人体的的作用可分为3种:1、热效应。
人体70%以上是水,水分子受到一定强度电磁辐射后互相摩擦,引起机体升温,从而影响体内器官的工作温度。
2、非热效应。
人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦外界电磁场的干扰强度过大,处于平衡状态的微弱电磁场将有可能受到影响甚至破坏。
通信基站辐射安全距离
通信基站辐射的安全距离是指人们可以在该距离范围内不用担心辐射对人体健康造成影响。
然而,关于通信基站辐射安全距离的具体数值并没有统一的标准,不同国家和组织对此有不同的规定。
通常情况下,通信基站辐射的实际安全距离与基站发射功率、频率、辐射方式、天线方向等因素有关。
一般来说,通信基站辐射的功率密度随着距离的增加而迅速减少,同时人们在较远距离处几乎可以忽略基站辐射的影响。
世界卫生组织(WHO)和国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)等机构发布了一些指南和建议,但这些指南只是
作为参考,没有具体要求。
根据目前的科学研究,一般认为低功率的无线通信辐射对人体不会产生明显的不良影响,只要辐射水平在国家和国际标准之内,人们可以在基站附近正常居住和工作。
总之,要确保通信基站辐射安全,应遵守国家和地方政府的相关规定和标准,并且重视科学研究的进展,及时调整和更新相关规定。
此外,个人也可以采取一些简单的措施,如远离基站、减少长时间暴露在辐射源旁等,以减少辐射的潜在影响。
hid 协议HID 协议。
HID(Human Interface Device)是一种用于描述计算机与人体交互设备通信协议的标准。
它定义了计算机如何与键盘、鼠标、游戏手柄等设备进行通信,使得这些设备可以被计算机正确识别和使用。
HID 协议的设计旨在让不同厂家生产的设备可以在不同的操作系统上无缝运行,为用户提供更好的使用体验。
HID 协议的核心是报告(Report)机制,它规定了设备与计算机之间的数据交换格式。
在 HID 协议中,设备会定期向计算机发送报告,告诉计算机当前设备的状态,比如按下了哪个键,鼠标移动了多少距离等。
而计算机也可以向设备发送报告,告诉设备需要执行的操作,比如让设备发出蜂鸣声,或者让设备的指示灯闪烁。
除了报告机制,HID 协议还规定了设备的描述信息应该如何组织。
这些描述信息包括设备的厂商 ID、产品 ID、设备类型、支持的报告类型等。
这些信息可以让计算机正确识别设备,并加载对应的驱动程序,从而实现设备的正常工作。
HID 协议的设计考虑了设备的通用性和可扩展性。
它并不限定设备的具体实现方式,只规定了设备与计算机之间的通信格式,这使得不同厂家生产的设备可以共用同一套驱动程序,从而降低了开发和维护的成本。
同时,HID 协议还支持设备的热插拔,这意味着用户可以在不重启计算机的情况下插拔设备,而计算机会自动识别新插入的设备,并加载对应的驱动程序。
总的来说,HID 协议是一种非常重要的标准,它为计算机与人体交互设备之间的通信提供了统一的规范。
在日常生活中,我们使用的键盘、鼠标、游戏手柄等设备都是基于 HID 协议设计的,它们之所以能够在不同的计算机和操作系统上正常工作,得益于 HID 协议的统一规范。
同时,HID 协议也为设备厂商和软件开发者提供了便利,他们可以基于 HID 协议开发符合标准的设备和驱动程序,从而为用户带来更好的使用体验。
在未来,随着人体交互设备的不断发展,HID 协议也将不断完善和扩展,以适应新的设备和应用场景。
通信基站辐射
通信基站辐射是指在基站工作过程中所产生的电磁辐射。
通信基站是无线通信系统中的重要设施,通过发射和接收电磁波进行通信。
基站辐射是由于基站发射的无线电波而产生的电磁辐射。
基站辐射主要来自于以下几个方面:
1. 射频辐射:通信基站通过天线向周围的区域发射无线电波,这些射频辐射就是主要的辐射来源。
2. 电磁辐射:通信基站运行时所需的电力会产生电磁场,这也会导致一定的辐射。
3. 辐射源:基站设备中的电源和其他电子设备也会产生一定的辐射。
通信基站辐射的影响可以通过以下几个方面来进行评估和控制:1. 辐射功率:通信基站的辐射功率决定了其辐射强度,辐射功率越大,辐射范围与强度也就越大。
2. 辐射距离:辐射的影响范围与距离的关系遵循反比例规律,距离越远,辐射强度越低。
3. 工作模式:基站辐射的工作模式也会影响辐射强度,不同的工作模式可以采取不同的辐射控制策略。
4. 辐射限制:各国针对通信基站的辐射限制有不同的标准和规定,以保障公众和环境的安全。
根据现有的研究结果和监测数据,通信基站辐射对人体的健康影响仍有争议。
一些研究认为通信基站辐射可能对人体健康造成一定影响,如睡眠障碍、头痛等。
然而,其他一些研究认为
通信基站辐射在目前的辐射水平下对人体健康风险较低。
相关的监测和研究工作仍在进行中,以进一步评估和了解通信基站辐射对人体健康的潜在影响。
奇妙的人体器官人体绝对是一个精密的系统,并不像大部分人想象的那样机械呆板。
只要给予足够的支持,它可以随时调集全身的各种细胞和器官发动战争、进行防卫、清理垃圾、发展生产、维护通信、修复受损组织。
它就像一个强大的国家,不断地清除异己,保证自身利益的最大化。
举个简单的例子,我们从组织器官的层面看,人体由许多器官组成,各种器官在人体中承担着各自的功能。
垂体:人体的总司令部,负责处理和传递各种信号。
甲状腺:控制人体新陈代谢的速度,影响生命的周期、细胞的衰老与替换,影响人体受损部位修复的速度。
胰腺:人体原材料制造的重要器官,分泌的各种酶消化生成各种人体所需要的养分。
肾上腺:控制人体的应激反应,外界的压力作用于肾上腺,然后反映到全身。
松果体:是睡眠节律、休养生息的控制开关。
胃:原料精加工中心,与人体所需原料生产有关。
肠:将大分子食物转化成小分子养分的场所。
肝脏:体内新陈代谢的中心站。
肝脏是人体基础养分和废物处理重地,各种疾病的发生、发展都与肝脏有着千丝万缕的关系,因此各种疾病的康复首先也要考虑支持肝脏功能恢复正常。
胆囊:是一个储存器官,协助脂肪消化,是原料备用处理库,具有收缩和贮存胆汁的功能。
肺:氧气供应中心,提供人体赖以生存的氧气的场所。
骨髓:简单地说骨髓的作用就是造血,骨髓是携带养分的血细胞的重要生产基地,同时是组织器官修复所需原材料的生产基地,对于维持机体的生命和免疫力非常重要。
心脏:是一个强状的、不知疲倦的、努力工作的强力泵。
心脏并不参与养分的生产,只负责运输。
肾脏:重要的排泄器官。
排泄废物及维持机体内环境的稳定。
皮肤:覆于人体的表面,形成人体的第一道天然防线,同时也是废物排放通道之一。
皮肤除了可以保护机体,抵御外界侵害外,还有感受刺激、吸收、分秘、调节体温、维持水盐代谢,修复及排泄废物等功能。
脊椎:信息传递通信,是人体通信网络的重要组成部分。
人体各种信号的传递都离不开脊椎及神经系统,使其具有重要的生理战略意义。
目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (3)1 人体通信与无线体域网 (3)1.1无线体域网简介 (3)1.2短距离无线通信技术分析对比 (3)1.3人体通信信号耦合方式 (5)2仿真系统模型建立 (7)2.1仿真环境介绍 (7)2.2功能简介 (7)2.3仿真系统模型 (8)3仿真实验与结果分析 (8)3.1电场分布 (9)3.2频率对人体通信的影响 (9)结束语 (9)参考文献 (10)人体通信摘要: 便携式消费电子产品和医疗卫生保健市场的迅速发展,推动着新兴信息技术的变革。
人体通信技术以人体作为数据传输通道,为便携式电子设备建立起无线网络,降低了监测系统的复杂度,具有新的历史意义以及广阔的应用前景。
本文首先回顾了人体通信技术在国内外的研究现状,对比了人体通信中信号的三种耦合方式,详细分析了人体通信研究使用的组织结构模型和通信信道模型。
在此基础上,本文建立了更为贴近实际的多层组织结构人体通信系统模型,从电磁场与人体相互作用的角度探讨了人体通信的信号传输机制和特性。
通过仿真实验,本文分析了人体通信信道在不同方向上的信号衰减率,获取了人体通信的最佳通信频段,并对人体通信的其他影响因素,如收发器与人体表面的间距、电极尺寸、电极间距等进行了分析,为人体通信技术的进一步发展提供指导依据。
仿真结果表明,在人体通信中,电磁波信号在人体表面的传播具有表面波的特征,沿人体表面,场强衰减缓慢,远离人体表面,场强衰减迅速;电场在平行和垂直于人体表面的方向上具有不同的衰减常数,垂直于人体表面的场强分量强于平行分量;在0~1000MHz的频率范围内,500--600MHz是最佳的人体通信频段;在收发器与人体表面相隔一定距离的情况下,同样可以实现良好的通信,信号传输主要集中在人体表面5mm的距离范围内;设计的收发器应适于接收垂直于人体表面的电场分量,考虑到随收发器和人体表面之间距离的增加,信号损耗增大,需考虑改进收发器结构以提高信号接收效率。
关键词:人体通信;多层结构组织模型;表面波;衰减常数The human body communicationAbstract:The rapid development of portable consumer electronics products and health caremarket promotes the reformation technologies.Human body communication(HBC) technology takes human body as data channel to reduce the complexity of monitor systems,which has new historical meanings and wide application prospects. This thesis firstly reviews the research status of HBC,compares three coupling ways and analyzes tissue structure and channel model.On this basis,a more practical multiple layer tissue structure HBC system model is built,and mechanism& characteristic of sigum transmission ale explored from the angle of interaction between EMF and human body.With simulation,this thesis analyzes the sigual decay rate in different directions,obtains the best commtmication frequency band,and analyzes various influence factors,like distance between transceiver and body surface,electrode size and space,etc,providing guidelines further development of HBC.The simulation results show that in HBC,electromagnetic signal transmission possesses the characteristics of surface wave,field strength decays slowly along body surface while rapidly away;electrical field has different decay attenuation constants when parallel and perpendicular to body surface and perpendicular component is stronger than parallel one;500--600MHz is the best frequency band in O~I000MHz;good communication Can be achieved with transceiver separated from body surface and signal mainly propagates in 5mm range from body surface;transceiver should be suitable for receiving perpendicular component and its structure needs improvement for higher sigum receiving efficiency.Key word: human body communication,multiple layer tissue structure,surfacewave,attenuation constant引言随着人体传感器网络技术的发展,通过在人体近端放置各种穿戴式或植入式医疗设备,采集人体多种生理信号( 例如: 心电,体温,呼吸等) ,从而实现对患病者的健康状态的实时监控,做到疾病的早预防、早诊断、早治疗,是目前解决人口老龄化健康问题的一种有效途径。
在人体传感器网络中,有线通信方式由于线的缠绕,使用不方便。
而基于RF 的无线通信方式中,如蓝牙和Zig Bee 由于通信范围比较远,容易造成网络的重叠,且安全性不高; RFID 和NFC通信功耗低,但数据率低且不能组网。
同时,以上通信方式都不可避免地面临着阴影效应的影响,使得通信质量得不到保障[1]。
针对以上问题,Zimmerman T G 提出一种新的通信方式——人体通信,即将“人体”作为传输媒介,通过电容耦合或者电流耦合的方式在人体近端通信,是未来人体传感器网络理想的通信方式[2],具有低功耗、高速率、高安全性等优点[3]。
1 人体通信与无线体域网无线体域(Wireless Body Area Network,WBAN)是以人体为中心,由和人体相关的网络元素组成的通信网络。
这些网络元素包括个人终端,分布在人体表面、人体周围一定距离范围以及人体内部的传感器和组网设备等[4]。
通过WBAN,人体所携带的个人电子设备相互之间可以进行信息通讯和数据同步。
WBAN和其它通信网络连接,可以组成更为广阔的通信网络,从而实现和网络上的任何终端的通信。
WBAN技术通过把人体变成通信网络的一部分,真正实现了网络的泛在化和穿戴式计算[5-6]。
1.1无线体域网简介根据通信距离的不同,无线网络可以分为无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)和无线个人区域网(WPAN)三类。
三类网络的有机结合,构成了完整的互连通信网络。
其中,无线广域网以蜂窝移动通信为代表,无线连接距离以公里计,可以漫游到不同的国家和地区;无线局域网以802.11和HomeRF为代表,无线连接距离为50m.100m,数据传输速率高于无线广域网;无线个人区域网以蓝牙(Bluetooth)和ZigBee为代表,无线连接距离为10m左右,数据传输速率介于无线广域网和无线局域网。
无线体域网以远程医疗监控、娱乐以及军事应用为代表,主要指位于人体表面或植入人体内部的传感器之间的通信。
无线体域网和无线个人区域网有着紧密的联系,通常认为无线体域网是无线个人区域网的一种延伸。
无线个人区域网以个人为中心,泛指个人相关电子设备之间的数据通信,是一个低功耗、低速率、小范围和低成本的电缆替代技术;无线体域网扩展到了位于人体表面或植入人体内部各类传感器,通信距离更短。
无线体域网是一个交叉技术领域[7]。
图2.1显示了WBAN与WPAN、传感器网络(WSN),泛在传感器网络(USN)、无线短距离通信、传感器技术之间的关系。
1.2短距离无线通信技术分析对比目前主流的短距离无线通信技术包括蓝牙技术、ZigBee、超宽带、红外数据通讯等。
下面将简单介绍上述常见的短距离无线通信技术并与人体信道通信进行对比分析。
①蓝牙技术1998年5月,蓝牙技术由爱立信、IBM、英特尔、诺基亚、东芝5家公司联合制定,是一种开放的短距离无线通信技术标准[8]。
利用蓝牙技术,可以实现便携式电子设备之间的无线连接,允许用户方便快捷地与周边的电子设备进行通讯。
蓝牙技术工作范围可从10..50m 扩展至100m;工作在2.4GHz的工业科学医疗(Industry Science Medicine,ISM)频段上[9],使用抗干扰能力极强的跳频序列扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum,FHSS)技术,可穿透墙壁等阻碍,实现安全保密的全向传播;支持下行速率732.6kb/s和上行速率57.6kb /s的非对称异步数据传输或433.9kb/s的对称异步数据传输;同时支持三路速率为64kb /s的同步话音传输。
蓝牙技术不是唯一的短距离无线通信解决方案,与其他几种无线连接方式相比,蓝牙技术的传输速度虽然不是最快,但在其他方面却具有不可忽视的优势:蓝牙技术可以很好的完成影音类数据的传输;蓝牙技术可以穿透障碍物传输,且传送数据时不必对准接收方向。
○2)ZigBee尽管蓝牙技术有许多优点,但也存在许多缺陷。
对工业自动化和工业遥测遥控领域来说,蓝牙技术显得太复杂,组网小、功耗大。