است]۲[. از طرفی دیگر افزایش بیماری ها و هزینه­ های درمانی ناشی از آن سبب پیدایش تکنیک­هایی برای حل این مشکلات شده است. یکی از این تکنیک ها به کارگیری شبکه های بی سیم بدنی می باشد]۳ [. WBANشامل چندین حسگر کوچک الکترونیکی است که به انسان متصل هستند و به طور خاص به مشکلاتی مانند فشار خون، قند خون، جنبش اندام و… نظارت میکنند و به یک هماهنگ کننده می­فرستند. این سنسورهای کوچک اطلاعات مربوط به سلامتی را جمع آوری کرده و با پزشکان یا سرورهای پزشکی ارتباط برقرار کرده، به طوری که آنها می توانند پارامترهای سلامتی بیمار را تجزیه و تحلیل کنند و مورد نظارت قرار دهند]۴[.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

توسعه تکنولوژی WBAN از سال ۱۹۹۵ شروع شد و ایده آن از WPAN(شبکه ­های بی­سیم شخصی ناحیه­ای) تکنولوژی در نزدیکی و اطراف بدن انسان گرفته شده است. حدود شش سال بعد، اصطلاح (BAN)^[5] اشاره به سیستمی که به طور کامل در داخل و روی بدن انسان در قرار دارد به وجود آمد]۵ [.
کاردبردها و مزایای WBAN
کاربردهای WBAN به دو دسته کلی پزشکی و غیر پزشکی تقسیم می­شوند که در شکل ۱ نشان داده شده است]۶[. کاربردهای پزشکی شامل جمع­آوری اطلاعات حیاتی بیمار به طور پیوسته و ارسال آن به ایستگاه­های راه دور برای تحلیل بیشتر است. این حجم زیاد از اطلاعات بیمار می ­تواند در جلوگیری از احتمال حملات قلبی، همچنین مراقبت در برابر بیماری­های خطرناکی مثل سرطان ، آسم، اختلالات اعصاب و… موثر باشد. موارد متعددی از به کارگیری WBAN برای تشخیص و درمان بیماری وجود دارد. بسیاری از محققان به تحقیق در این رابطه پرداخته­اند]۳[. همچنین برای افرادی که ناتوانی جسمی دارند، مفید است. برای مثال چیپ­های مصنوعی شبکه چشم می ­تواند درون چشم انسان قرار بگیرد و سطحی از دیدن را فراهم کند]۷[. کاربردی در کمک به افراد معلول مطرح شده است. کاربردهای غیر پزشکی شامل کاربردهای نظامی، بازی­ها و شبکه ­های اجتماعی می­باشد. در کاربردهای نظامی می­توان به استفاده از یک WBAN در میدان جنگ اشاره کرد. در این کاربرد، WBAN به منظور مرتبط کردن سربازان و گزارش­های آن­ها به فرماندهان استفاده می­ شود. در بازی­ها، حسگر WBAN می ­تواند جابجایی مختصات قسمت­ های مختلف بدن را جمع­آوری کند و متقاعبا این حرکت را به شخصیت مورد نظر در بازی منتقل کند. به عنوان مثال بازی تنیس. با بهره گرفتن از WBAN ، شبکه ­های اجتماعی به کاربرانشان اجازه می­ دهند تا پروفایل دیجیتالی خود را با تکان دادن دست_­­­ها تغییر دهند]۸ [.
شکل(۱):کاربردهای WBAN ]6[.
WBAN که به منظور اهداف پزشکی مورد استفاده قرار می­گیرد چند مزیت مهم در مقایسه با سیستم­های پایش^[۶] قدیمی دارد اولین مزیت به دلیل ماهیت بی­سیم بودن شبکه ­های WBAN می­باشد که باعث راحتی هر چه بیشتر بیمار می­ شود به طوری که بیمار می ­تواند تمام فعالیت­های روزمره­ی خود را (با وجود حسگرها) بدون هیچ مزاحمتی انجام دهد. دومین مزیت ، سهولت نظارت بر بیمار (مشاهده علائم فیزیولوژی بدن بیمار) به دلیل مستقل بودن از موقعیت بیمار است. به این ترتیب که یک فرد بیمار چه در خانه باشد چه در محیط کار به طور دائم مورد نظارت قرار گیرد و نتیجه این عمل نظارت به صورت دراز مدت است]۶[. علاوه بر این، برخی از دستگاه های بی سیم کاشته می تواند درد بیماران در هنگام تشخیص و درمان را کاهش دهد]۹[. اطلاعات جمع­آوری شده از بیمار در طولانی مدت نقش بسزایی در تشخیص و درمان بسیاری از بیماری­ها دارد. یکی از مشخصات WBAN که آن را از دیگر تکنولوژی­های موجود همچون شبکه ­های حسگر بی­سیم (wsn)^[7] متمایز کرده است، محدوده­ کمی است که توسط این شبکه پوشش داده می­ شود. این محدوده در حدود ۲ متر می­باشد و در بعضی کاربردها به ۵ متر هم می­رسد. دیگر مشخصات WBAN در جدول (۱) نشان داده شده است]۲[.

سخت افزار WBAN
در قسمت زیر به بررسی اجزاء سخت­افزاری یک حسگر پرداخته و سپس به بیان انواع حسگرهای بی­سیم بدنی می­پردازیم.
اجزاء سخت افزاری
با توجه به عملکرد متفاوت شبکه های حسگر بدنی، هر گره می تواند با توجه به وظایف تعریف شده از اجزای متنوعی تشکیل شده باشد ولی در حالت کلی هر گره از یکسری اجزای کلی تشکیل شده است که عبارتند از واحد پردازش مرکزی^[۸]، فرستنده-گیرنده رادیویی، منبع تغذیه ^[۹] که می تواند از طریق باطری یا سلول­های خورشیدی یا ترکیب هر دو، انرژی مورد نیاز سیستم را فراهم کند ، یک یا تعدادی حسگر که داده های مورد نظر را جمع آوری می­ کنند، انواع حافظه های جانبی در صورت نیاز، (GPS)^[10] درصورت نیاز و سایر اجزایی که بسته به کاربرد های متفاوت می ­تواند در هر گره گنجانده شود .
فرستنده - گیرنده رادیویی:
فرستنده-گیرنده رادیویی یکی از اجزای با اهمیت در گره های شبکه ­های حسگر می­باشد و بسته به کاربردهای مختلف، می ­تواند تنوع زیادی داشته باشد . مهم­ترین مشخصه در انتخاب فرستنده –گیرنده­ها، برد^[۱۱] مورد نیاز برای ارتباط بین گره­های شبکه است .از آنجایی که در شبکه ­های حسگر بدنی گره­ها در فواصل نزدیک به هم قرار دارند می­توان از فرستنده­های کم مصرف استفاده کرد. یک نمونه از فرستنده-گیرنده­هایی که برای این کار مناسب است (TR1000) است که این فرستنده-گیرنده، دارای برد کمی میباشد و توان مصرفی آن کم­تر از فرستنده-گیرنده­های دیگر می­باشد.
۲٫۳٫ محدودیت­های سخت­افزاری یک گره حسگر
عواملی چون اقتصادی بودن سیستم، قابلیت مورد انتظار، تعداد انبوه گره­ها و نهایتا عملی شدن ایده­ ها در محیط واقعی، موجب گشته هر گره یکسری محدودیت­های سخت­افزاری داشته باشد. این محدودیت­ها در ذیل اشاره شده و در مورد هر کدام توضیحی داده شده است:
هزینه پایین: بایستی سیستم نهایی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. چون تعداد گره­ها خیلی زیاد بوده و برآورد هزینه هر گره در تعداد زیادی(بالغ بر چند هزار) ضرب می­گردد. بنابراین هر چه از هزینه هر گره کاسته شود، در سطح کلی شبکه صرفه­جویی­ زیادی صورت خواهد گرفت و سعی می­شودهزینه هر گره به کمتر از یک دلار برسد.
حجم کوچک: گره­ها به نسبت محدوده­ای که زیر نظر دارند، بخشی را به حجم خود اختصاص می­ دهند. لذا هر چه این نسبت کمتر باشد به همان نسبت کارایی بالاتر می­رود و از طرفی در اکثر موارد برای اینکه گره­ها جلب توجه نکند و یا بتوانند در برخی مکان­ها قرار بگیرند نیازمند داشتن حجم بسیار کوچک می­باشند.
توان مصرفی پایین: منبع تغذیه در گره­ها محدود می­باشد و در عمل، امکان تعویض یا شارژ مجدد آن مقدور نیست، لذا بایستی از انرژی موجود به بهترین نحو ممکن استفاده گردد.
نرخ بیت پایین: به خاطر وجود سایر محدودیت­ها، ملا میزان نرخ انتقال و پردازش اطلاعات در گره­ها، نسبتا پایین می­باشد.