Several energy efficient MAC protocols for BSNs have been proposed by researchers as surveyed in [17–19]. Alam et al., proposed a traffic-aware dynamic MAC (TAD-MAC) which is considered as an addition in the class of preamble sampling MAC protocols [20]. Every node adapts its wake up interval dynamically with the amount of traffic it receives and consequently optimizes the energy consumption. A traffic status register bank which contains the traffic statistics is used to continuously update the wakeup interval of the receive node with respect to the data transmission rate of transmit nodes. However, this preamble-based protocol is not suitable for BSNs since in most of the applications of BSNs sensors transmit data outside the human body. Preambles cost quite a lot of the energy of the energy-constrained sensors. Marinkovic et al. proposed a star topology TDMA-based MAC protocol for remote monitoring of physiological signals [21]. The protocol takes advantage of the static nature of the BSNs to implement an effective TDMA scheme with little overhead. It uses a broadcast network control packet to assign time slots to sensors. The sensors only wake up in their own slots to finish data transmission. This protocol achieves a low duty cycle therefore this reduces the energy consumption. Fang et al. proposed BodyMAC which used flexible bandwidth allocation to improve the energy efficiency [22]. Contention free slots are used in the uplink scheme. Different types of bandwidth allocation mechanisms are proposed. Ullah et al. proposed a traffic-adaptive MAC protocol, named TaMAC [23]. It dynamically adjusts the duty cycle of the sensor nodes according to their traffic patterns. If a sensor node has no data to send/receive, it will not receive frequent synchronization and control packets. Otal et al. integrate a fuzzy-logic system in each body sensor to deal with multiple cross-layer input variables of diverse nature in an independent manner [24]. By being autonomously aware of their current condition, body sensors are able to demand a “collision-free” time slot, whenever they consider it strictly required. Similarly, they may refuse to transmit, if there is a bad channel link, thus permitting another body sensor to do so. The above four proposed protocols do not consider the mobile scenarios. Yoo et al. proposed a “pulling” MAC protocol [25]. The coordinator transmits command to ask the data from the sensors. The sensors then send the corresponding data to the base station (BS) in a passive way. There is no need for synchronization. The schedules are controlled by the coordinator. However, the protocol requires sensor nodes to listen all the time without sleep. This will consume quite a lot of energy. In [26], all the activities are also initiated by the master node, but after the link establishment between master node and sensor node, the master node schedules the sleep duration for sensor nodes. Once the sensor wakes up, it listens for the command from the master node. The disadvantage is that there is still a lot of idle listening due to the passive data transfer. An on-demand wakeup radio is proposed to use for BSNs [27]. It allows a device to sleep and be woken up by suitable transmission from another device. This requires a special wakeup circuit in the sensor nodes which increases the complexity. Hyung Tae et al. proposed an energy efficient multi-hop communication in body area network [28]. A minimum spanning tree (MST) routing is adopted for the multi-hop network. The coordinator constructs the MST using the battery status of sensor nodes as well as their distances. This proposal does not mention adaptive transmit power which could make the communication more energy efficient and achieve a longer network lifetime. Also due to this, the protocol could not deal well with mobile scenarios. Xiao et al. investigated the benefits and limitations of adaptive transmit power control [29]. The adjustment of parameters can achieve different trade-offs between energy saving and reliability, making them suitable across diverse applications under different operation conditions. Li et al. proposed a heartbeat driven MAC protocol for BSNs [30]. The heartbeat rhythm information, which is inherent in the human body, is used instead of periodic beacons. Biosensors can extract the heartbeat rhythm from sensing data by detecting waveform peaks. There are two big challenges in terms of energy saving for the protocol implementation. First, the sensors must have extra heartbeat sensors to receive the heartbeat signals. Whether this is really energy and resource efficient is a question. Second, making the rhythm signal acquisition system small and accurate is not easy.
พลังงานที่มีประสิทธิภาพหลายโปรโตคอล MAC สำหรับ BSNs ได้รับการเสนอโดยนักวิจัยสำรวจในขณะที่ [17-19] Alam et al., เสนอการจราจรทราบ MAC แบบไดนามิก (TAD-MAC) ซึ่งถือว่าเป็นนอกจากนี้ในชั้นเรียนของคำนำสุ่มตัวอย่างโปรโตคอลแม็ [20] ทุกโหนดปรับตื่นขึ้นช่วงแบบไดนามิกที่มีปริมาณการเข้าชมจะได้รับและทำให้เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน สถานะการจราจรธนาคารลงทะเบียนที่มีสถิติการเข้าชมจะใช้ในการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องช่วงเวลาปลุกของโหนดได้รับเกี่ยวกับอัตราการส่งข้อมูลของโหนดส่ง อย่างไรก็ตามโปรโตคอลเบื้องต้นตามนี้ไม่เหมาะสำหรับ BSNs ตั้งแต่ในส่วนของการใช้งานของเซ็นเซอร์ BSNs ส่งข้อมูลนอกร่างกายมนุษย์ Preambles เสียค่าใช้จ่ายค่อนข้างมากของการใช้พลังงานของเซ็นเซอร์พลังงานข้อ จำกัด Marinkovic et al, เสนอโครงสร้างดาว TDMA ตามโปรโตคอล MAC สำหรับการตรวจสอบระยะไกลของสัญญาณทางสรีรวิทยา [21] โปรโตคอลที่ใช้ประโยชน์จากธรรมชาติที่คงที่ของ BSNs ในการดำเนินการโครงการ TDMA ที่มีประสิทธิภาพด้วยค่าใช้จ่ายเล็ก ๆ น้อย ๆ มันใช้แพ็คเก็ตเครือข่ายการควบคุมการออกอากาศที่จะกำหนดช่วงเวลาที่จะเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์เพียงตื่นขึ้นมาในช่องของตัวเองที่จะเสร็จสิ้นการส่งข้อมูล โปรโตคอลนี้ประสบความสำเร็จในรอบการทำงานที่ต่ำจึงช่วยลดการใช้นี้พลังงาน ฝาง et al, เสนอ BodyMAC ที่ใช้แบนด์วิดธ์ที่มีความยืดหยุ่นการจัดสรรในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน [22] การต่อสู้ช่องฟรีถูกนำมาใช้ในโครงการอัปลิงค์ ชนิดที่แตกต่างของกลไกการจัดสรรแบนด์วิดธ์มีการเสนอ Ullah et al, เสนอโปรโตคอล MAC จราจรปรับชื่อ TaMAC [23] มันสามารถปรับเปลี่ยนวงจรหน้าที่ของโหนดเซ็นเซอร์ให้เป็นไปตามรูปแบบการจราจรของพวกเขา ถ้าโหนดเซ็นเซอร์ไม่มีข้อมูลที่จะส่ง / รับก็จะไม่ได้รับการประสานบ่อยและแพ็คเก็ตการควบคุม Otal et al, บูรณาการระบบเลือนตรรกะในแต่ละเซ็นเซอร์ร่างกายที่จะจัดการกับตัวแปรข้ามหลายชั้นที่มีความหลากหลายของธรรมชาติในลักษณะที่เป็นอิสระ [24] โดยเป็นตนเองตระหนักถึงสภาพปัจจุบันของพวกเขาเซ็นเซอร์ร่างกายสามารถที่จะเรียกร้อง "การปะทะกันฟรี" ช่วงเวลาเมื่อใดก็ตามที่พวกเขาคิดว่ามันต้องอย่างเคร่งครัด ในทำนองเดียวกันพวกเขาอาจปฏิเสธที่จะส่งถ้ามีการเชื่อมโยงช่องทางที่ไม่ดีจึงอนุญาตให้เซ็นเซอร์ร่างกายอีกจะทำเช่นนั้น สี่ข้างต้นโปรโตคอลที่นำเสนอไม่ได้พิจารณาสถานการณ์มือถือ ยูเอตอัล เสนอ "ดึง" โปรโตคอล MAC [25] ผู้ประสานงานส่งคำสั่งที่จะขอข้อมูลจากเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์แล้วส่งข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับสถานีฐาน (BS) ในทางเรื่อย ๆ ไม่จำเป็นต้องมีการอัพเดทข้อมูลไม่เป็น ตารางที่มีการควบคุมโดยผู้ประสานงาน แต่ต้องใช้โปรโตคอลโหนดเซ็นเซอร์ที่จะรับฟังตลอดเวลาโดยไม่ต้องนอนหลับ นี้ค่อนข้างจะใช้พลังงานมาก ใน [26], กิจกรรมทั้งหมดนอกจากนี้ยังมีการริเริ่มโดยโหนดหลัก แต่หลังจากที่สถานประกอบการเชื่อมโยงระหว่างโหนดหลักและโหนดเซ็นเซอร์ตารางโหนดหลักระยะเวลาการนอนหลับสำหรับโหนดเซ็นเซอร์ เมื่อเซ็นเซอร์ตื่นขึ้นมาก็ฟังคำสั่งจากโหนดต้นแบบ ข้อเสียคือว่ายังมีจำนวนมากที่ไม่ได้ใช้งานฟังเนื่องจากการถ่ายโอนข้อมูลแบบพาสซีฟ วิทยุปลุกตามความต้องการมีการเสนอที่จะใช้สำหรับ BSNs [27] จะช่วยให้อุปกรณ์ที่จะได้รับการนอนหลับและตื่นขึ้นมาจากการส่งที่เหมาะสมจากอุปกรณ์อื่น นี้ต้องใช้วงจรปลุกพิเศษในต่อมน้ำเซ็นเซอร์ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความซับซ้อน ฮยองแท et al, เสนอพลังงานที่มีประสิทธิภาพในการติดต่อสื่อสารหลายปฮอปในร่างกายของเครือข่ายพื้นที่ [28] ต้นไม้ทอดต่ำสุด (MST) เส้นทางถูกนำมาใช้สำหรับเครือข่ายหลายปฮอป ผู้ประสานงานสร้าง MST ใช้สถานะแบตเตอรี่ของโหนดเซ็นเซอร์เช่นเดียวกับระยะทางของพวกเขา ข้อเสนอนี้ไม่ได้พูดถึงการส่งกำลังปรับตัวซึ่งอาจทำให้การสื่อสารพลังงานมากขึ้นมีประสิทธิภาพและบรรลุอายุการใช้งานเครือข่ายได้อีกต่อไป นอกจากนี้เนื่องจากโปรโตคอลไม่สามารถจัดการได้ดีกับสถานการณ์มือถือ เสี่ยว et al, ตรวจสอบผลประโยชน์และข้อ จำกัด ของการส่งการควบคุมพลังงานปรับตัว [29] การปรับตัวของพารามิเตอร์ที่จะประสบความสำเร็จไม่ชอบการค้าที่แตกต่างกันระหว่างการประหยัดพลังงานและความน่าเชื่อถือทำให้พวกเขาเหมาะในการใช้งานที่หลากหลายภายใต้เงื่อนไขที่การดำเนินงานที่แตกต่างกัน Li et al, ที่นำเสนอการเต้นของหัวใจที่ขับเคลื่อนด้วยโปรโตคอล MAC สำหรับ BSNs [30] ข้อมูลที่จังหวะการเต้นของหัวใจที่มีอยู่ในร่างกายมนุษย์ที่ถูกนำมาใช้แทนบีคอนเป็นระยะ ๆ ไบโอเซนเซอร์สามารถแยกการเต้นของหัวใจจังหวะจากข้อมูลการสำรวจข้อมูลโดยการตรวจสอบยอดรูปแบบของคลื่น มีสองความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ในแง่ของการประหยัดพลังงานสำหรับการดำเนินงานโครงการที่มี ครั้งแรกที่เซ็นเซอร์จะต้องมีเซ็นเซอร์การเต้นของหัวใจเป็นพิเศษในการรับสัญญาณการเต้นของหัวใจ ไม่ว่านี้เป็นจริงการใช้พลังงานและทรัพยากรที่มีประสิทธิภาพเป็นคำถาม ประการที่สองการทำสัญญาณจังหวะระบบเก็บขนาดเล็กและถูกต้องไม่ใช่เรื่องง่าย
การแปล กรุณารอสักครู่..