基于GPS的WiFi信道分配算法设计与实现

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随着世界范围内物联网的发展,该技术逐渐在医疗领域投入应用,并很快的得到了快速的推广。而在目前医疗物联网的应用领域中,无线电子健康(WeHealth)系统的研究一直走在前列,该系统与传统的健康监护系统不同,它融合了医疗物联网的应用模式,同时更关注无线传输技术的应用,该系统中,医疗数据的感知和传输更加高效、方便。本文首先阐述了医疗物联网的概念及其总体架构、关键技术,进而介绍了医疗物联网中的WiFi信道分配问题;然后针对WeHealth的主体架构和应用模式,分析了WeHealth场景下的WiFi信道分配问题,我们看到,在WeHealth场景中,13个信道分配给AP的时候,如果分配不优AP之间将会存在干扰,导致系统吞吐量下降。接着,本文对WeHealth系统的应用需求进行了详细的分析,并在需求分析的基础上,对WeHealth系统中设备的硬件架构进行了设计,在设计中,我们提出了对网关AP设备集成GPS模块的设计思路,这为新的算法的实现提供了硬件基础。文章紧接着实现了硬件模块的应用软件编写,为新算法的实现提供了软件基础。本文紧接着提出了基于GPS的WiFi信道分配算法。该算法是一种集中式算法,中央协调器获得所有AP的GPS位置信息,并通过相应的算法合理的将13个WiFi信道分配给相应的AP,使得AP之间的干扰达到最优化,本文最后在Android系统上对该算法进行了实现,并与传统算法进行了对比,结果表明新算法中,系统的吞吐量得到了很大的提高,干扰得到了很好的抑制。WeHealth作为医疗物联网领域中的新兴的应用模式,具有明朗的发展前景。对于WiFi信道分配的研究和实现,可以显著的提高WeHealth场景中无线传输的质量。对于信道分配的深入研究,对于WeHealth系统监控的智能化,提高系统的可靠性具有很深远的意义。
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