اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتحسين أداء شبكات الحساسات اللاسلكية الطبية في مراقبة المرضى في أجنحة العناية الصحية
Improving the performance of wireless medical sensors networks monitoring the patient in the health care wards
2832
0 59
0
(
0
)
تأليف
جمال خليفة( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
دخلت تطبيقات شبكات الحساسات اللاسلكية بشكل واسع في نظم المراقبة الصحية، حيث أسهمت في التطور النوعي لهذه الشبكات بما يؤمن المراقبة الحثيثة على مدار الساعة، مع تحسين جودة هذه المراقبة و تنظيمها. و يرتبط تحسين أداء شبكات الحساسات اللاسلكية الطبية WMSN بتحسين آلية نقل المعطيات الذي يعد من أهم المجالات التي تهتم بها الأبحاث و الدراسات في الآونة الأخيرة. و من هنا تأتي أهمية هذا البحث الذي يهدف إلى دراسة بنى شبكات الحساسات اللاسلكية التي يمكن أن تستخدم في مراقبة الأجنحة في المشافي و مراكز العناية و المراقبة الصحية، و استخلاص التوصيات و الاقتراحات الضرورية من أجل اختيار بنية شبكات الحساسات اللاسلكية الطبية المناسبة و اقتراح آليات الدخول المناسبة. و ذلك من أجل بنى شبكية مختلفة بالحجم. و قد تم ذلك من خلال اقتراح السيناريوهات المناسبة لتطبيقات المراقبة هذه، و إجراء المحاكاة في ظروف عمل مشابهه لعمل الشبكة، بما يؤمن نقل معطيات عقد هذه الشبكة إلى نقطة النفاذ الرئيسية، مع دراسة تأثير بنية الشبكة و طريقة استخدام تقنية نقل المعطيات، و تحديداً استخدام تقنية ZigBee سواء مع تمكين إشارة المنارة أو بدون تمكين إشارة المنارة. حيث تم تقييم التحسن اعتماداً على البارامترات الأساسية في مثل هذه الشبكات مثل النفاذية، و التأخير الزمني، و نسبة التسليم. و قد توصلت الدراسة إلى مجموعة من التوصيات بخصوص حجم الشبكة و نوع البنية المستخدمة و آلية الدخول إلى الوسط.
The wireless sensors network applications are widely used in health monitoring systems. In fact, they contribute to the qualitative development of these networks so as to ensure the tireless clock surveillance, and improve and regulate the quality of monitoring. Associated with improving the performance of wireless medical sensor networks WMSN is improving data transfer mechanism which is one of the most important areas of interest to research and study in recent times. Hence the importance of this research lies in the study of the structures of wireless sensor networks that can be used to control the wards in hospitals, health centers and monitoring care. The research also draws necessary recommendations and suggestions for the selection of appropriate medical wireless sensors networks structure and proposees appropriate medium access control mechanism in order to build networks of different sizes. This has been done by proposing appropriate scenarios for surveillance applications to perform simulation that is similar to the working conditions of the networks. This can ensure the transfer of nodes data to the main access point and can give an opportunity to study the impact of network architecture and how to use the data transfer technology, specifically the use of ZigBee technology, both with beacon mode enabled inenabled. Improvement was evaluated based on the basic parameters in such networks, such as throughput, the time delay, and the delivery ratio. The study found a set of recommendations regarding the size of the network, the type of structure and the mechanism used to access medium.
المراجع المستخدمة
B. P. L. Lo, S. Thiemjarus, R. King and G.-Z. Yang, “Body Sensor Network－A Wireless Sensor Platform for Pervasive Healthcare Monitoring,” Proceedings of the 3rd International Conference on Pervasive Computing, Munich, 2005, pp. 77-80
R. Sanati-Mehrizy and others, Application of wireless sensor networks in health care system, 120th ASEE Annual Conference and Exposition, 2013
C. Chakraborty, B. Gupta, and S. K. Ghosh. "A Review on Telemedicine- Based WBAN Framework for Patient Monitoring," Telemedicine and e- Health, vol. 19, no. 8, pp. 619-626, July 2013
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يشكل استخدام شبكات الحساسات اللاسلكية في مراقبة الزراعات المحمية، والتحكم بها، واحداً من المجالات التي لاقت رواجاً واسعاً في الآونة الأخيرة، لما تقدمه هذه الشبكات من خدمات، وتسهيلات، ووثوقية على مستوى المراقبة والتحكم.
يسهم هذا البحث في دراسة تطبي
ق هذه التقنية على البيوت البلاستيكية المنتشرة في بلدنا، وعلى مساحات واسعة. ويقدم حلولاً لعمل شبكات المراقبة والتحكم الخاصة بذلك في الزمن الحقيقي، وبما يضمن أداء جيداً وفقاً لمعايير تقييم أساسة، مثل تخفيض التأخير الزمني، وزيادة في النفاذية ، وزيادة نسبة تسليم الرزم، وتخفيض عدد الرزم المفقودة، مع زيادة حمل الشبكة.
وضِع من أجل ذلك عدد من السيناريوهات التي تماثل واقع بناء وتشغيل البيوت البلاستيكية في منطقتنا، اعتماداً على تقنية ZigBee. وقد تم اختبار سيناريوهات عمل شبكات الحساسات اللاسلكية، باستخدام المحاكاة، بما يسمح باستنتاج التوصيات للاسترشاد بها حين العمل على تركيب مثل هذه الشبكات في أماكنها لتعمل بالشكل الأفضل، وذلك من أجل مساحات مختلفة وعدد كبير من الصالات
تعد الرعاية الصحية عن بعد تقنية واعدة في فعاليتها ودقتها وانتشارها، ونظراً لأهمية العناية والمراقبة الطبية في المناطق التي تفتقر لوجود كوادر طبية كافية أو يصعب الوصول إليها من جهة، ونتيجة لارتفاع تكاليف التطبيب خصوصاً من أجل كبار السن من جهةٍ أخرى. ن
الت شبكات حساسات الجسم اللاسلكية WBAN اهتماماً كبيراً من البحث والتطوير خصوصاً نتيجةً للتطور الهائل في شبكات الحساسات اللاسلكية والالكترونيات الحديثة التي أحدثت حساسات ذكية صغيرة الحجم قابلة للتموضع داخل الجسم أو عليه. سنتطرق في بحثنا هذا إلى استخدام هذه الشبكات الحديثة في المجال الطبي وتحديداً مراقبة المرضى في المشافي حيث أن المراقبة المستمرة وضبط البارامترات الحيوية هنا ذات أهمية كبيرة على حياة المرضى. تقوم الفكرة الأساسية على نشر مجموعة من الأجهزة الحساسة بتشكيل معين على جسم المريض، ولهذه الأجهزة عدة وظائف لأداء العمل المتكامل المتمثل بقياس وتحسس البارامترات المهمة، وإرسالها على شكل معلومات إلى عقدة منسقة تقوم بتجميع هذه المعطيات وإرسالها الى محطة رئيسية تقوم بمعالجة هذه المعلومات واتخاذ القرار المناسب، ومن ثم إرسال هذا القرار إلى الأجهزة المنتشرة والتي تترجم هذا القرار على أرض الواقع ليتم ضبط البارامترات من جديد.
تعد عملية تحديد موقع عقد الحساسات اللاسلكية المنتشرة في الوسط ضرورية من أجل التطبيقات التي تعد فيها المعلومات المتعلقة بموقع التحسس معلومات مهمة كتطبيقات الأمن و الحماية و تتبع الأهداف و غيرها من التطبيقات. تصنف خوارزميات تحديد الموقع إلى نوعين: المع
تمدة على المدى Range-based و غير المعتمدة على المدى (Range-free). ركزت الدراسة على الخوارزميات غير المعتمدة على المدى لأنها أقل كلفة من حيث متطلبات أجهزة العتاد الصلب المستخدمة.
استخدم الماتلاب في محاكاة الخوارزميات، حيثُ جرى تقييم أدائها في ظل تغيير عدد العقد الشبكية، عدد العقد المرجعية، إضافة الى مجال اتصال العقد بغيةَ توضيحِ اختلافات الأداء من ناحية خطأ الموقع.
أظهرت النتائج تفوق خوارزمية عدم الانتظام (Amorphous)، محققة دقة عالية في تحديد الموقع، و كلفة أقل بالنسبة الى عدد العقد المرجعية المطلوبة لتحقيق خطأ موقع صغير.
سوف ندرس في هذا البحث طريقة جديدة لتتبع مجموعة من طيور الحجل ، حيث يتم وضع الحساسات على هذه الطيور من أجل مراقبة نمط وسلوك حياتها ، فالتحدي الهام في هذا البحث هو معرفة مواقع هذه الحيوانات المتحركة عند حاجتنا لذلك لنتمكن من تقديم المساعدة الضرورية لها
و في الوقت المناسب ، لذلك سوف نقدم طريقة جديدة تؤمن لنا دقة مقبولة في تحديد مواقع الحيوانات لكن بطريقة بسيطة و سهلة و غير مكلفة و قليلة استهلاك الطاقة مقارنة مع الطرق الأخرى المتبعة في تتبع الحيوانات ، و ذلك بالاعتماد على مجموعة من العقد المرجعية المعروفة الموقع مسبقا، حيث يتم إرسال معلومات الحساسات المتحركة إلى مجمع مركزي عن طريق هذه العقد المرجعية و تحليلها و الاستفادة منها في تحديد موقع تقريبي للحيوان ، سوف نقوم بتقييم هذه الطريقة باستخدام محاكي الشبكات (NS2).
يعد التعقب باستخدام شبكات الحساسات اللاسلكية من التطبيقات التي تشهد نمواً كبيراً. و نظرا لمحدودية شبكات الحساسات اللاسلكية من حيث مصدر الطاقة، تستمر الأبحاث لتحسين طرق نقل المعلومات و توجيهها بما يضمن استهلاكاً أقل للطاقة. لذلك قمنا في هذا البحث بتحس
ين طريقة توجيه معلومات موقع الهدف في الشبكة و ذلك بتقديم خوارزمية جديدة، تستفيد من مفهوم العنقدة في شبكة الحساسات اللاسلكية، مع إضافة إمكانية التفاعل ما بين الحساسات الحقلية التي تنتمي لعناقيد مختلفة، حيث لا يمكن التفاعل فيما بينها في الحالة التقليدية لعمل الشبكات العنقودية، و ذلك اعتماداً على بارامتر شدة الإشارة المستقبلة من الهدف في الحساسات لغاية التخلص من تكرار نقل نفس المعلومة، مما ينعكس إيجاباً على عمر الشبكة و الحصول أيضاً على إشارة أكثر دقة لموقع الهدف. قمنا بتطبيق الخوارزمية المقترحة و إظهار نتائجها باستخدام محاكي OPNET الذي يعد من أفضل المحاكيات في مجال الشبكات بأنواعها المختلفة.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
