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随机多址接入协议与无线传感器网络实时人体脉相采集系统设计的综述报告
随着无线传感器网络在生活和工业中的普及，实时监测人体健康状况成为了现实需求。在无线传感器网络中，随机多址接入协议被广泛应用用于提高系统的可靠性和效率。本文将首先介绍随机多址接入协议的原理和种类，然后介绍一种基于随机多址接入协议的实时人体脉相采集系统设计。
1.随机多址接入协议
随机多址接入协议是一种分布式的协议，适用于多个节点在同一频率上进行通信的场景。这种协议主要用于控制节点在同一频率上的接入和冲突解决。通常情况下，当多个节点同时准备好发送数据时，可能会发生冲突，导致数据的丢失和传输效率的降低。随机多址接入协议通过随机分配时间和频率资源，来减少冲突，并提高系统的可靠性和效率。随机多址接入协议可以分为两类：非持续性随机多址接入协议和持续性随机多址接入协议。
非持续性随机多址接入协议包括ALOHA、CSMA和CSMA/CD等。其中，ALOHA协议是一种简单的随机多址协议，其原理是节点随机选择一个时间点进行数据的发送，如果发送的数据冲突，则在下一个随机时间点进行重传。这种协议简单易实现，但是效率较低。CSMA协议是一种基于监听的协议，节点在发送数据前会检查信道是否被占用，如果被占用，则等待一段时间并重新检查。CSMA/CD协议是一种基于CD（碰撞检测）的协议，当节点发现数据冲突时，会立即停止发送，并等待一段时间后再重新发送。这种协议的效率比ALOHA高，但是对于大规模的系统来说，也存在效率问题。
持续性随机多址接入协议包括p-persistentCSMA、1-persistentCSMA和非均匀分布随机接入协议等。其中，p-persistentCSMA协议是一种基于概率的协议，节点在发送数据前会进行概率计算，如果计算的概率小于随机数，则进行数据的发送。1-persistentCSMA协议是一种基于决策的协议，如果信道被占用，则一直等待信道可用；当信道可用时，则立即发送数据。非均匀分布随机接入协议则是一种根据节点数据量的大小进行通信控制的协议，节点数据量大的时候，会有更高的概率被选择进行数据的发送，从而提高系统的效率。
2.实时人体脉相采集系统设计
基于随机多址接入协议的实时人体脉相采集系统可以实现实时地监测人体血压、心率等健康指标，从而实现及时的疾病预防和健康管理。该系统主要由无线传感器节点、基站和数据中心三部分组成，其中无线传感器节点负责采集人体脉相数据并发送给基站，基站负责接收传感器节点的数据并将其发送至数据中心进行处理和存储。
无线传感器节点采用持续性随机多址接入协议，利用无线传感器网络技术进行通信。节点中包含一个脉冲计数器和一个温度传感器。当节点检测到人体脉相信号时，脉冲计数器会记录脉冲数，并将数据发送给基站。此外，温度传感器可以同时采集人体温度数据，并将其与脉相数据一起发送至基站。
基站通常使用p-persistentCSMA协议进行数据接收和发送，通过该协议，可以减少节点之间的冲突和数据的丢失。基站会记录每个传感器节点的地址和状态，并将其发送给数据中心。数据中心可以根据节点地址来查询和处理每个节点的数据，并实现人体健康状况的分析和监测。
结论
随机多址接入协议是无线传感器网络中常用的通信协议，可以提高系统的可靠性和效率。基于该协议设计的实时人体脉相采集系统可以实现实时地监测人体健康状况，从而实现及时的疾病预防和健康管理。该系统由无线传感器节点、基站和数据中心三部分组成，通过无线传感器网络技术实现数据的采集和传输，并实现人体健康状况的分析和监测。