AAL-teknik utgör ett nytt paradigm som utlovar livskvalitet hos patienter med kronisk vård och äldre. Ur ett kommunikationsperspektiv innebär de heterogena utplaceringar av kropps- och omgivningssensorer i komplexa multihoptopologier. Sådana nätverk kan i hög grad dra nytta av tillämpningen av kooperativa system som bygger på nätkodning, där slumpmässiga linjära kombinationer av de ursprungliga datapaketen överförs för att utnyttja mångfalden. Nätverkssamordning krävs dock ibland för att få full potential för dessa system, särskilt i närvaro av kanalfel, vilket kräver utformning av effektiva, tillförlitliga och mångsidiga MAC-protokoll. Motiverade av de senaste framstegen inom molntjänster undersöker vi möjligheten att överföra nätverkssamordningen till molnet samtidigt som datautbytet och lagringen på ett lokalt dataplan upprätthålls. Därför utformar vi en allmän ram för utveckling av molnstödda protokoll för AAL-applikationer och föreslår ett högpresterande och feltåligt MAC-system med molnkapacitet.  AMBIENT BERÄKNADE LEVANDE KOMMUNIKATIONER Ur ett kommunikationsperspektiv kräver ett AAL-system vanligtvis gemensam distribution av mobila trådlösa nätverk (WBAN), som bildas av sensorer utplacerade i närheten av eller inom kroppen av rörliga användare, och statiska trådlösa omgivande sensornätverk (WSN). I detta heterogena scenario används vanligen kortdistansteknik med låg effekt som specificeras i standarderna IEEE 802.15.6 och IEEE 802.15.4 för WBAN respektive WSN för sensorsammankoppling [8]. Även om dessa standarder definierar de grundläggande mekanismerna för kanaltillträde och överföring, finns det fortfarande många öppna utmaningar för att säkerställa energieffektiv och tillförlitlig kommunikation. Med tanke på den täta spridningen av flera sensorer inom ett visst område är det möjligt att uppnå betydande förbättringar genom att utnyttja mångfalden genom nodsamarbete. Den viktigaste idén med kooperativa system är att uppmuntra noder att fungera som reläer och vidarebefordra information som hörs av angränsande sändningar. Dessutom, med införandet av nätkodning, mellanliggande noder kan kombinera och bearbeta olika mottagna informationsflöden för att uppnå prestandaförbättringar även i resursbegränsade nätverk som WBANs [9]. Fördelarna med nätkodning kan dock inte utnyttjas fullt ut i närvaro av kanalfel, och under fientliga inomhus- och kroppsmiljöer kan den redundans som krävs för att säkerställa en framgångsrik avkodning vara oöverkomlig. Ett effektivt sätt att drastiskt minska överflödiga vidaresändningar utan att äventyra prestanda är att möjliggöra informationsutbyte mellan förmedlingarna, vilket gör det möjligt för dem att agera på ett samordnat sätt. Därför måste nya protokoll för medium åtkomst (MAC) förutses för att hantera dataöverföringar och vidarebefordra samarbete i sådana dynamiska och multihop topologier. Eftersom utbyggnaderna tenderar att öka i komplexitet blir dock nätverkssamordningen överväldigande på grund av det stora antalet noder och den stora mängden insamlade data. Dessutom kan distribuerade metoder kräva att noderna har ökad processorkraft och lagringskapacitet. Den senaste tidens framsteg inom molntjänster erbjuder en alternativ lösning för att mildra dessa utmaningar. Detta nya paradigm, som revolutionerar det sätt på vilket informationssystem utformas, bygger på en gemensam pool av hård- och programvaruresurser som är lättillgängliga via Internet och ofta hanteras av tredjepartsleverantörer. Nuvarande forskning om molnbaserad genomträngande hälso- och sjukvård är fortfarande i sina inledande steg [10], men det verkar som om det finns enorma möjligheter att tas tillvara genom en sömlös integration av molnteknik och WBAN [11]. Typiska molntjänster inkluderar datalagring, bearbetning och hosting av medicinska applikationstjänster och gränssnitt [12, 13]. Ett mindre undersökt men lika spännande ämne är att använda molnresurser på lägre kommunikationslager, att utforma innovativa MAC protokoll och routing system med ökad flexibilitet och omkonfigurerbarhet. I ett av de få befintliga verken i detta sammanhang [14] har ett molnstödd MAC-protokoll föreslagits och genomförts för en WLAN-utbyggnad. Huvudidén är att omvandla åtkomstpunkterna till ett enhetligt användargränssnitt och koncentrera MAC-lagerfunktioner till virtuella maskiner som tillhandahålls av molntjänster. Detta nya koncept är snarare inriktat på genomförandefrågor, vilket ger ett betydande praktiskt bidrag. Ett annat intressant arbete i [15] ger några preliminära insikter om användningen av nätkodning i komplexa storskaliga nätverk där flera relänoder interagerar med varandra bildar ett trådlöst moln. De presenterade resultaten visar de potentiella vinsterna av olika överföringsstrategier i en mycket enkel topologi. Författarna pekar också på behovet av en viss grad av samarbete mellan molnen för att säkerställa det bästa urvalet av strategier vid knutpunkterna, vilket kan vara en utmanande uppgift i storskaliga nätverk. Sammanfattande, dessa verk visar att molnbaserade lösningar för MAC-skiktet kan ge lovande resultat, men det finns ett behov av att upprätta solida ramar för genomförandet av dessa system. I den här artikeln presenterar vi en ny molnbaserad arkitektur utformad för AAL-miljöer där medicinska och omgivande sensorer är tätt utplacerade. Vi ser ett scenario där en del av sensorinfrastrukturen är ansluten till molnet och bildar ett nätverk av molnaktiverade reläer som avsevärt kan förbättra informationsflödet inom systemet. Ett innovativt inslag i vårt ramverk är att vi överför nätverkssamordningen till en central styrenhet, som är belägen i molnet och kommunicerar med noderna via ett molnstödd kontrollplan, medan vi behåller utbytet och lagringen av datapaket till ett lokalt dataplan. Resten av denna artikel är organiserad enligt följande. Inledningsvis beskriver vi det föreslagna molnstödda ramverket, som definierar de olika operationsflygplanen och de viktigaste arkitekturkomponenterna. Vi lägger sedan fram en särskild fallstudie om tillämpningen av nätkodning i kooperativa nätverk för att illustrera den betydande potentialen i den föreslagna ramen. Efter att ha identifierat en stor prestandasvaghet i nätkodningssystem i närvaro av länkfel föreslår vi ett nytt molnstödd MAC-system som använder molnresurser för att uppnå reläsamordning och genom simuleringsbaserad prestandautvärdering demonstrera de betydande prestandavinster som kan uppnås. Sedan ger vi några förslag till framtida forskningslinjer, som härrör från tillämpningen av det föreslagna ramverket till ett brett spektrum av tillämpningar för AAL-miljöer. Slutligen avslutar vi artikeln med några allmänna slutsatser. Det föreslagna tekniska agnostiska molnbaserade ramverket definierar två driftsplan, som visas i bild. 1................................................................ Cloud-Assisted Control Plane - ansvarig för nätverksstyrning och samordning. Kontrollsignalen har formen av mycket kort
I REF föreslog författarna en ram för att utforma effektiva molnstödda protokoll i miljöstödda boendemiljöer.
Reliable MAC design for ambient assisted living: moving the coordination to the cloud
{'venue': 'IEEE Communications Magazine', 'journal': 'IEEE Communications Magazine', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}