CN102341034B

CN102341034B - 对体域网的改善

Info

Publication number: CN102341034B
Application number: CN201080010420.8A
Authority: CN
Inventors: 欣德·谢布; 赛义德·阿贝迪
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: US20120089370A1; WO2010100444A1; TW201100052A; TWI421055B; KR101298436B1; EP2226002A1; KR20110125665A; CN102341034A; EP2226002B1; JP2012519521A

Abstract

一种在无线传感器网络中宣布紧急状况的方法，该无线传感器网络包括多个设备(10、11、12)，该多个设备包括布置用于监控至少一个活体或其它实体的传感器(11)，该方法包括以下步骤：通过其中一个传感器(11)感测与活体有关的参数的值；通过所述传感器向网络中的另一设备(10)无线传送信息；通过利用所感测的值或所传送的信息，确认影响所述活体的紧急状况的存在或不存在；以及向网络中的至少一个其它设备(例如，10)宣布紧急状况的存在或不存在。该确认步骤可以在无线传感器网络的协调器(10)、传感器(11)、或者与协调器通信的中心监控器(12)的任意中实施。该宣布步骤可以通过将基于帧的无线传感器网络的帧控制字段设定成预先定义为表示紧急状况帧的值来执行。确认帧可以由接收器使用以确认收到紧急状况宣布，之后进行应急措施。应急措施可以包括，例如，增加分配给传感器的带宽从而确保来自传感器的后续信息的可靠性。该方法可以应用于，例如利用根据IEEE 802.16.6操作的MBAN监控医院里的患者。

Description

对体域网的改善

技术领域

本发明涉及包括个人局域网的无线传感器网络，具体地，但不排他地，涉及包括设置在人体或动物体上或周围或者植入人体或动物体内的无线通信传感器的体域网。

背景技术

已经提出了多种类型的无线传感器网络。在这些无线传感器网络之中，所谓的体域网(Body Area Network)或者说BAN是无线个人局域网(Wire Personal Area Network，WPAN)的实例，用于在相对短的距离上传送信息。

与无线局域网(WLAN)不同，经由WPAN实现的连接几乎不包括基础结构。该特征容许对广泛的设备实现小的、功率高效的、低廉的方案。特别关注的是其中传感器用于监控患者情况的医学BAN(MBAN)的可能性。主要采用用于馈送感测数据到数据接收器的传感器的BAN是无线传感器网络(WSN)的示例；然而，更多的有源器件，如致动器，也可以被包括在MBAN中。

标准IEEE 802.15.4定义低数据速率WPAN的物理层(PHY)和介质访问控制(MAC)子层规范。IEEE 802.15.4具有与较高数据速率WPAN的标准(IEEE 802.15.3)的一些相似性。文件IEEE Std 802.15.4-2006和IEEE Std 802.15.3-2003的整体内容通过引用结合于此。

在IEEE 802.15.4中设想的WPAN类型适于如工业监控的应用，但是不提供MBAN所需的该类数据可靠性。在医学应用中，需要降低与人工相关的成本同时增加可靠性和自动化处理并减少人为误差。传感器可以提供所需的情报，并且已经广泛用于医疗设备中。这包括医院康复护理、家庭护理、重病监护室和高级外科手术。存在用于医学应用的许多不同类型的传感器，包括用于脉搏、体温等等的外部传感器、接触体液的传感器、用于导管(通过切割)中的传感器、供外部应用的传感器、带有无线传感器的一次性皮肤补片以及可植入传感器。

医院或内科病房中患者周围的传感器的WPAN可以提供包括患者活动性、监控灵活性、进入当前不受监控的护理区的监控延展性、减少临床错误并降低整体监控成本的多种临床益处。人体戴的传感器可以包括在单个患者身体上的多种传感器类型。它们需要快速应用于患者身体或快速从患者身体移除的能力。

在个体基础上，这样的传感器可具有低至每个患者1-2kbps的比特率，在集合基础上，它们可能需要10kbps比特率。低至数米的范围可能是足够的。然而，医学WSN应用是临床环境中的关键任务应用。有限的数据损失和有限等待时间的坚固无线链路、患者和传感器密度的容量、与其他无线电通信共存、连续工作几天的电池寿命以及身体佩戴的设备的小形状因子，是医学WSN或MBAN的一些需求。这些需求可以通过利用诸如时间和频域的多样性和误差控制技术(包括前向纠错(FEC)和自适应重请求(ARQ))、传感器信息率的低占空比TDMA以及更有效的小天线的技术而得以满足。

因此，正在努力定义另外的标准IEEE 802.15.6，其旨在定义体域网的性质，尤其对于医学应用。对于医学应用，IEEE 802.15.6的一个关键要求是高可靠性。这对于患者的生命取决于医学WSN应用中无线链路的可靠性的紧急情况更为重要。现有的标准如IEEE 802.15.4已经被设计用于商业应用，而没有考虑这样的紧急救生情形。

特别地，需要解决确保与网络设备比如在这样的紧急情况下所涉及的传感器的通信可靠性的问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种包括用于监控实体的一个或多个传感器的设备的无线传感器网络，包括：

所述传感器，布置用于检测与实体有关的参数的值以及向网络中的另一设备无线传送信息；

协调器，布置用于接收所无线传送的信息；以及

确定装置，响应于所检测的值或所传送的信息，以确定实体的紧急状况的存在。

实体例如是活体，如为了医疗目的被监控的人。

在以上网络中，确定装置可以位于传感器、协调器任意之中，或者当网络连接到与协调器通信的中心监控器时，确定装置可以由中心监控器提供。

无论其位置如何，确定装置可以通过比较所检测的值或所传送的信息与至少一个阈值来进行确定紧急状况(或者更准确地说，开始存在的紧急状况)。例如，可以用两个阈值来限定范围。

确定装置可以进一步操作以通过比较所检测的值或所传送的信息与至少一个阈值来确定不存在紧急状况(或者换句话说，紧急情况的解除)。

在任意情形下，优选地，确定装置被布置以向无线传感器网络中的至少一个其它设备传送紧急状况的宣布。优选地，其它设备响应该宣布以向确定装置发送确认。在确定装置被布置以确定非紧急状况的情形下，优选地是其可操作以向其它一个或多个设备宣布该非紧急状况。

无线传感器网络通常将是其中信息在各自具有帧控制字段的帧内在网络内被无线传送，紧急状况的宣布通过将帧控制字段中的值设定为预定义的值来进行。这样的帧可以被定义在由协调器定义的较大超帧格式内。

优选地，该帧包括不同类型的帧，且该预定义的值表示紧急情况帧类型。帧类型中的另一优选者是确认帧，在该情形下，响应于宣布而发送的确认是以确认帧的形式。这里，帧控制字段可以包括用于用信号通知紧急状况存在或不存在的至少一个位。

可替换地，通过定义表示新的命令类型的命令帧标识符的值，可以将新的MAC 命令类型用于紧急情况通知。

这样的基于帧的系统能包括基于IEEE 802.15.6的MBAN。在优选的应用中，以上提及的实体是活体，传感器用于感测患者的活体的生命参数，紧急状况是医学紧急情况。

根据本发明的第二方面，提供一种在无线传感器网络中使用并包括确定装置的传感器。

根据本发明的第三方面，提供一种在无线传感器网络中使用并包括确定装置的协调器。

根据本发明的第四方面，提供一种在无线传感器网络中宣布紧急状况的方法，该无线传感器网络包括多个设备，该多个设备包括布置用于监控至少一个实体的传感器，该方法包括以下步骤：

通过传感器之一感测与实体有关的参数的值；

通过传感器向网络中的另一设备无线传送信息；

通过利用所感测的值或所传送的信息，确定影响实体的紧急状况的存在或不存在；以及

向网络中的至少一个其它设备宣布紧急状况的存在或不存在。

根据本发明的另一方面，提供一种在通过无线通信进行数据传送的设备的网络中使用的帧格式，该帧格式定义包括用于表示紧急情况帧的子字段的帧控制字段，该紧急情况帧用于向网络中的其它设备宣布紧急状况的存在。例如，这样的帧格式可以在IEEE 802.15.4中提出的超帧结构内使用。

本发明的又一方面提供软件，当由无线传感器网络的传感器设备或协调器的处理器执行时，该软件分别提供以上传感器或协调器。这样的软件可以存储在计算机可读介质上。

附图说明

为了更好地理解本发明，并为了更清晰地显示出本发明如何实施，现在将进作为示例来参考以下附图，在图中：

图1示出在IEEE 802.15.4WPAN中的协议层；

图2示出IEEE 802.15.4WPAN的可能的物理层带；

图3示出WPAN的星形拓扑和对等拓扑；

图4显示出在信标使能的IEEE 802.15.4WPAN中的超帧结构；

图5至图8示出在IEEE 802.15.4WPAN中网络没备和协调器之间数据传输的可能模式；

图9显示出IEEE 802.15.4WPAN中用于数据帧的帧格式；

图10A显示出在图9的帧格式中帧控制字段的结构；

图10B是在图10A的帧控制字段中迄今定义的帧类型位的值的表格；

图11A显示出用于IEEE 802.15.4中的MAC命令帧的部分帧格式；

图11B是图11A的帧格式中命令帧标识符的迄今定义的值的表格；

图12是在本发明的实施例中用于宣布紧急情况的第一程序中的步骤的流程图；

图13是在本发明的实施例中用于解除紧急情况的第一程序中的步骤的流程图；

图14是在本发明的实施例中用于宣布紧急情况的第二程序中的步骤的流程图；

图15是在本发明的实施例中用于解除紧急情况的第二程序中的步骤的流程图；

图16是在本发明的实施例中用于宣布紧急情况的第三程序中的步骤的流程图；

图17是在本发明的实施例中用于解除紧急情况的第三程序中的步骤的流程图；

图18显示出在本发明的实施例中提出的帧控制字段的新结构；

图19是在图18的帧控制字段中帧类型位的可能值的表格；

图20显示出在根据本发明的另一实施例中修改的帧格式中的帧控制字段的结构；

图21是在图20的帧控制字段中的帧类型值的表格；以及

图形22A和22B显示出在根据本发明的另一实施例中图11A和图11B的命令帧标识符的变形。

具体实施方式

在说明本发明的实施例以前，将给出IEEE 802.15.4的预期与目前正在发展中的IEEE 802.15.6标准相关和/或与包括MBAN的体域网相关的那些部分的一些背景说明。

图1显示出依据分层的OSI模型、标记为100的IEEE 802.15.4WPAN的一般结构，在该结构中经由包含无线电收发器的物理层及其低级控制来访问物理介质。如所示的，对于物理层，存在图2中示出的两个可选的频带101、102。低频带101提供中心为868.3MHz的单个20kb/s信道，和/或中心为915MHz的每个为40kb/s的十个信道。高频带102提供每个为250kb/s且中心为2.44GHz的频率的16个信道。使用这些频带中的哪个取决于本地规章要求。

图1中由105表示的MAC(介质访问控制)子层提供到物理层的访问。在MAC子层的上方，或者说在WPAN 100外部，提供允许从其它网络访问WPAN的LLC(链路层控制)；这可以是根据IEEE 802.2标准或另一类型。最终，在LLC上方的上层109包括用于提供网络配置、操作和信息路由的网络层以及提供预定的整体功能的应用层。

MAC子层的一个任务是控制网络拓扑。星形和对等是通信网络中的两种已知拓扑，且两者都在IEEE 802.15.4中规定。在两种情况下，拓扑区分了两种基本类型的网络节点：设备(device)和协调器(coordinator)。如图3所示，在星形拓扑中，多个设备11直接与中心协调器10通信；同时在对等配置中，设备11A与通信装置的通信是沿着利用中间设备11B和11C作为中继的一个或多个跳进行的。协调器用作对上层的接入点；在WSN的情况下，其用作由传感器收集的数据的接收器。假设每个设备的通信范围可能是非常有限的(数米)，则对等拓扑允许覆盖更大的区域。该拓扑可以是动态的，随着设备添加或离开网络而变化。

在MBAN的情况下，例如在协调器被设置在每个患者位置(如医院病床)并且该协调器与单个患者上的设备交换信号的情况下，星形网络将是合适的。在提供一个协调器来服务多个患者(协调器可能位于医院病房中的固定点处)的情况下对等将是更合适的拓扑。因而，在设备11将一般是可移动时，协调器可以是可移动的或者固定的。对等网络还可以更适合于其中需要快速建立或改变网络的快速变化环境、或者适合于网络的自组织和自愈。自愈可以包括例如如果现有的协调器失效或离开网络则建立新的协调器。

多个星形网络和/或对等网络可以在比如医院的相同位置建立，其中每个网络具有自己的协调器。在这种情况下，各协调器合作以便避免相互干扰并允许共享或整理数据是必要的。在IEEE 802.15.4中，这样的网络被称为集群，针对为集群建立总的协调器以及划分和合并集群制订了规定。

WPAN中的节点可以由具有可变容量的单元组成。一般地，协调器的职责会需要具有某些处理能力的相对有能力的装置以及能够同时处理来自多个源的传输的收发器。这进而会要求提供足够的电能(在一些情况下，其可能是主电源)。另一方面，网络中的其它设备可具有更有限的处理能力以及仅访问电池电源，且甚至可以非常简单从而不能用作中继跳。具有极低功率有效性的设备大部分时间可以关闭，仅偶尔“醒来(wakeup)”，例如传送传感器信息到另一节点。因而，IEEE 802.15.4标准区分“全功能”和“精简功能”设备。对于其中传感器可以被植入身体内并因而不能具有大的或可再充电的电池的MBAN来说，功率的有效性是特有的问题。

在IEEE 802.15.4中设想的两种类型的WPAN是信标使能(beacon-enabled)和非信标使能(non beacon-enabled)。

在信标使能网络中，协调器周期性地发送信标，并且设备周期性地监听该信标，以与网络同步并接入该信道。信道接入以在根据图4所示的超帧结构的“超帧(superframe)”内顺序发送的“帧”为单位，其通过协调器定义。每个超帧30包括两个部分：活动的和不活动的。活动的部分被分为竞争访问时段(Contention Access Period)CAP 36，随后是对于有服务质量要求的应用的保证接入的可选的无竞争访问时段(ContentionFree Contention)CFP 37。

如由图4中的竖直划分所指示的，超帧被分成16个等距的时隙，每个时隙能够携带来自协调器或者来自设备的数据帧。因而，考虑与一个协调器关联的设备，在超帧内的每个连续时隙期间，每次仅一个设备可以与协调器通信。首先是通过协调器传送的信标帧(见以下)的时隙31。此后，在CAP内提供几个时隙32，允许数据在竞争基础上传送到设备或者自设备传送，随后是已知的CSMA-CA算法。简单来说，在CSMA-CA中，每次设备期望在CAP内传送，其等待随机时段。在随机退避之后，如果发现信道空闲，则设备传输其数据。在随机退避之后，如果发现信道忙，则在尝试再次访问信道之前，设备等待另一随机时段。

接着是CFP的一个或多个保证时隙(Guaranteed Time Slot)GTS 33，如所示出的，这些时隙中的每一个可以延续一个基本时隙以上。如由术语CFP所表示的，网络设备并不竞争这些GTS，而是在TDMA基础上，每个GTS由协调器保留用于由网络设备专用。然而，GTS的配置可以从一个超帧到下一个超帧改变。在无活动时段期满之后，下一个超帧由发送另一信标帧31的协调器标记。设备可以在超帧的无活动时段34期间睡眠。因而，通过延长无活动时段34的长度，设备的电池电源可以被尽可能多地保存。

在非信标使能网络中，协调器不需要传送用于同步的信标，除非其被请求这样做(例如，为了网络发现目的)。信道接入不受超帧结构限制并且设备是非同步的，通过CSMA-CA执行所有的数据传送，它们可以根据比如传感器-MAC(WiseMAC)的某种协议而遵循它们自己的睡眠模式，在传感器-MAC协议中没有数据要发送的设备可以在大部分时间保持空闲(睡眠)，并且协调器通过唤醒前同步信号(wake-up preamble)而开始每个数据帧，以保证数据到达时接收没备醒来。

对于MBAN应用，协调器在被监控的一个或多个身体外部。其可以是PDA、移动式电话，床边监护站或者甚至是临时充当协调器的足够有能力的传感器。如上所述，在信标使能网络中协调器负责提供同步和接入网络设备的信道。超帧的起点和终点也受协调器限定。协调器具有与其它网络潜在通信和接入充足电源(例如，通过简单置换充电电池)的两个主要特征。

中心护理和监视单元(以下“中心监控器”)也可以被提供用于可能包含几个协调器的网络的全面监督。这可以采取具有能够从多个患者接收紧急数据的连续或偶然的流的监控设备的房间的形式。通常在连续监视和监控患者数据的中央单元中配有护士或医学专家。他们会响应于患者状况的变化而采用行动。中心护理和监控单元可以无线连接到该协调器或每个协调器(在这样情况下，其可以被认为是MBAN的一部分)，或者可以具有与每个协调器的有线连接(因而在这样情况下，其可以被认为是在MBAN外部)。

图5至图8示出了在IEEE 802.15.4网络中设备与协调器之间的数据传送。在IEEE 802.15.4中定义了三种基本类型的传送：

(i)到作为接收器的协调器的数据传送，设备(发送器)向该协调器发送它的数据-在星形和对等拓扑二者中使用；

(ii)来自作为发送器的协调器的数据传送，其中设备接收数据-在星形和对等拓扑二者中使用；以及

(iii)两个对等之间的数据传送-仅在对等网络中使用。

图5和图6分别描绘了对于信标使能和非信标使能两种情况，从设备(网络设备11)和协调器(协调器10)的传送。差别在于在信标使能情况下，设备1必需在CFP中利用CSMA-CA或在CAP中利用GTS发送数据(数据帧42)之前，等待接收来自协调器的信标帧41；而在非信标使能情况下，正常地不存在信标帧并且设备11利用CSMA-CA任意发送数据帧42。在任一情况下，协调器通过传送可选的确认帧或者说ACK 43来确认数据的成功接收。这些不同类型的帧在以下被更详细地说明。

如果接收器由于任何原因而不能处理接收到的数据帧，则信息不被确认。如果发送器在一定时段之后没有接收到确认，则其认为传输是不成功的并且重试帧传输。如果在几次重试之后仍未收到确认，则发送器可以选择终止处理或者再次尝试。当不需要确认时，发送器认为传输是成功的。

图7和图8示出了从协调器10到设备11的数据传送。当在信标使能WPAN中协调器希望传送数据到设备时(图7)，其在信标帧41中指示数据消息待定(pending)。设备周期性地监听信标帧并且如果消息待定，则通过CSMA-CA发送请求数据的数据请求(MAC命令)44。协调器10通过发送确认帧43来确认数据请求的成功接收。然后，利用时槽式(slotted)CSMA-CA发送待定数据帧42，或者如果可能，在确认之后立即发送。设备11可以通过发送可选的确认帧43来确认数据的成功接收。现在该处理已完成。在成功完成数据处理时，从信标中的待定消息的列表去除该消息。

在非信标使能情况下，具有准备好用于特定设备11的数据的协调器10必须等待来自有关设备的数据请求44，基于竞争来发送。在接收到这样的请求时，协调器发送确认帧43(这也可以用于表明没有数据就绪，如果是这种情况的话)，随后发送数据帧42，响应该数据帧42，设备11可以进而发送另一确认帧43。

为简单起见，以上程序仅考虑在设备和协调器之间的数据传送的以上情形(i)和(ii)，但是在对等网络中，如已经提到的，数据传送一般会经由机制(iii)发生，包括一个或多个中间节点，这增加了碰撞和有关的延迟的风险。

如在图5至图8中所指出的，IEEE 802.15.4网络中的通信包括四个不同类型的帧：

—信标帧41，由协调器使用以传送信标

—数据帧42，用于所有的数据传送

—确认帧43，用于确认成功的帧接收

—MAC命令帧44，用于处理所有的MAC对等实体控制传送如数据请求。

该四个帧类型中的每一个的结构都很相似，并在图9中示出数据帧42作为示例。在图中，两个水平条分别表示MAC子层和物理层。时间从左至右的进行，并在有关字段之上示出了帧的每个相继字段的时间长度(以八位字节为单位)。每个帧包括按照特定顺序的字段序列，这些字段以它们由物理层发送的顺序从左至右地绘出，其中最左边的位在时间上被首先发送。每个字段内的位从0(最左边且最低有效的)到k-1(最右边的且最高有效的)编号，其中字段的长度是k位。

经由数据帧42发送的数据起源于上层。数据净荷被传递到MAC子层并被称为MAC服务数据单位(MSDU)。MAC净荷被加以MAC头MHR前缀，并附有MAC尾MFR。MHR包含帧控制字段50(见下文)，数据序列号(DSN)、寻址字段以及可选的辅助安全头。MFR包括16位帧校验序列(Frame Check Sequence)FCS。MHR、MAC净荷以及MFR一起形成MAC数据帧，(即，MPDU)。MPDU被传递到物理层作为物理层服务数据单元PSDU，其成为物理层净荷。物理层净荷被加以同步头SHR前缀和物理层头PHR，SHR包含前同步信号序列(PreambleSequence)和帧首定界符(Start-of-Frame Delimiter)SFD，PHR包含以八位字节为单位的物理层净荷的长度。前同步信号序列和数据SFD使接收器能够实现符号同步。SHR、PHR和物理层净荷一起形成物理层包(物理层协议数据单元PPDU)。

信标帧41、确认帧43和MAC命令帧44具有相似的结构，除了在每种情况下MAC净荷具有不同的功能之外，确认帧不具有MAC净荷。此外，信标帧41、确认帧43和MAC命令帧44起源于MAC子层，而不涉及上层。

在图10A中更详细地示出在每类帧中使用的帧控制字段50。它包括如所图示地出于不同目的分配给子字段的16位。特别地，字段中的头三个位表示帧类型51：信标帧41、数据帧42、确认帧43或MAC命令帧44。表示帧类型的方法在图10B中示出。接着帧类型位51的是表示MAC子层是否使能安全性的单个位的安全使能子字段52。随后是帧待定子字段53，以指示发送器是否有更多的数据给接收器。接着是Ack。请求子域54用于表示是否从接收器请求确认。此后跟着一些另外的子字段55至59，其用于寻址目的或者在当前的IEEE 802.15.4规范中保留。

如所提到的，图10B是帧类型子字段51的可能位值，示出了值100和101在IEEE 802.15.4规范中未使用。

MAC命令帧44在结构上很相似，如在图11A中所示。在这种情况下，净荷包括命令帧标识符440以识别由MAC命令帧代表的命令类型。各种类型的命令在IEEE 802.15.4中定义，如在图11B的表格中示出的，示出了标识符440的可能值和一些保留以供将来使用的值。

已经概述了本发明的背景，现在将参考图12至图21描述一些实施例。

本发明解决例如其中至少一个患者正经由设置在患者身体上或周围或者植入患者身体中的传感器的MBAN被监控的情况。(根据该背景，术语“MBAN”和“网络”可以应用于多个传感器，其中它们的协调器提供给单个患者，或者共同应用于多个患者的所有传感器/一个或多个协调器)。假定至少一些传感器参与了感测一个或多个参数如心率，心率可以表示患者的危急生命的情形。本发明的实施例通过提供包括紧急情况确认(即，ACK)机制以在这样的危急生命的情形期间支持患者的协议来提供用于宣布紧急状态的方法，以及用于解除紧急状态的方法。取决于网络设备处理或分析感测数据或测量的能力，提出了三种不同的协议或触发类型。

在以下的图中，“处于紧急情况”指的是患者由于已达到危急水平的一个或多个感测参数而处于危急生命的情形；“ACK”对应于上述确认帧43，以及“应急措施”指的是响应于宣布的紧急情况可以进行的任何步骤。“紧急操作状态”是在紧急情况下操作网络设备的一些方式，同时“正常操作状态”是当网络设备未处于紧急情况时应用的条件。

在第一协议中，其流程图在图12和图13中示出，传感器(网络设备)自身确定是否宣布紧急状态，以及是否解除该紧急状态。首先，参考图12描述用于宣布该紧急情况的过程。假定传感器从“正常”(非紧急)状态开始。这通常将包括以特定的时间间隔测量与患者有关的特定参数(此后，称为“生命参数”)的传感器，该时间间隔可以由传感器在内部设定或者由协调器或通过协调器从外部指示。为简单起见，将考虑一个传感器“处于紧急情况”的情形，但是将要描述的协议可以应用于一组传感器(比如，所有传感器监控同一患者)。

宣布紧急状态，触发类型1(图12)：

S11：按照预定时间间隔，网络设备或传感器11测量生命参数。传感器可以无线地将感测值传送到协调器(在星形拓扑中直接传送，或者在对等网络情况下经由一个或多个跳)。然而，在非紧急状态下不必传送每个(或任何)感测值。在任何情况下，该感测值将至少暂时存储在传感器中。

S12：网络设备或传感器利用其自身能力查明患者是否处于紧急情况。更确切地说，确定状态是否由非紧急变成紧急情况。例如，其检查患者的心率是否超过阈值速率。因而，正常地，该传感器将具有用于存储该阈值的某种形式的存储器。取决于所涉及的生命参数，可以使用多于一个阈值级别来设定范围。例如，血压传感器在任何时间感测值超出由比方说160/120和80/60(心脏收缩/舒张压，单位是mmHg)的上下阈值限定的可接受范围都可以确定紧急情况。

S13：网络设备或传感器向协调器10发送紧急状态的指示符。以下说明其表示方式。目前，注意到指示符被作为特定种类的帧发送，取决于网络配置，其可以通过直接传输或者经由用作中继的其它设备发送。在后者情况下，包含于指示符中的目标ID可用于显示预定目的地。

S14：网络设备或传感器11开始监听或检测来自协调器10的确认(ACK)。重要的是传感器不仅发送紧急状态的宣布，而且确保其已经被接收到，使得可以通过协调器或更高权限采用适当的行动。

S15：协调器10向网络设备11发回ACK。在基于帧的系统如IEEE802.15.4中，确认帧正常地用于该目的，预期该帧类型还将在IEEE802.15.6中定义。

S16：接着会进行一些紧急行动。例如，传感器11可以增加生命参数的测量频率、和/或发送消息到协调器10的频率；这可以包括开始发送其感测读数到协调器，即使该传感器之前没有进行这些。协调器接着允许增加的频率，例如通过给有关的传感器提供GTS。换句话说，协调器可以开始给传感器提供预定服务质量。协调器可以采取附加行动诸如向中央监控站(未示出)报警，或(在同一网络监控多个患者的情况下)将资源转移到同一患者上的其它传感器，允许更密切地监督患者的其它生命参数。这可以包括协调器向MBAN中的所有其它传感器或者与关注的生命参数有关的一组相关传感器通知紧急情况。其它紧急行动包括协调器发送某种形式的警报到系统外，诸如可听警报或寻呼消息。

注意紧急行动有可能既增加有关传感器的电力消耗，又导致协调器分配的带宽被从其它传感器转移；因而紧急状态不应被无限地延长(见下文)。

还注意到在以上协议中，传感器不总是必需传送感测值：传感器可以仅在达到阈值的情形下发送信息(诸如，感测值，或者可能仅是紧急状态的指示符)值就足够了。代替地，或此外，传感器可以一次贮存用于传输的多个传感器读数。以这些方式，网络中可能不必要的电力消耗和常规传感器数据的传输可以被减少至最小。

假如感测的生命参数回到非危急水平；传感器可以利用该事实解除紧急情况，允许协调器对其它传感器和任务给出更大的优先级。其程序在图13中示出。假定有关传感器目前在紧急状况下，包括例如，以相对短的时间间隔感测生命参数并发送频繁的消息到协调器。

宣布紧急情况的解除，触发类型1(图13)：

S21：网络设备或传感器11测量生命参数。感测值将被正常地直接发送到已指出的网络；这在紧急状态下可能是重要的以允许协调器和任何外部实体监控患者的紧急情况。

S22：网络设备或传感器利用其自身能力查明患者是否仍处于紧急情况。更确切地说，确定该状态是否已由紧急情况变成非紧急情况(紧急情况的解除)。例如，如果感测参数降到阈值级别之下，或者在可接受范围内，则可以假设(至少就关注的感测参数而言)患者不再处于危急状态。通过图示，在脉搏传感器的情形下，在比方说50-120(每分钟跳动次数)的范围内的脉搏值可以被认为是非危急的。因而，如果发现之前在该范围以上的患者脉搏在最近的传感器读数中已经降到120以下，则可以使传感器确定处于非紧急情况。

S23：如果不再处于紧急情况，则网络设备或传感器11向协调器10发送解除紧急状态的指示符。当然，该“发送”不必是从传感器到协调器的直接传输。在对等拓扑中，传感器可以仅发生到最近的邻居，该消息经过一系列跳到达协调器。

S24：网络设备或传感器开始监听来自协调器10的ACK。

S25：协调器10向网络设备发回ACK。

S26：接着将进行一些行动以解除紧急情况。例如，传感器可以减少其传感器读取的频率、和/或与协调器通信的频率，或者大部分时间关闭以保存能量；传感器还可以中止直接发送每个传感器读数，或者改为存储读数以用于周期性的发送。一般地，它将回到在图12的流程图开始时假定的非紧急状态。同时，为了其它目的，协调器可以重新分配之前分配给传感器的GTS。协调器还可以向外部发送消息以向更高权限(人或机器)通知已经过了紧急情况。

在第二协议或触发类型中，假定传感器自身不能关于感测参数确定紧急情况是否存在。通常，这将是因为传感器的处理能力不足以这样做。或者，可以是感测参数本身不足以宣布紧急情况而必须考虑其它因素。由于协调器10相对高的处理能力和从其它源获得信息的能力，协调器10可以有能力这样做。

其它因素的示例可以是时间：感测的生命参数短时间超过阈值或者孤立的读数可能是可接受的，但是或许在特定时间段内的多个这样的读数将指示紧急状态。例如，由于外界刺激，患者的脉搏速率可能短暂地达到危急水平，但是再次快速下降；这将不指示紧急情况。正常地，协调器将具有存储和计数能力以进行这样的判断。

其它因素的另一示例是来自用于检测同一患者的其它生命参数的传感器的传感器数据或示数。孤立的一个参数可能不允许紧急状况的决定性确定，但是当结合来自其它传感器的信息时，可以这样做。

该过程与刚概述的类似，但是具有一些差异，如在图14和图15中所示的。再次，假设在第一情况(图14)下，初始状态是非紧急情况，并且第二情况(图15)开始处于紧急状况。

宣布紧急情况，触发类型2(图14)：

S31：网络设备或传感器11测量生命参数，如前所述。

S32：网络设备向协调器发送生命参数的一个或多个感测值。顺便提及，在所描述的任何过程中，这可以通过感测值的明确信号化和/或通过发送值的变化，或通过发送一些值的指示如其落入的范围。此外，如所提到的，在非紧急状态下，可以不必发送每个感测值。

S33：协调器分析信息以查明患者是否“处于紧急情况″。该步骤可以包括分析孤立的感测值或者如所提到地可以考虑其它因素。这样的因素可以包括由同一患者上的其它传感器感测的值，或者自所感测的参数变得危急起的时间。

S34：如果存在紧急情况，则协调器10向网络设备发送紧急情况确认。该动作不必限制于在S31中发送到特定网络设备的确认，而是可以对网络中的所有设备进行，或者对负责相同生命参数的一组设备进行。

S35：协调器开始监听或检测来自接收该确认的传感器的ACK。

S36：网络设备向协调器发送ACK。

S37：接着将进行某些紧急行动，如前所述。例如，协调器指示传感器比非紧急状态下更频繁地取得传感器读数，和/或发送这样的读数的指示。在简单配置中，传感器在步骤S34接收到紧急状态可以足以引发在传感器的必要变化，而不需要单独的指示。然而，更通常地，在S34的紧急情况指示将需要在步骤S37接着来自协调器的控制消息，或者向传感器通知用于传输的新的资源分配。

宣布紧急情况的解除，触发类型2(图15)：

S41：网络设备或传感器测量生命参数。

S42：网络设备向协调器发送生命参数。

S43：协调器分析信息以查明患者是否不再处于紧急情况(即，紧急状态是否已终止并且非紧急状态已开始)。这基本上是在步骤S33的过程的反转，然而所涉及的任何阈值或时间段不必相同。例如，用于判断非紧急情况的时间段可以设置得比用于宣布紧急情况的时间段长得多，以确保危急状态确实已经过去了。

S44：倘若如此，协调器向网络设备发送紧急状态确认。

S45：协调器开始监听或检测ACK。

S46：网络设备向协调器发回ACK。

S47：接着将进行一些适当的行动，以解除紧急情况：例如传感器可以将确认作为命令以切换到较少活动的睡眠/醒来模式，以节约能量。

以上不是宣布解除紧急情况的唯一可能方式。例如，在已经在同一位置如医院宣布了许多紧急情况的情形下，无限地保持该紧急状态在拥塞网络和超负荷医务人员两个方面都可能是无用的。因此，可以做出规定以在经过预定时间之后解除紧急情况。可以根据所感测的参数选择性地应用这样的规定：例如，患者可能能够以极高的血压几乎无限地生存，如果必要能使紧急情况解除，但是患者不能以极低的血压无限地幸存。

以上两种协议仅涉及传感器和协调器。然而，MBAN可以如已经提到地以几个协调器向某种形式的中心监控器报告这样的方式来实现，中心监控器可以是自动的或者在人工管理下。例如，这样的中心监控器可能位于监督医院里的数个患者的病房护士长的桌上。在该方案中，中心监控器可以做出是否存在紧急情况的确定，如下所述。

宣布紧急状态，触发类型3(图16)：

S51：假定网络设备或传感器11开始处于非紧急状态，它测量生命参数。

S52：网络设备以某种形式向协调器10发送所感测的生命参数数据。

S53：协调器10将生命参数通过一些装置转发到中央监控单元12。注意在这种情况下传输装置不必是MBAN本身；它可以是分离的无线通信网络如移动电话网络，或某种形式的有线连接如医院中的有线LAN。因而，同样地中心监控器不一定被认为是MBAN的一部分。再次，数据发送不必是直接发送感测值，而可以是通知达到某一阈值或范围。协调器向中心监控器指示感测值的方式不必与感测器向协调器发送所使用的方式相同。

S54：集中监控系统12分析信息以查明患者是否处于紧急情况(已进入紧急状态)。在这种情况下，确定可以包括与该患者无关的因素，比如正被监控的任何其他患者(其可以是处于甚至更糟糕的状态并因而更应受到注意)的情形。最后的判断可以是人力介入进行，或者可以是自动的。

S55：如果确定紧急状态，则集中监控系统12向协调器发送紧急状态确认，正常地通过与步骤S53中相同的传输路由。

S56：响应于S55中的确认，协调器还向网络设备发送紧急状况确认。

S57：协调器开始监听或检测ACK。

S58：网络设备向协调器发回ACK。

S59：接着将进行某些紧急行动(其不必等待完成步骤S56和S57)。例如，可以在医务人员成员的工作站响起警报，以催促他们注意该患者。中心监控器可以向其它网络设备通知紧急状况，和/或引发其它网络设备中的行动，该其它网络设备包括另外的协调器(如果存在)。

同样地，基于通过协调器中继或过滤的感测信息以及其注意到的任何其它因素，中心监控器可以决定解除紧急情况。

宣布解除紧急状态，触发类型3(图17)：

S61：开始处于紧急状态，网络设备或传感器11测量生命参数。

S62：网络设备向协调器10发送生命参数。

S63：协调器通过一些网络将生命参数转发到中央监视单元，如在S53中。

S64：集中监控系统12分析该信息以查明患者是否未处于紧急情况，即是否现有的紧急状态已终止。

S65：倘若如此，集中监控系统向协调器发送紧急状态确认。

S66：作为响应，协调器还向网络设备发送紧急状态确认。

S67：协调器开始监听或检测ACK。

S68：网络设备向协调器发回ACK。

S69：接着将进行一些动作；网络设备可以如前所述改变其传输和/或睡眠/醒来模式，例如协调器可以向中心监控器12返回确认网络设备已经回到非紧急状况。

注意到步骤的顺序不必严格按照流程图中示出的顺序。例如，在图12中，协调器可以组合发送ACK与分配GTS(或增加的GTS)以及通知传感器该事实。同样地，传感器11或协调器10一注意到紧急状态的变化，就可以开始采取紧应急措施(或解除紧急情况)，而无需等待来自另一方的ACK。

不一定是“紧急情况”和“非紧急情况”是仅有的两个可能的情形这样的情况。例如，可以引入第三种情形比如“异常”，以表明该患者(或者更正确地说，某一感测生命参数的值)正给出关注的原因，虽然还没有处于紧急状况。这可以通过进行上述程序明确地宣布，或者通过未立刻返回到非紧急状态而含蓄地定义，而不是等待直到感测值已回到正常读数。换句话说，用于分别确定紧急状态和非紧急状态的任何一个或多个阈值不必是相同的。或者，可以在取决于该情形的严重性的一系列步骤中提高或降低紧急程度，如以下更详细地说明的。

为了简单起见，图12至图17的流程图考虑单个传感器。然而，取决于有关的生命参数，可以在同一患者上设置多个传感器或在同一患者植入多个传感器以监控相同的生命参数；例如体温。在这种情况下，当然，关于单个传感器描述的步骤事实上可以包括所有的该多个传感器。

同样地，以上说明的程序可以包括一个以上协调器，例如在几个集群各自用他们自己的协调器向单个中央监视单元报告的对等设置中。在该情形下，从指定协调器到中心监控器的消息不必总是直接传输而是可以通过一个或多个其它协调器中继。

虽然以上描述仅参考了无线传感器网络中的传感器和协调器，可能包括中心监控器，但是MBAN有可能包括这些种类之外的其它设备。可能地，可以在协调器和/或任何中心监控器的无线控制下在网络中布置介入患者护理的一些装置，如配药装置。因而，“应急措施”不必受限于传感器的控制和其通信，而是可以延伸到例如在紧急状态下给患者递送药物，从而稳定生命参数(例如，心率)。

以上描述关注用于确定一个或多个患者的医学紧急情况或非紧急情况的技术，因为这被看做本发明的重要应用。然而，它不是唯一的可能应用。传感器可用于监控非医学情形下的活体。例如，可以利用与上述相同的方法来监控危险中的任何人(例如：老或弱的人，或者小孩；处于危险环境中的人等等)。在该情形下，紧急状况可以表示某种形式的身体威胁如事故。针对这样的生命参数诸如脉搏、体温、加速(acceleration)等等的传感器将在该情形下具有特别用途。

存在许多可能性用于在人体或其它活体的BAN之外应用本发明。一个可能性是能够在充满危险任务的工业环境(例如，发电厂)中检测工业紧急情况如许多潜在情形的WSN。这可以应用于工厂环境中的多个控制点。例如，我们可以考虑工厂的加热设备中的温度传感器或食品加工线的压力阈值。即时的ACK协议可以应用于这些系统中的紧急情况，就像对于医学紧急情况。因而，权利要求中的术语“实体(entity)”将被解释为除活体之外还覆盖任何这样的工业环境。

现在将给出上述协议如何容纳在由IEEE 802.15.4引出的通信标准(如目前正在开发中的IEEE 802.15.6)内的一些说明。

图18和图19示出了在本发明的一个实施例中IEEE 802.15.4帧格式的第一可能变形，以通过添加标记为“紧急情况”的新位来适应紧急情况并使其适合于IEEE 802.15.6。在该第一可能变形中，允许新的紧急情况帧类型，但是不对IEEE 802.15.4中的帧类型进行任何其它变化。

如已概述的，IEEE 802.15.4提供包括信标帧41、数据帧42、确认帧43和MAC命令帧44的各种帧类型。在IEEE 802.15.6中，实现上述程序的一种方式是引入另外的帧类型，紧急情况帧，到所定义的MAC帧类型。

图18显示出帧控制字段500的结构，与已对IEEE 802.15.4提出的图10A的帧控制字段50相对应。如将通过比较图18与图10A看出的，位0-2如在IEEE 802.15.4中一样表示帧类型501，但是可能的帧类型值改变为如图19中所示。之前的保留值100-111(见图10B)中的位值“111”现在用于表示新的紧急情况帧类型。值100、101和110保持为供将来使用的保留值。

在帧控制字段500的其余子字段中，基本相同的部件存在于图10的帧控制字段50中，除了第7个位重新用作紧急状态的标记之外(例如，“1”＝紧急情况以及“0”＝非紧急情况)。位8现在用于表示Ack策略(policy)(与图10A的Ack请求子字段相对应)。安全使能位502、帧待定位503、PAN ID压缩506、目标寻址模式507、帧版本508和源寻址模式509的子字段与其在IEEE 802.15.4帧控制字段50中的对应物具有相同的功能。

图20和图21示出在本发明的另一实施例中IEEE 802.15.4帧格式的第二种可能变形，从而不仅适应紧急情况帧类型而且适应包括更灵活的提供ACK的其它新特征，该ACK包括例如在紧急情况中使用的所谓的即时ACK、网络设备的电池状态指示以及“紧急”指示。

图20的帧控制字段500’的格式与图18的500的主要区别在于Ack策略的单个位505由用于定义不同ACK类型的两个位替代，以及在于电池状态(即，剩余电量或电压电平)和“紧急”的指示由需要附加位(在图中标记为“额外的位”0-3)的新的子字段511和512表示。如可以看出的，给“紧急”和“电池电平”中的每个各分配两个位，允许为紧急”和“电池电平”中的每个定义多达四个级别。这些新的子字段的含义和使用超出本发明的范围，但是在此注意，它们可以与本发明中的紧急状态结合使用，以提供BAN的设备之间更灵活的信号发送。

在该情形下IEEE 802.15.4修改的帧类型值在图21中示出，其应该与图10A/10B和图19相比。与图19的实施例相比，差别在于之前的保留值100和101现在用于表示两类ACK，即，即时ACK和延迟ACK，为了更可靠的通信，即时ACK由设备例如在紧急情况下使用，以确认所接收数据的每个单独帧。即时ACK是由相同申请人共同待决申请的主题。

作为用于将本发明的新特征结合到已提出的帧结构中的另一技术，可以使用MAC命令帧(返回参考图11A和图11B)的命令帧标识符。图22A和22B显示出包括添加新命令类型“紧急情况通知”的MAC命令帧44是需要的变形。图22A显示出MAC命令帧格式44′的一部分而图22B显示出命令帧标识符440′的可能值的表格，新型“紧急情况通知”占用之前未使用的值0xoa(参见图22B)。除了定义新的命令类型之外，跟随命令帧标识符440′的净荷用于向该命令给出一些信息(背景)。在图22A所示的MAC命令帧44′的情形下，净荷的示例可以是用于宣布紧急状态或用于取消(解除)该紧急状态的一位：例如“1”＝紧急情况，“0”＝非紧急情况，后面是用于引入通过其提高/降低紧急状态的若干级别的三个位(使得包括非紧急状态的总共9个级别中有8级紧急情况)。附加的位还可以被提供作为净荷，例如用于以相对时间(ms)或者绝对时间(自当前计时(epoch)的起点，ms)表示紧急情况宣布的持续时间。

总之，本发明的实施例可以提供以下特征和优点：

为IEEE 802.15.6将医学紧急情况与的新紧急情况确认信号联系在一起。

定义新的帧类型“紧急情况”。

在传感器或网络设备确定是否存在紧急情况时，为医学紧急情况引入触发类型一的可能性。

提供与触发类型一关联的紧急情况触发协议。

在协调器评估情形并确定是否存在紧急情况时，为医学紧急情况引入触发类型二的可能性。

提供与触发类型二关联的紧急情况触发协议。

在协调器向中心护理系统转发生命参数以评估情形并确定是否存在紧急情况时，为医学紧急情况引入触发类型三的可能性。

提供与触发类型三关联的紧急情况触发协议。

为IEEE 802.15.6定义新的控制帧结构。

为IEEE 802.15.6定义指示紧急情况的控制帧中的新位。

工业实用性

本发明的实施例可以通过利用MBAN在促进紧急情况管理中起重要作用。可以注意到以下情况：

(i)具有心脏问题的全世界亿万患者可以通过在他们身体上采用形成MBAN的无线传感器而在医院或家里被监控。对于这样的患者，MBAN可以提供额外的活动性。然而，对于处于如异常心脏功能的情形下或者如心脏病发作的更严重情形下的这组患者，确保可靠的通信信道以保证不会错过紧急情况或警报信号是至关重要的。本发明提供可靠的紧急情况触发机制以通过发送“紧急情况确认”使得涉及到的所有实体都知道紧急状况。

(ii)全世界亿万人遭受糖尿病。近来已经考虑了葡萄糖测量的植入或非侵入方法。MBAN可用于24小时监控患者的葡萄糖水平信息。存在以下情形：患者的葡萄糖水平超出图表，于是需要对该患者进行紧急情况地理定位和其它必要的紧急医疗措施。

(iii)MBAN可用来收集感测数据同时监控丢失数据将会危及生命的特护患者。

(iv)改善医疗系统中紧急情况响应的劳力成本和效率。

(v)改善医学MBAN系统中紧急情况警觉性。

(vi)通过使紧急情况响应处理自动化而降低劳力成本。

(vii)虽然主要设想用于低数据速率应用，但是MBAN可以具有传送视频/音频数据流的应用，其中个别包的丢失是至关紧要的并且影响质量。错误的数据可能对于紧急情况下的疾病诊断具有负面影响。

(viii)对于内科诊断，为了使医生适当地诊断患者，MMR或X射线照片需要非常清晰。再次，因此，可靠的数据传送是必需的。

总之，本发明可以提供在无线传感器网络中宣布紧急状况的方法，该无线传感器网络包括多个设备(10、11、12)，该多个设备包括布置用于监控至少一个实体的传感器(11)，该方法包括以下步骤：通过其中一个传感器(11)感测与实体有关的参数值；通过该传感器向网络中的另一设备(10)无线传送信息；通过利用所感测的值或所发送的信息，确定影响实体的紧急状况存在或不存在；以及向网络中的至少一个其他设备(例如，10)宣布紧急状况的存在或不存在。确定步骤可以在无线传感器网络的协调器(10)、传感器(11)、或与协调器通信的中心监控器(12)的任意中实施。宣布步骤可以通过将基于帧的无线传感器网络的帧控制字段设置成预先定义为表示紧急状况帧的值来执行。确认帧可以被接收器使用以确认收到紧急状况宣布，之后进行应急措施。应急措施可以包括，例如，增加分配给传感器的带宽从而确保来自传感器的后续信息的可靠性。该方法可以应用于，例如利用根据IEEE 802.15.6操作的MBAN监控在医院中的患者。

本发明可以采取新的传感器、协调器或用于其的硬件模块的形式，并且可以通过替换或修改通过一个或多个传感器和/或协调器的处理器执行的软件。

因而，本发明的实施例可以以硬件实现，或实现为在一个或多个处理器上运行的软件模块，或者实现为硬件和软件的组合。本发明还可以具体化为用于实施在此所述的任何技术的部分或全部的一个或多个设备或装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或可以例如是一个或多个信号的形式。这样的信号可以是可从互联网网址下载的数据信号，或提供在载波信号上，或是任何其它形式。

虽然以上描述参考IEEE 802.15.4和IEEE 802.15.6作为示例，但是本发明可以应用于任何类型的基于帧的无线传感器网络或者MBAN，无论是否根据IEEE 802.15.6操作，并且可以应用于其它类型的BAN，即使该BAN不是医学体域网，然而具有提高紧急情况下通信可靠性的需要。

Claims

1.一种包括用于监控实体的一个或多个传感器的设备的无线传感器网络，包括：

所述传感器，布置用于检测与所述实体有关的参数的值以及向所述网络中的另一设备无线传送信息；

协调器，布置用于接收所无线传送的信息；以及

确定装置，响应于所检测的值或所传送的信息，以确定所述实体的紧急状况的存在，所述确定装置被布置以向所述无线传感器网络中的至少一个其它设备传送所述紧急状况的宣布；其中，

所述宣布经由MAC帧在所述网络中传送，并且所述确定装置被布置用于通过将MAC帧标识符设定为紧急状况通知帧类型来进行所述紧急状况的所述宣布。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络，其中所述确定装置位于所述一个或多个传感器中的一个传感器中。

3.根据权利要求1所述的无线传感器网络，其中所述确定装置位于所述协调器中。

4.根据权利要求1所述的无线传感器网络，其中提供与所述协调器通信的中心监控器，所述确定装置由所述中心监控器提供。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的无线传感器网络，其中所述确定装置通过比较所检测的值或所传送的信息与至少一个阈值来进行确定。

6.根据权利要求5所述的无线传感器网络，其中所述确定装置进一步操作以通过比较所检测的值或所传送的信息与至少一个阈值来确定不存在所述紧急状况。

7.根据权利要求1所述的无线传感器网络，其中所述其它设备响应所述宣布以向所述确定装置发送确认。

8.一种在根据权利要求2所述的无线传感器网络中使用并包括所述确定装置的传感器。

9.一种在根据权利要求3所述的无线传感器网络中使用并包括所述确定装置的协调器。

10.一种在无线传感器网络中宣布紧急状况的方法，所述无线传感器网络包括多个设备，该多个设备包括布置用于监控至少一个实体的多个传感器，该方法包括以下步骤：

通过所述多个传感器中的一个传感器感测与所述实体有关的参数的值；

通过所述多个传感器中的所述一个传感器向所述网络中的另一设备无线传送信息；

通过利用所感测的值或所传送的信息，确定影响所述实体的紧急状况的存在或不存在；以及

向所述网络中的至少一个其它设备宣布所述紧急状况的存在或不存在，其中，

所述宣布经由MAC帧在所述网络中传送，并且通过将MAC帧标识符设定为紧急状况通知帧类型来执行所述宣布步骤。