无线体域网(WBAN,Wireless Body Area Networks)是一种由分布在人体周围的传感器节点组成的小型智能网络。传感器采集人体的一些重要的数据信息,并将其传送到控制中心,实现对人体身体状况的诊断和监控,并被广泛应用于医疗、军事、娱乐、消费电子、智能家居和公共服务等领域,与人们的日常生活中息息相关,越来越受到人们的关注。随着中国人口老龄化现象加重,人民对健康的重视也日渐加深,社会医疗保健与慢性疾病发病率的提高等问题已被当今社会高度关注,并推动了学者们对无线体域网的研究。由于WBAN中每一个传感器节点的能量有限,且随着人体的活动,网络拓扑结构也跟着时刻改变,造成了传感器节点能耗的增加,因此引入能量收集技术(EH,Energy Harvesting)成为有效解决能效问题的途径之一。近年来,国内外研究学者对能量收集、信息传输以及无线能量收集和信息传输共存等方面进行了研究,并获得一系列成果。但是,在无线体域网方面仍欠缺基于能量收集技术的研究。由于无线体域网中传感器节点的能量、计算能力、存储容量以及通信距离有限,网络具有动态性等特点。基于能量收集技术的信息和能量传输问题研究对体域网的发展与应用具有重要的意义。在协作通信中,某些传感器节点之间的距离太长或者在实际传输过程中信道状态较差,直接传输效果不好的问题引入中继辅助传输,但是过多的中继增加了WBAN的成本和复杂度,也会对人体的舒适度造成影响。因此,本文主要针对无线体域网中继节点繁多的问题,提出传感器节点作中继的无线能量和信息传输模型与协议。本文主要研究思路如下:首先,设置传感器节点的在体域网的位置,采用中间传感器节点做中继的中继协作传输方式;其次,中继通过解码转发方式,分别在能量分割和时间切换的传输协议下提出新的传输协议,实现能量和信息的双向传输;最后,根据无线体域网中两种传输方式,通过在中继位置、传输时间和功率等不同条件改变下,以最大化信息传输速率为优化目标,采用相对应算法优化网络。本文对上述所提出的基于中间传感器节点做中继的无线能量和信息传输模型与协议进行了详细的阐述和论证,旨在解决无线体域网中能耗和传感器节点过多的问题。无线能量与信息传输模型延长了网络的生命周期,减少了无线体域网中继节点的数量。主要工作如下:通过研究无线体域网能量和信息传输,针对传统中继网络中继节点过多和网络复杂度高的问题,基于TS传输协议,采用中间传感器节点做中继的中继协作传输思想,建立无线体域网能量和信息传输模型,对体域网能量和信息传输进行深入研究;分别提出基于能量分割和时间切换的能量和信息传输协议,推导出不同传输协议下无线能量和信息传输的算法,建立了相关数学模型。根据无线能量和信息传输协议,以周期内信息传输速率最大为优化目标,利用约束条件建立最优化策略,优化模型的传输速率,实现无线体域网的信息可靠性传输,并用仿真证明了无线能量和信息传输模型的有效性。