随着中国社会老龄化加剧,医疗资源供不应求的局面越来越严重,传统的医院、疗养院等医疗资源已经不能满足就医的需求。随着无线技术的发展,体域网作为一种新的健康、诊疗模式已经登上历史舞台。体域网中数据传输的有效性(Effectiveness)和安全性(Security)一直受到研究学者们的广泛关注。有效性指的是数据在传输过程中能量的消耗要尽可能小,安全性指的是数据传输过程不会被窃取从而丢失或者泄露。如何实现有效性和安全性是目前体域网研究中面临的巨大挑战。本文针对体域网的三层架构逐层分析,面对各层面中面临的重要问题,研究了提高体域网有效性和安全性的控制方法和策略,提出了一套有效的、易于实现的技术方案,并最终搭建实验平台予以验证。在数据从传感器节点向协调器发送的体域网第一层网络中,我们提出了基于压缩感知的自适应采样压缩方法。本方法可以在传感器数据稀疏度变化、无线信道不稳定的情况下把重构误差控制在上限以下,以实现临床有效的指导意义。同时,压缩率也根据重构质量的情况调整到较低的水平,进一步实现更高的能量有效性。另外,我们优化子空间追踪算法,得出了一种新的重构算法,能够进一步提高系统的重构质量,得到更高的压缩率。仿真结果反映了本系统可以在数据稀疏度变化、无线网络信道变化的条件下,维持重构质量的稳定性。在体域网多传感器向协调器发送数据时,针对无线体域网节点数据率、采样时间、缓存大小等异构性的特点,设计了一种基于超帧的、星型架构的、TDMA接入方式的低占空比MAC层协议。该协议可以提高时隙的利用率,延长传感器节点睡眠时间,从而实现能量有效性。该协议通过优先级的设计,把不同数据率和采样时间的节点分类,针对不同的类别分配时隙。同时还兼顾传感器发现报警的情况。最后搭建了平台进行实验。实验证明,本MAC层协议可以有效的提高带宽利用率,提高能耗的有效性。在体域网云平台层,以基于可信机构的隐私保护架构为基础,设计了一种紧急情况调度系统。该系统通过多维区域查询技术和双线性配对方法准确的检测数病人用户中加密的紧急报警信号。基于同态加密技术,根据报警病人用户与医疗用户之间的距离和属性匹配度选择最佳医疗用户进行紧急救治。整个运行过程中,通过隐藏矩阵与同态加密技术保护用户的数据和隐私,同时能够抵御共谋攻击。另外,该算法大量计算都放在离线进行。仿真表明本调度机制在线运行时间短,紧急状况发现及时,满足紧急调度要求。