无线传感网技术课程教学大纲

无线传感网技术课程教学大纲课程编码：08080905303课程性质：专业必修课课时：36学分：2开课学期：第5学期先修课程：物联网通信技术计算机适用专业：物联网工程课程简介：本课程是物联网工程专业的专业必修课程。本课程主要介绍无线传感网体系结构、通信协议和关键技术，以及无线传感网部署和数据处理方法。通过该课程学习，使学生了解无线传感网络的体系结构、通信协议、命名与寻址、拓扑控制、时间同步、能耗控制、数据处理等技术及应用模式；掌握常见无线传感网的应用及部署。一、课程教学目标通过该课程学习，主要目的是培养学生能够学习和掌握传感器网络的基本原理和思想、发展历程、发展趋势、核心内容、典型应用和应用热点。同时，通过本课程的教学，培养学生基本的工程、科研思路、综合运用理论知识的能力与实践动手的能力，培养学生对无线网络领域的进一步学习、研究的兴趣，培养学生严谨的治学、研究、工作作风，为今后的再学习、研究或工作打下良好的基础。二、课程重点、难点课程的重点和难度主要包括无线传感基础网络的实现，网络的无线体系结构、路由协议，MAC层协议、节点定位和安全等的基本原理及相关技术三、整体课时分配序号内容（标题）理论课时1第一章无线传感器网络概述42第二章物理层及MAC层协议—IEEE802.15.443第三章网络层及应用层协议—ZigBee64第四章无线传感器网络支撑技术45第五章传感器26第六章无线传感器网络开发47第七章无线传感器网络的典型应用68第八章无线传感器网络与物联网6四、课程内容安排（一）第一章无线传感器网络概述主要内容：无线传感器网络的发展历程、无线传感器网络的基本结构、无线传感器网络的关键性能指标、无线传感器网络的关键技术、无线传感器网络的应用范围。教学要求：1.了解无线传感器网络发展历程2.了解无线传感器网络基本结构3.了解无线传感器网络的关键性能指标和关键技术重点和难点：重点：传感器网络的关键性能指标难点：传感器网络的特征。（二）第二章物理层及MAC层协议—IEEE802.15.4主要内容：无线传感器网络物理层协议、MAC协议、IEEE802.15.4。教学要求：1.了解无线传感器网络的物理层协议2.了解无线传感器网络的MAC层协议3.了解IEEE802.15.4标准。重点和难点：重点：无线传感器网络MAC协议难点：无线传感器网络MAC协议（三）第三章网络层及应用层协议—ZigBee主要内容：路由协议分类，能量感知路由，基于查询的路由，地理位置路由，可靠路由协议，拓扑结构、能量控制、ZigBee协议标准。教学要求：1.了解传感器网络路由协议的特点、分类和要求。2.基于查询的路由、基于地理信息的路由。3.了解类ZigBee协议。重点和难点：重点：基于查询的路由协议、基于地理信息的路由协议和支持QoS的路由协议。难点：基于查询的路由协议、基于地理信息的路由协议和支持QoS的路由协议。（四）第四章无线传感器网络支撑技术主要内容：时间同步，定位技术、数据融合、安全机制、数据管理。教学要求：1.了解无线传感器网络时间同步的常见算法2.了解无线传感器网络定位技术的常见算法3.了解无线传感器网络数据融合的分类4.了解无线传感器网络数据管理的内容5.了解无线传感器网络的安全问题和技术重点和难点：重点：无线传感器网络时间同步的算法，无线传感器网络定位技术的算法。难点：无线传感器网络时间同步的算法，无线传感器网络定位技术的算法。（五）第五章传感器主要内容：传感器定义，传感器分类，常见传感器，传感器工作过程。教学要求：1.掌握传感器定义；2.了解常见传感器分类。3.掌握传感器工作过程。重点和难点：重点：感器工作过程。难点：感器工作过程。（六）第六章无线传感器网络开发主要内容：常见无线传感器网络仿真环境，节点的组成与核心模块设计，节点设计实例。教学要求：1.了解常见无线传感器网络仿真环境；2.了解节点硬件开发过程；3.了解无线传感器网络操作系统重点难点：重点：无线传感网络的核心模块设计难点：无线传感网络控制芯片的选择与设计，传感器模块芯片的选择与设计。（七）第七章无线传感器网络的典型应用主要内容：基于无线传感器网络的监控系统，用于矿井安全的无线传感器网络系统。教学要求：1.了解基于无线传感器网络的监控系统；2.了解用于矿井安全的无线传感器网络系统；重点和难点：重点：无线传感器网络的应用难点：无线传感器网络的应用。（八）第八章无线传感器网络与物联网主要内容：物联网介绍和现状，智能家居物联网系统的设计，物联网远程无线测控系统的设计教学要求：1.了解无物联网现状和关键技术2.了解智能家居物联网系统的设计模块3了解物联网远程无线测控系统的设计重点和难点：重点：智能家居物联网系统的设计模块。难点：智能家居物联网系统的设计模块。五、教材与学习资源1．唐宏，无线传感器网络原理及应用，人民邮电出版社，2010年2．李晓维，无线传感器网络技术，北京理工大学出版社，2007年3．彭力：无线传感器网络技术，冶金工业出版社，2010年4．无线龙，ZigBee无线网络原理，冶金工业出版社，2011年六、先修课程要求及教学策略与方法建议先修课程：物联网通信技术、计算机网络、传感器原理及应用七、考核方式采取期末集中闭卷笔试的方式。评分标准：平时30%、期末70%；其中期末70%含理论和实验（按照所占课时折算比例：理论69%实验31%）。八、教改说明及其他1.本大纲要求结合当前计算机技术的发展情况及时调整教学内容；2.该课程实践性教强，学生应多实践练习；3.板书与多媒体结合的形式。大纲制定人：大纲审定人：制定时间：2014年4月