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1《短距离无线通信技术》教学大纲第一部分大纲说明1.课程代码：2.课程性质：学位必修课3.学时/学分：20/24.课程目标：本书主要介绍在物联网应用中常用的短距离无线通信技术，内容包括蓝牙、ZigBee（紫蜂）、无线局域网（WLAN）、IrDA（红外）、RFID（射频识别）、近场通信（NFC）技术、超宽带（UWB）技术、60GHz无线通信技术、可见光通信技术、Adhoc网络（自组网）技术等，在介绍每种短距离无线通信技术时，均采用循序渐进的讲述方式，有助于快速引导读者进入短距离无线通信技术这一生机勃勃的研究领域。5.教学方式：课堂讲授、分组专题报告与课外讨论相结合6.考核方式：考试7.先修课程：无线通信技术无线传感器网络8.本课程的学时分配表序号教学内容理论学时实验课时课堂讨论学时课外自学学时1第一章：概述*0012第二章：蓝牙无线通信技术4413第三章：ZigBee无线通信技术*0014第四章：WLAN无线通信技术4415第五章：IrDA无线通信技术2216第六章：RFID无线通信技术*0017第七章：NFC无线通信技术2218第八章：UWB无线通信技术4419第九章：60GHz无线通信技术22110第十章：可见光无线通信技术*00111第十一章：Adhoc网络无线通信技术221*表示课外讨论课程，在其他课程学习。9.教材及教学参考资料：（一）教材：《物联网与短距离无线通信技术》电子工业出版社主编董健（二）教学参考资料：2第二部分教学内容和教学要求第1章概述*教学内容：1.1物联网概述1.1.1物联网的概念1.1.2物联网的发展1.1.3物联网的体系结构1.1.4物联网的关键技术1.2物联网通信1.2.1移动通信1.2.2宽带无线接入1.2.3短距离无线通信1.2.4无线传感器网络1.3短距离无线通信技术概览1.3.1蓝牙1.3.2Wi-Fi1.3.3IrDA1.3.4ZigBee1.3.5RFID1.3.6NFC1.3.7UWB1.3.860GHz1.3.9Z-Wave第2章蓝牙无线通信技术教学内容：2.1蓝牙技术概述2.1.1蓝牙技术发展概况2.1.2蓝牙的技术特点2.1.3蓝牙系统组成2.2蓝牙协议体系结构2.2.1蓝牙核心协议2.2.2电缆替换协议（RFCOMM协议）2.2.3电话传送控制协议2.2.4选用协议2.2.5主机控制接口（HCI）功能规范2.3蓝牙协议子集及应用规范2.3.1通用接入协议子集2.3.2串口协议子集2.3.3服务发现应用协议子集2.4蓝牙组网与蓝牙路由机制2.4.1蓝牙网络拓扑结构32.4.2蓝牙路由机制2.5蓝牙技术的应用教学要求：掌握蓝牙协议体系结构、蓝牙协议子集及应用规范、蓝牙组网、蓝牙路由机制；了解蓝牙技术、蓝牙技术的应用。第3章ZigBee无线通信技术*教学内容：3.1ZigBee技术概述3.1.1ZigBee发展概况3.1.2ZigBee技术的特点3.1.3ZigBee的应用目标3.2ZigBee协议栈3.2.1ZigBee协议架构及其特点3.2.2ZigBee协议栈体系安全3.2.3安全密钥3.3ZigBee组网技术3.3.1ZigBee网络层3.3.2ZigBee网络节点的结构3.3.3组建网络3.4ZigBee路由协议分析3.4.1网络层地址分配机制3.4.2ZigBee的路由协议3.5基于ZigBee的无线传感器网络3.5.1基于ZigBee的无线传感器网络3.5.2ZigBee无线传感器网络的工作模式3.6ZigBee的应用第4章WLAN无线通信技术教学内容：4.1WLAN概述4.1.1WLAN技术标准4.1.2WLAN的技术特点4.1.3WLAN的拓扑结构4.2WLAN物理层技术4.2.1IEEE802.114.2.2IEEE802.11b4.2.3IEEE802.11a/g4.2.4IEEE802.11n4.3WLAN的MAC层技术4.3.1CSMA/CA4.3.2DCF与PCF4.4WLAN网络安全技术44.4.1WEP4.4.2WPA/RSN4.4.3身份认证及密钥管理4.5WLAN的应用4.5.1WLAN的典型应用4.5.2WLAN与其他技术的比较教学要求：掌握WLAN物理层、MAC层技术；了解WLAN的应用。第5章IrDA无线通信技术教学内容：5.1IrDA概述5.1.1IrDA的技术特点5.1.2IrDA的发展概述5.2IrDA技术标准5.2.1物理层规范（IrPHY）5.2.2连接建立协议层（IrLAP）5.3基于IrDA协议栈的红外通信5.3.1IrDA协议栈5.3.2核心协议层5.3.3可选协议层5.4IrDA的应用教学要求：掌握IrDA技术标准、IrDA协议栈的红外通信；了解IrDA的应用。第6章RFID无线通信技术*教学内容：6.1RFID基础6.1.1射频基础6.1.2自动识别技术概述6.2RFID的基本原理6.2.1RFID的工作原理6.2.2RFID的系统组成6.2.3RFID的技术特点6.2.4RFID的技术标准6.3RFID的关键技术6.3.1RFID的天线6.3.2防碰撞技术6.3.3安全与隐私问题6.4RFID技术的应用6.4.1RFID技术的应用背景6.4.2RFID技术的重要参数6.4.3RFID技术的典型应用56.4.4RFID技术的应用前景第7章NFC无线通信技术教学内容：7.1NFC概述7.1.1NFC的概念7.1.2NFC的发展7.1.3NFC的技术特点7.2NFC的技术原理7.2.1工作原理7.2.2技术标准7.2.3工作模式7.3NFC的安全问题7.3.1链路层安全7.3.2应用层安全7.4NFC的应用与发展前景7.4.1NFC的应用7.4.2NFC的发展前景教学要求：掌握NFC的技术原理；了解NFC的应用与发展前景。第8章UWB无线通信技术教学内容：8.1UWB技术概述8.1.1UWB技术的产生与发展8.1.2UWB的技术特点8.1.3UWB的信道传播特征8.2UWB的关键技术8.2.1UWB的脉冲成形技术8.2.2UWB的调制与多址技术8.2.3UWB接收机的关键技术8.3UWB的系统方案8.3.1单带系统8.3.2多带系统8.4UWB技术的标准化8.4.1UWB技术标准之争8.4.2DS-UWB方案8.4.3MB-OFDM-UWB方案8.5UWB的应用及研究方向8.5.1UWB的应用8.5.2UWB的研究方向教学要求：掌握UWB关键技术、系统方案及其标准化；了解UWB技术应用及研究方向。6第9章60GHz无线通信技术教学内容：9.160GHz无线通信技术概述9.1.160GHz无线通信技术的特点9.1.260GHz无线通信的优势9.1.360GHz无线通信技术发展现状9.260GHz无线通信的标准化9.2.1标准化概况9.2.2IEEE802.15.3c协议简介9.2.3ECMA-387简介9.360GHz无线通信关键技术9.460GHz无线通信的应用教学要求：掌握60GHz无线通信的标准化、60GHZ无线通信关键技术；了解60GHz无线通信技术及其应用。第10章可见光无线通信技术*教学内容：10.1可见光通信概述10.1.1可见光通信的基本原理10.1.2可见光通信的性质10.1.3可见光通信的发展现状10.2短距离可见光通信的标准化10.2.1VLC光谱与网络结构10.2.2物理层10.2.3媒体访问控制层10.3可见光通信的关键技术10.3.1信道建模10.3.2阵列光源的布局设计10.3.3信道编码技术10.3.4调制复用技术10.3.5均衡技术10.3.6分集接收技术10.4可见光通信的应用第11章Adhoc网络无线通信技术教学内容：11.1ADHOC网络概述11.1.1Adhoc网络的起源与发展11.1.2Adhoc网络的特点11.1.3Adhoc网络的体系结构11.1.4Adhoc网络的关键技术11.2ADHOC网络的MAC协议11.2.1信道接入的公平性711.2.2隐藏终端与暴露终端问题11.2.3MAC协议中的跨层设计11.2.4节能MAC协议11.2.5MAC协议的QoS保障11.3ADHOC网络的路由协议11.3.1Adhoc网络的单播路由协议11.3.2Adhoc网络的多播路由协议11.4ADHOC网络的QOS研究11.4.1QoS概述11.4.2Adhoc网络的QoS服务模型11.4.3Adhoc网络的QoS信令11.5ADHOC网络的应用11.5.1Adhoc网络的应用领域11.5.2Adhoc传感器网络教学要求：掌握ADHOC网络的MAC协议、路由协议；了解ADHOC网络QOS研究方法及ADHOC网络应用。编写人：崔丽珍审核人：杜永兴