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文本内容:
无线传感器网络及应用Wireless SensorNetworks andIts Applications课程代码05410125学分2学时32(其中课堂教学学时26实验学时6上机学时课程实践学时)先修课程数字电路技术基础、物联网通信技术适用专业自动化教材无线传感器网络技术导论、王汝传、清华大学出版社、2012年第一版
一、课程性质与课程目标
(一)课程性质(需说明课程对人才培养方面的贡献)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
(二)课程目标(根据课程特点和对毕业要求的贡献,确定课程目标应包括知识目标和能力目标)课程目标1: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课程目标2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,课程目标3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注工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准;
(三)课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系(认证专业专业必修课程填写)本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点……m-n
1.毕业要求3-2:能够针对特定需求设计硬件系统和软件程序,并能验证其正确性2•毕业耍求4-1能够对自动化工程相关的各类物理现象、特性进行分析、实验验证,能够正确操作实验装置课程目标课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求指标毕业要求3-277V毕业要求4-1V V注课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“「,也可标注“H、M、L”
二、课程内容与教学要求(按章撰写)第1章无线传感器网络概述教学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第2章无线传感器网络关键技术教学内容无线传感器网络物理层协议、MAC协议、IEEE
802.
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IEEE
802.
15.4标准
2.1物理层关键技术第3章无线传感器网络操作系统教学内容操作系统的设计难点,操作系统的设计目标以及热点技术介绍教学要求L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TinyOS简介以及TinyOS的安装第4章无线传感器网络数据管理技术教学内容无线传感器网络数据管理,定位技术、数据融合、安全机制、数据管理教学要求
1.数据为中心的无线传感器网络数据库
2.无线传感器网络数据管理技术研究热点
3.无线传感器网络数据管理的关键技术
4.无线传感器网络数据存储结构
5.数据查询处理技术65章无线传感器网络中间件技术教学内容传感器定义,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第6章无线传感器网络安全教学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47章无线传感器网络接入技术教学内容基于无线传感器网络的监控系统,用于无线传感器网络接入技术教学要求1,了解基于无线传感器网络的监控系统;
2.了解无线传感器网络接入技术第8章无线多媒体传感器网络教学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第9章无线传感器网络的应用教学内容智能家居物联网系统的设计模块,智能交通系统的设计教学要求
1.了解基于无线传感器网络的智能家居物联网系统的设计;
2.了解用于智能交通系统的无线传感器网络系统
三、本课程开设的实验项目(如课程不含实验,该项可不填)编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1定时器和串口通信2综合性必做课程目标
1、22CC2420启动和SPI初始化2综合性必做课程目标
2、33接收和地址译码实验2综合性必做课程目标
1、
2、3注
1.“类型”填验证性、综合性、设计性等;
2.“要求”填必做、选做实验L网络节点接入实验目标熟练掌握无线网终端的基本应用,以及无线AP的接入设置,要求对本实验设计的设备和软件的使用方法有基本了解,为今后的实验打下基础写明实验目标及要求实验要求通过本实验,学会构建无线传感网、网络数据采集和应用、网络数据融合等基本方法实验2传感网络应用协议应用实验目标熟悉一个传感网网络应用协议,编程实现协议应用程序实验要求通过本实验学会能正确布局和连接实际无线传感网网络,观察网络现象,读取数据,分析和判断网络工作状态能力,以及无线传感网网络的常规测试方法实验3网络数据服务实验目标构建网络数据分布式存储结构,完成传感网络的数据海量存储实验要求通过本课程能提高正确规划无线传感网网络的设计、包括需求、网络拓扑结构、带宽流量安排、存储需求的能力
四、学时分配及教学方法章教学形式及学时分配(按序填写)主要教学方法支撑的课程目标课堂上课程教学实验机实践小计讲授、演示、讨论、课程目标第1章无线传22自学1感器网络概述第2章无线传讲授、案例、自学、课程目标感器网络关键224实验
1、2技术第3章无线传讲授、演示、讨论、课程目标感器网络操作44自学
1、2系统第4章无线传讲授、演示、讨论、课程目标44感器网络数据自学
1、2管理技术第5章无线传讲授、案例、自学、课程目标感器网络中间426实验
2、3件技术讲授、演示、讨论、课程目标第6章无线传22自学
2、3感器网络安全第7章无线传讲授、演示、讨论、课程目标感器网络接入44自学
1、
2、3技术第8章无线多讲授、案例、自学、课程目标媒体传感器网224实验
1、
2、3络第9章无线传讲授、演示、讨论、课程目标感器网络的应22自学
1、
2、3用合计26632注
1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格;
2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法(基于问题、项目、案例等教学方法)等
五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注课前问答,主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度,计算全部作业的平均成绩再课前提问15%问答情况按15%计入总成绩;可让学生查阅资料,了解本课程相关技术发展情况,自主学习并完成完成2个实验,主要训练学生应用所学知识构建评分细则见实验实验系统,并进行实验的能力,最后按15%计入课15%附录1程总成绩试卷题型包括填空题、选择题、判断改错题、简答题、分析题和计算题6大类,以卷面成绩的70%计入课程总成绩其中考核继电保护原理及应用期末考试采期末考试70%基础知识及应用能力的题占90%;考核能针对个人用闭卷笔试或职业发展的需求,采用合适的方法,自主学习,适应发展占比10%注
1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表
3.考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小论文、项目设计和作品等
4.考核要求包括作业次数、考试方式(开卷、闭卷)、项目设计要求等
5.考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重
六、参考书目及学习资料(书名,主编,出版社,出版时间及版次)
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
七、大纲说明(内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明)
1.主要采用多媒体教学手段,主要知识点板书与多媒体相结合,多种教学手段综合运用
2.课前进行提问,以评价学生对所学内容的理解和应用情况建议利用网络教学平台自学相关内容年月日附录1:实验考核方式及评分细则本实验以考查为主,考核的内容包括实验过程的表现(其中包含分析与解决问题的能力)、实验报告的质量等分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行实验成绩中出勤、预习占10%,实验过程表现占60%、实验报告及思考题占30%对应的毕业成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则要求指标点出勤、预出勤状况,预习能按时到勤,遵守实验规定,不损坏实验设备(占104-3习10%评价5%);能够预习,并理解实验原理及目的(占5%)按照预设方案操作实验设备、仪表,正确完成实验实验过程(占25%);实验结果的准确性(占20%);利用所实验中的表现604-360%学知识分析解决问题的能力(占15%)o各个实验在总分中所占权重系数以课时数为标准主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进实验报告行处理的能力要求报告字迹工整、格式规范(占实验报告评价304-330%10%);数据准确(占10%);并按要求完成相应思考题(10%)。