本课程是电子信息类专业的一门选修课,具有较强的理论综合性和很强的实践性。为紧跟国际发展步伐并结合我校课程体系实际情况,教学内容涵盖无线传感网技术的几大主要问题,并以组网协议及网络管理方法为主,重点讲述无线传感网领域的核心共性问题,使得教学内容具有较广的适用性。本课程将尝试采用线上-线下混合式教学模式展开理论课教学。线上课程资料以知识点视频为主,同时配置相关的权威文献阅读资料,辅助以线上作业、线上考试、线上互动讨论等方式进行。线下课堂将以章节课程内容详细讲解、线上学习情况反馈与问题解答等方式展开。
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使学生获得无线传感网基本理论、基本知识和基本技能,并对无线传感网的实际实现有初步的编程和设计经验。
考核内容及方法:
1)开卷笔试,由教师命题,以问题、简述及设计题为主,涵盖理论教学主要内容。
2)课内实验,由教师指定综合性实验内容,学生自主设计完成,教师现场考核完成效果;学生撰写实验报告,教师审阅实验报告。
3)平时成绩:平时考勤与方案研讨等参与度表现情况。
4)SPOC成绩:学生学习线上SPOC课程资源的情况,包括线上作业、线上互评与讨论参考度、线上期末考试等内容。
比例:
总成绩 = SPOC成绩 20% + 平时考勤与方案研讨等参与度表现情况 10% + 课内实验成绩 20% + 期末考试成绩 50%
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注:本学期线下课堂的教学将增加物联网协议和应用案例讲解以及分享与研讨等内容,因此,线下课堂内容多于线上视频内容。
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第1次 无线传感器网络及传感器简介
第1讲 无线传感器网络及传感器简介
第1次作业
第2次 WSN物理层
第2讲 WSN物理层
第2次作业
第3次 WSN媒质接入层通信协议概述
第3讲 WSN媒质接入层通信协议概述
第3次作业
第4次 WSN媒质接入层基础协议
第4讲 WSN媒质接入层基础协议
第4次作业
第5次 WSN媒质接入层:LEACH协议工作原理
第5讲 WSN媒质接入层:LEACH协议工作原理
第5次作业
第6次 WSN媒质接入层:S-MAC协议工作原理
第6讲 WSN媒质接入层:S-MAC协议工作原理
第6次作业
第7次 WSN媒质接入层:Z-MAC协议工作原理
第7讲 WSN媒质接入层:Z-MAC协议工作原理
第7次作业
第8次 WSN网络层路由概述
第8讲 WSN网络层路由概述
第8次作业
第9次 WSN网络层:SPIN与DSDV路由协议
第9讲 WSN网络层:SPIN与DSDV路由协议
第9次作业
第10次 WSN网络层:AODV与SPEED路由协议
第10讲 WSN网络层:AODV与SPEED路由协议
第10次作业
第11次 WSN能量管理
第11讲 WSN能量管理
第11次作业
第12次 WSN时间同步基础
第12讲 WSN时间同步基础
第12次作业
第13次 WSN时间同步协议
第13讲 WSN时间同步协议
第13次作业
第14次 WSN定位基础
第14讲 WSN定位基础
第14次作业
第15次 WSN定位协议
第15讲 WSN定位协议
第15次作业
第16次 WSN安全问题与编程实现
第16讲 WSN安全问题与编程实现
第16次作业
本课程在讲授过程中,会穿插复习所需预备知识。但希望学生提前有以下课程知识储备:
1. 单片机及嵌入式系统原理;
2. C语言;
3. 计算机网络;
4. 无线通信或通信原理。
1. 《无线传感器网络基础:理论与实践》,Waltenegus Dargie等著,孙利民 等译,清华大学出版社,2014年1月
2. 《Fundamentals of Wireless Sensor Networks: Theory and Practice》,Waltenegus Dargie, Christian Poellabauer,Wiley, 2014.8(International Edition) / 2010.9
3. 《无线传感器网络: 理论及应用》,孙利民,张书钦,李志,杨红 等著,清华大学出版社,2018年8月.
4. 《物联网无线传感器网络技术与应用 (ZigBee版》》,谢金龙 邓人铭等著,人民邮电出版社,2016年3月.