《物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)實驗》教學(xué)大綱

1、物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)實驗教學(xué)大綱一、課程基本信息中文名稱物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)實驗英文名稱Experiment of Positioning Technology of IoT適用專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程先修課程通信原理、計算機網(wǎng)絡(luò)、單片機課程類別專業(yè)拓展課修讀性質(zhì)任選學(xué)分/學(xué)時1學(xué)分/21學(xué)時考核方式考查二、教學(xué)目標(biāo)通過實驗教學(xué)，使學(xué)生初步掌握無線定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用；掌握基本實驗方法和操作技能，了解科學(xué)實驗的主要過程與基本方法，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好的實驗基礎(chǔ)。三、教學(xué)內(nèi)容實驗項目一：WinCE實驗箱的認(rèn)識（3學(xué)時）1.實驗屬性：演示實驗2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)（1）了解WinCE實驗箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。（

2、2）熟悉WinCE實驗系統(tǒng)配置方法。（3）掌握WinCE實驗系統(tǒng)各模塊使用方法。4.實驗方法（1）燒寫WinCE6.0系統(tǒng)。（2）查看系統(tǒng)配置信息。（3）軟件安裝。（4）模塊測試。5實驗儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)。（2）PC機。6.實驗內(nèi)容（宋體五號，加粗）（1）燒寫WinCE6.0系統(tǒng)。（2）校正開發(fā)板觸摸屏。（3）查看系統(tǒng)配置信息。（4）在PC機上安裝ActiveSync等相關(guān)軟件，同步開發(fā)板與PC機。（5）網(wǎng)絡(luò)測試。（6）GPS、Camera、LED等模塊測試。7.成績評定（宋體五號，加粗）實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。實驗項目二：WinCE系統(tǒng)TC

3、P/IP通信實驗（3學(xué)時）1.實驗屬性：綜合實驗2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)WinCE 系統(tǒng)下網(wǎng)絡(luò)通信的TCP/IP方式通信原理及方法，掌握TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)通信的API 函數(shù)使用方法，實現(xiàn)WinCE設(shè)備與PC機之間的TCP/IP通信。4.實驗方法首先編寫一個可運行于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備WinCE 系統(tǒng)上的應(yīng)用程序，再通過該應(yīng)用程序調(diào)用Windows Sockets DLL 動態(tài)鏈接庫中的API函數(shù)，使用TCP/IP數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)WinCE 系統(tǒng)與PC機Windows系統(tǒng)間通信。5.實驗儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)。（2）PC機。6.實驗內(nèi)容（1）服務(wù)器端配置 初始化Windows S

4、ockets DLL 動態(tài)鏈接庫，調(diào)用Windows Sockets DLL 中的API 函數(shù)。 在服務(wù)器端建立一個監(jiān)聽的Socket。 綁定端口。 建立監(jiān)聽隊列。 服務(wù)器端接受客戶端的連接請求。 結(jié)束socket 連接。（2）客戶端配置 建立客戶端Socket。 建立連接的申請。 數(shù)據(jù)的傳送。7.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。實驗項目三：簡單ZigBee星型組網(wǎng)實驗（3學(xué)時）1.實驗屬性：綜合實驗2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)通過該實驗?zāi)軌蜃寣W(xué)生了解Zigbee星型網(wǎng)絡(luò)通信原理及相關(guān)技術(shù)；了解Zigbee星形網(wǎng)絡(luò)組建的基本過程和方法。4.實驗方法一個zig

5、bee協(xié)調(diào)器、多個zigbee傳感器控制節(jié)點；利用上位機軟件，查看生成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?.實驗儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)。（2）PC機。6.實驗內(nèi)容利用一個Zigbee協(xié)調(diào)器和多個傳感控制節(jié)點組成一個簡單的星形網(wǎng)絡(luò)，并觀察板子上LED指示燈變化，利用上位機軟件，查看網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。實驗項目四：ZigBee無線定位實驗（3學(xué)時）1.實驗屬性：綜合實驗2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)了解Zigbee無線定位的原理及相關(guān)技術(shù)；了解Zigbee無線定位實現(xiàn)的基本過程和方法。4.實驗方法編寫Zigbee協(xié)調(diào)器端程序和控制節(jié)點端程序，利用

6、Z-Location監(jiān)控軟件查看定位結(jié)果。5.實驗儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)。（2）PC機。6.實驗內(nèi)容（1）定位系統(tǒng)節(jié)點類型設(shè)置。（2）定位系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試。（3）Z-Location監(jiān)控軟件設(shè)置。（4）參考節(jié)點安裝。7.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。實驗項目五：Android系統(tǒng)燒寫實驗（3學(xué)時）1.實驗屬性：綜合實驗2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)通過該實驗?zāi)軌蜃寣W(xué)生了解Android操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，熟練掌握uboot 、Linux 內(nèi)核和ubifs根文件系統(tǒng)燒寫過程和方法。4.實驗方法完整的Android系統(tǒng)至少由三部分組成，即bootloader

7、、kernel、rootfs，按其結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行燒寫。5.實驗儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)。（2）PC機。6.實驗內(nèi)容（1）Uboot燒寫 燒寫SD啟動的uboot。 格式化NandFlash。 燒寫NandFlash啟動的uboot。（2）Linux內(nèi)核燒寫（3）燒寫ubifs根文件系統(tǒng)。 燒寫cramfs文件系統(tǒng) 燒寫ubifs根文件系統(tǒng)7.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。實驗項目六：Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)應(yīng)用實驗（3學(xué)時）1.實驗屬性：綜合實驗2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)學(xué)會利用Eclipse 3.4調(diào)用Android庫編寫簡單的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用

8、程序；理解Android下數(shù)據(jù)庫具體操作的工作原理。4.實驗方法利用Eclipse 3.4編寫一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，并運行于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Android 操作系統(tǒng)。5.實驗儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)。（2）PC機。6.實驗內(nèi)容（1）安裝JDK，建立java環(huán)境。（2）安裝Eclipse。（3）安裝Android SDK。（4）創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。（5）更新數(shù)據(jù)庫。（6）數(shù)據(jù)修改。7.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。實驗項目七：WiFi定位實驗（3學(xué)時）1.實驗屬性：綜合實驗2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)目前全球定位系統(tǒng)（GPS ，Global Positi

9、oning System ）是獲取室外環(huán)境位置信息通過實施項目的最常用方式。但由于衛(wèi)星信號容易受到各種障礙物遮擋，GPS/APGS 等衛(wèi)星定位技術(shù)并不適用于室內(nèi)或高樓林立的場合，目前無線室內(nèi)定位技術(shù)迅速發(fā)展，已成為GPS 的有力補充。 了解智能手機如何利用 Wifi 熱點設(shè)備信號強度進(jìn)行室內(nèi)定位。4.實驗方法學(xué)習(xí)android平臺使用、android編程、android環(huán)境下wifi 設(shè)備查看操作。 5.實驗儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)。（2）PC機。6.實驗內(nèi)容（1）了解android系統(tǒng)架構(gòu)；（2）了解定位算法；（3）掌握相關(guān)軟件的應(yīng)用7.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實

10、驗報告、出勤等占30%。四、考核形式及成績評定（一）考核形式：根據(jù)本學(xué)期要求做的實驗個數(shù)和學(xué)生各項實驗成績的總分，計算出每個學(xué)生的平均分?jǐn)?shù)作為實驗考核成績。（二）成績評定：實驗操作成績占70%；平時考核（課堂討論、實驗報告、出勤）占30%。五、教材與參考書教 材：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗指導(dǎo)書.自編參考書：1孫利民.無線傳感器網(wǎng)絡(luò).北京:清華大學(xué)出版社,20052楊恒.最新物聯(lián)網(wǎng)實用開發(fā)技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,20123汪濤.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)導(dǎo)論.北京:清華大學(xué)出版社,20084高守瑋.ZigBee技術(shù)實踐教程.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20095李文仲ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入門與實戰(zhàn).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007六、課程學(xué)時分配表序號實驗項目名稱學(xué)時實驗屬性修讀性質(zhì)主要儀器設(shè)備實驗項目1WinCE實驗箱的認(rèn)識（2學(xué)時）3演示實驗必開無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)、PC機實驗項目2WinCE系統(tǒng)TCP/IP通信實驗3綜合實驗必開無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)、PC機實驗項目3簡單ZigBee星型組網(wǎng)實驗3綜合實驗必開無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實