《傳感器原理及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

1、 傳感器原理及應(yīng)用教學(xué)大綱課程性質(zhì)專業(yè)必修課課程編號xx446210課程名稱傳感器原理及應(yīng)用適用專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程先修課程電路分析，信號與系統(tǒng)，概率論與數(shù)理統(tǒng)計，通信原理，計算機網(wǎng)絡(luò)總學(xué)時 36 其中理論 36 學(xué)時，實驗 0 學(xué)時學(xué)分數(shù)2一、課程簡介本課程是物聯(lián)網(wǎng)工程和電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)必修課，是在學(xué)生學(xué)完電路分析、信號與系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)基礎(chǔ)課程之后，為學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)打下堅實通信、計算機等硬件設(shè)施基礎(chǔ)的一門非常重要的課程。在該課程中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的理論分析占30%， 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用方面占70%，是所有重點高校在物聯(lián)網(wǎng)工程這專業(yè)必修的專業(yè)知識內(nèi)容。其內(nèi)容為物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的

2、數(shù)據(jù)采集提供必要的理論與技術(shù)支持。本課程的目的和任務(wù)是使學(xué)生獲得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的基本理論，其中有從通信和計算機網(wǎng)絡(luò)方面入手的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本常識和基本技術(shù)的介紹，更是從理論分析的角度對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的問題進行了深入分析。學(xué)習(xí)過程中，要求學(xué)生掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本模型、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸?shù)幕纠碚摗o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由和MAC協(xié)議技術(shù)，初步具備無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的能力，為進一步學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用類課程打下堅實的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)目標通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)實現(xiàn)如下目標：1、知識目標：了解：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、發(fā)展歷史、特點

3、和應(yīng)用領(lǐng)域。包含的內(nèi)容有：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本理論和應(yīng)用、傳感器基礎(chǔ)理論、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC競爭、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全等。掌握：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用領(lǐng)域中的作用、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和其他學(xué)科的結(jié)合、研究現(xiàn)狀、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本理論、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)設(shè)計、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議設(shè)計、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位和數(shù)據(jù)查詢算法設(shè)計和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全問題等。2、能力目標：（1）對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用有初步的認識和了解；（2）掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理和方法、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多址方式、無線傳感

4、器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成；（3）掌握基本的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成和設(shè)計方法；（4）能夠在了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的過程中，進一步懂得網(wǎng)絡(luò)與通信的聯(lián)系，使學(xué)生在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能分析中，根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本性能的改進，學(xué)會對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的各種協(xié)議的組成提出改進方案。初步具有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用能力。三、課程教學(xué)基本要求為了更好地掌握本課程的知識，必須先修電路分析、信號與系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)等課程，在上課時要求同學(xué)們做筆記并檢查筆記，課后按要求完成書后的習(xí)題和思考題。四、課程教學(xué)模塊（或教學(xué)內(nèi)容）與學(xué)時分配序號教學(xué)模塊知識點學(xué)時1第一章，緒論了解：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的概念，發(fā)展方向理解：無線傳感器網(wǎng)

5、絡(luò)系統(tǒng)模型構(gòu)造掌握：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分類以及性能指標。62第二章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用基礎(chǔ)了解：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及傳感器理論基礎(chǔ)理解： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和其它領(lǐng)域在應(yīng)用中的結(jié)合掌握：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及傳感器技術(shù)的結(jié)合點63第三章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由分析了解：當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的發(fā)展理解：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由模型建立掌握：各種當(dāng)前已有的路由算法84第四章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層競爭了解：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC模型，概念。理解：各種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC算法掌握：各種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議改進策略和理論分析方法。45第五章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位和傳輸控制問題了解：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方法和傳輸控制問題理解：

6、定位中的基本問題掌握：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的設(shè)計和改進策略。46第六章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題了解：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)新的安全問題理解：和其他網(wǎng)絡(luò)的不同與區(qū)別掌握：安全策略與改進方法27第七章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計了解：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計方法理解：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能分析掌握：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層設(shè)計理論6四、教學(xué)方法與策略1、講授法：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本方法和模型作為切入點。以相關(guān)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為實物，以演示為線索，講授無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本原理和設(shè)計思路。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計中注意培養(yǎng)學(xué)生的獨立設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本能力。在常見設(shè)計運用中注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和進取精神。2、討論法：注重課程討論，要求學(xué)生的課程中就老師提出的方法和策略進行討論，提出自己的新的觀點和算法的改進策略。五、學(xué)生學(xué)習(xí)成效考核方式考核環(huán)節(jié)構(gòu)成（均為100分制）評分依據(jù)占總成績的比重上課出勤30分上課缺席一次扣2 分，缺課達1/3取消資格。30%期末考試70分采用閉卷考試70%六、選用教材 【1】物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò). 劉偉榮，何云. 電子工業(yè)出版社，2013年（國家特色專業(yè)規(guī)劃教材）。七、參考資料1 David