无线传感网络综合实训大纲(计科院)
无线传感网络技术实验报告
无线传感网络技术实验报告个人文档:欢迎来到我的豆丁文档，请在阅读后给予评价～谢谢～======================================================================== ====================个人文档:欢迎来到我的豆丁文档，请在阅读后给予评价～谢谢～======================================================================== ====================无线传感网络技术实验报告学院 : 物理与机电工程学院专业 : 电子科学与技术班级 : 2013级2班学号 :姓名 :指导老师 :感谢你来到我的生命中,带来了美丽、快乐,感谢你给了我永远珍视的记忆。
==================================================================== ===欢迎下次再来学习个人文档:欢迎来到我的豆丁文档，请在阅读后给予评价～谢谢～======================================================================== ====================个人文档:欢迎来到我的豆丁文档，请在阅读后给予评价～谢谢～======================================================================== ====================一、 ADC的采样实验实验的目的:通过本次实验了解到了CC2530 ADC的相关寄存器的详细配置;通过本次实验了解到了CC2530的ADC单次采集功能的运用。
实验的内容:1. 根据相关的实验配置ADC寄存器;2. 为了实现可调电阻的电压采集。
实验设备:硬件部分:ZIGBEE调试底板一个 ZIGBEE的仿真器一个;ZIGBEE模块板一个电源一个软件部分:IAR751的安装包仿真器驱动程序实验的原理:0端口的引脚的信号作为ADC的输入，本次实验的ADC 有三种种类的控制寄存器，他们分别为:ADCCON1, ADCCON2 和ADCCON3，这些寄存器用于配置ADC，通过这个来并报告试验结果。
无线传感器网络实验大纲(ZHJ)V4
本课程侧重于无线传感器网络开发技术，采用 ZigBee 标准的 CC2530 无线 SOC 芯片及 传感器构成节点硬件平台，涉及 IAR 工程开发与 I/O、时钟源与定时器、中断、串行通信； AD 与传感器；Zigbee 协议栈 Zstack 中数据传输、数据包分析、串口通信、组网通信、网络 管理。
任务是传授无线传感器网络的实验知识、实验方法，培养实验技能，具体包含两个方面 ①编译软件工具的使用、单片机 C 语言编程、软件仿真调试、硬件验证训练；②案例深入 剖析、文档资料总结及报告写作。
教学方法和教学手段
本课程主要采用实验、实验报告、现场答疑、现场验收、测验方式手段。总体内容依据 “深入浅出、阶梯推进”教学模式设置，设计经典工程案例让学生全程直观感受及亲身体验， 培养物联网专业要求的工程设计实践能力。
实验教学方法采用“做中学、启发讨论、因材施教”式教学法，通过做来学，引导学生 掌握实践基础知识，确保学生切实高效体验。实时跟踪实验过程，现场启发和讨论交互，充 分调动学生积极作用。因材施教，给通才定规则，给天才留空间，实验教学中挖掘学生的潜 在能力，为个性化培养提供场地、实验仪器等方面开放式支持。
课程内容及基本要求
序 项目名
学
类程
设计
掌握开发软硬件环境配置；掌握建立一个 IAR 简单工程和配置，
编程实现 CC2530 的 I/O 扩展 LED 自动闪烁、按键应用。
3
时钟源 02 与定时
器
中断应 03 用
串行通 04 信与显
示 传感器 05 应用 Zstack 06 数据传 输 Zstack 07 数据包 分析 Zstack 08 串口应 用 无线温 09 度检测 Zstack 10 广播通 信 Zstack 11 组播通 信 Zstack 12 网络管 理基础 Zstack 13 网络管 理扩展
《无线传感器网络技术》课程教学大纲
《无线传感器网络技术》课程教学大纲一、课程的地位与任务本课程是自动化专业选修的专业基础课，无线传感器网络技术是近几年发展起来的一门交叉性学科，它涉及到通信技术、计算机技术和传感器技术等多种技术领域。
课程教学目的是要求学生掌握无线网络的基本传输技术、无线局域网、无线个人网、ad hoc网、移动网络、传感器网络等网络技术及其基本原理。
通过该课程的学习能够熟悉无线传感网络的基本概念，了解这一技术的前沿和发展趋势，掌握无线传感器网络的结构和分析、设计方法，有助于提高学生分析解决通讯工程中实际问题的能力和培养学生的创新思维能力。
二、课程目标以及与毕业要求的支撑矩阵（1）理解无线传感网络的基本概念，初步掌握无线传感器网络的分析设计方法；（2）掌握与团队中其他成员良好沟通合作能力，能够进行有效沟通和交流，能够通过团队合作完成相关学习任务；表1课程目标与相关毕业要求的对应关系表2 毕业要求与课程对应关系三、课程主要内容与基本要求第一章绪论。
主要内容包括：详细介绍计算机网络的发展历程和无线网络的兴起；全面介绍网络体系结构、协议参考模型和网络相关的标准化组织。
第二章无线传输技术基础。
该部分的内容包括：无线传输媒体、天线和传播方式，直线传输系统中的损伤、移动环境中的衰退、多普勒效应、信号编码技术、扩频技术和差错控制技术。
第三章无线局域网。
该部分的理论主要内容包括：无线局域网的体系结构与服务、无线局域网的协议体系、IEEE 802.11的物理层和媒体访问控制层，以及其他IEEE 802.11标准和Wi-Fi保护接入参考文献。
无线局域网的实践教学和编程实现。
第四章无线个域网。
该部分内容包括：IEEE 802.15.4标准，zigbee技术、蓝牙无线电规范、蓝牙基带规范、蓝牙链路管理器规范、蓝牙逻辑链路控制和自适应协议、蓝牙服务发现协议。
该部分的实践教学内容为多节点无线个域网的组网和实现。
第五章无线城域网。
该部分主要内容包括：无线城域网的概念、802.16协议体系802.16的物理层和MAC层、MAC层的链路自适应机制、802.16系统的QoS架构和移动性，以及WiMAX与其他技术的比较。
搭建无线传感器网络-《无线通信技术》实训
搭建无线传感器网络-《无线通信技术》实训介绍这份文档旨在提供关于搭建无线传感器网络的实训指南。
在本实训中，我们将使用无线通信技术来建立一个功能强大的无线传感器网络。
实训目标- 理解无线通信技术的基本原理和概念- 学会选择和配置合适的无线传感器设备- 掌握无线传感器网络的搭建和配置过程- 实践使用无线传感器网络进行数据采集和传输实训内容1. 了解无线通信技术- 研究无线通信的基本原理和技术标准- 掌握无线信号传输和调制的基本概念2. 选择和配置无线传感器设备- 研究市场上常见的无线传感器设备，并选择适合实训需求的设备- 配置无线传感器设备的网络参数和通信设置3. 搭建无线传感器网络- 部署无线传感器设备，并建立起一个功能完整的无线传感器网络- 配置无线传感器网络的拓扑结构和通信协议4. 数据采集和传输- 使用搭建好的无线传感器网络进行数据采集实验- 研究如何传输和处理采集到的数据实训材料为了完成这次实训，我们将需要以下材料和设备：- 无线传感器设备（数量根据实训要求而定）- 电脑或者单板计算机- 网络交换机和路由器（可选）- 实验室网络环境实训步骤在实训过程中，我们将按照以下步骤进行：1. 准备实训材料和设备2. 研究无线通信技术的基本原理和概念3. 选择和配置无线传感器设备4. 搭建无线传感器网络5. 进行数据采集和传输实验6. 分析和评估实验结果结论通过完成这个实训项目，我们将获得对无线传感器网络搭建和应用的实践经验，进一步加深对无线通信技术的理解。
希望实训能够帮助大家提升专业技能，并在今后的工作中发挥实操能力。
以上就是搭建无线传感器网络的《无线通信技术》实训指南文档。
祝实训顺利！。
无线传感网络实验
《传感器原理》课程实验无线传感器网络实验1．实验目的(1)了解无线传感网络的基本概念及原理(2)掌握温度传感器，光传感器以及应变片的工作原理。
(3)综合利用上述三种传感器，结合无线传感网络进行数据采集与处理，实现载荷定位。
2．工作原理(1) 光敏电阻是一种用光电导材料制成的没有极性的光电元件，也称光导管。
它基于半导体光电效应工作。
本实验中，将经过光照的电流值分成三个区域，分别对应传感板上黄、绿、红三色灯，光强落入某个区域内，则亮相应颜色灯。
(2) 应变片根据金属导体的阻值随其机械变形而发生变化的原理来工作的。
本实验中，利用四片应变片对实验平板的九个格子进行监控，其中涉及了应变片的横向效应和桥路温度补偿法(3) 无线传感器网络能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。
3．实验仪器稳压电源1台万用表1只实验平板1块Micaz系列无线传感节点一组4．方法及步骤a)运用多功能传感板进行光敏电阻实验，并记录实验数据；b)运用无线传感网络进行载荷定位：i.检查线路连接；ii.正确搭建桥路；iii.数字万用表检查桥路阻值及平衡情况；iv.连接稳压电源，测试桥路输出是否在安全范围内（0～3V）；v.连接无线传感网络节点；vi.训练网络并记录十个模式的数据；vii.进行定位并记录结果；viii.关闭所有的Micaz节点，然后关闭稳压电源，切记不能带电操作Micaz节点。
5．实验报告(1) 绘制载荷定位数据表格，将实验数据填入表格，得出定位结果与实际载荷位置进行比较，得出判定准确率。
表格如下所示。
断定位结果。
坐标图如下所示。
图中为传感点信号跃变前后反应的是不加载荷和载荷后的不同的电压值的变化，两条信号线分别代表两个不同的传感器采集到的数据。
图中的那个明显的阶越变化为加载荷瞬间的电压变化。
《无线传感器网络》课程教学大纲
《无线传感器网络》课程教学大纲1.课程名称中文：无线传感器网络英文：Wireless Sensor Networks2.课程代码3.课程性质学科大类专业课选修4.学时与学分总学时：32（理论学时30学时、课堂作业2学时）学分：25.授课对象本课程面向电子信息工程专业学生开设。
6. 课程教学目的无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点通过无线电通信形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域里被监测对象的信息，并发送给观察者。
无线传感器网络的研究涉及传感器技术、网络通讯技术、无线传输技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术、微电子制造技术、软件编程技术等。
无线传感器网络是继因特网之后，将对21世纪人类生活方式产生重大影响的IT技术之一。
本课程的培养目标为：向学生介绍有关无线传感器网络的基本概念、理论、方法与应用进展，使学生初步了解无线传感器网络所面临的挑战，了解在现有技术条件下，设计和部署无线传感器网络解决实际问题的基本方法和技术路线，通过本课程的学习，能深化学生对信息与通信工程、通信与信息系统、计算机科学、电子传感技术等相关专业基础技术的具体认识，并通过无线传感器网络技术在不同行业的实际应用和面临的不同挑战，扩大学生知识面，提高学生分析处理实际问题的能力。
为在信息与通信工程、通信与信息系统、计算机科学、电子传感技术等相关专业领域及物联网方向进行深入学习和研究打下必要的基础。
7. 教学重点与难点：课程重点：无线传感器网络的概念、网络基础、体系结构、各层协议、应用相关性、跨层设计、拓扑管理、时钟同步、节点定位、网内信息处理等。
课程难点：应用相关性、跨层设计、协议与核心支撑技术。
8. 教学方法与手段（1）理论教学教学形式：采用启发式教学，激发学生主动学习兴趣。
重点内容通过课堂问答、小测验等形式进行强化教学，其结果纳入平时成绩记录；基本知识：以电子教案为主介绍课程的基本理论和技术应用，重点、难点问题辅助以板书形式。
无线传感器网络综合实验
19 无线传感器网络综合实验1．实验目的使用无线传感器网络创新开发平台里面的无线传感器模块实现一个兼容 ZigBee规范的星状网络。
2．实验设备硬件：PC机（一台）教学开发平台（八套）传感器模块（七种）软件：Silicon Laboratories FLASH Utility配套的无线传感器软件“ WSN_SensorViewer”3．实验内容1）建立星状拓扑结构的网络首先对中心节点的网络层进行设置，设置成功后，开始建立网络；各个无线传感器节点作为终端设备，并对各个无线传感器节点分配地址，建立起一个星状拓扑结构的网络。
2）无线数据传输中心节点依次对各个无线传感器节点发出数据请求命令，无线传感器节点收到自己节点的请求命令后，将其采集到的传感器数据发送给中心节点。
4．实验预习要求了解无线传感器网络创新开发平台以及传感器模块的硬件结构，掌握前面所述的实验例，仔细阅读《无线传感器网络创新开发平台使用手册》、IEEE802.15.4规范和 ZigBee规范。
5．实验步骤（1）运行软件，按照提示安装软件。
软件安装完成后，开始对硬件下载程序。
（2）各个模块对应的下载固件如表 19-1所示：表 19-1模块标识下载固件的名称中心节点 Coord.hex0001 Device 0001.hex0002 Device 0002.hex0003 Device 0003.hex0004 Device 0004.hex0005 Device 0005.hex0006 Device 0006.hex0007 Device 0007.hex（3）下面以中心节点为例说明下载固件的方法。
①找到标识为“中心节点”的无线模块，将天线、下载器、电源连接好，如图19-1所示，打开电源。
图 19-1 中心节点模块下载连接图②点击“开始”菜单中的“程序”→“Silicon Laboratories”→“FLASH Programing Utility”，打开下载工具如图 19-2所示：图 19-2③选择 JTAG，USB Debug Adapter的复选框，如图 19-3红色框图所示，点击 Connent，如果连接成功会弹出一个对话框“Connected”，如图 19-3所示，点击“确认”。
无线传感器组网实训报告
一、实训目的本次实训旨在让学生掌握无线传感器网络的组网原理、技术特点、硬件设备选择以及实际应用中的调试与优化。
通过实训，提高学生对无线传感器网络技术的认识，培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
二、实训内容1. 理论学习（1）无线传感器网络的基本概念、发展历程、应用领域（2）无线传感器网络的关键技术：传感器技术、通信技术、数据处理技术（3）无线传感器网络的组网方式：星型、总线型、网状、混合型2. 硬件设备选择与搭建（1）选择合适的传感器：温度传感器、湿度传感器、光照传感器等（2）选择合适的无线模块：ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等（3）搭建实验平台：PC、传感器模块、无线模块、路由器等3. 软件编程与调试（1）编写传感器数据采集程序（2）编写无线通信程序（3）编写数据处理程序4. 组网与调试（1）配置无线模块参数（2）搭建无线传感器网络拓扑结构（3）测试网络性能，优化网络参数三、实训过程1. 理论学习（1）通过查阅相关资料，了解无线传感器网络的基本概念、发展历程、应用领域（2）学习无线传感器网络的关键技术，如传感器技术、通信技术、数据处理技术等2. 硬件设备选择与搭建（1）根据实训要求，选择合适的传感器、无线模块和实验平台（2）搭建实验平台，连接传感器模块、无线模块和路由器等设备3. 软件编程与调试（1）使用C/C++等编程语言编写传感器数据采集程序（2）使用Wi-Fi、ZigBee等无线通信技术编写无线通信程序（3）使用数据处理库编写数据处理程序4. 组网与调试（1）配置无线模块参数，如信道、速率、功率等（2）搭建无线传感器网络拓扑结构，如星型、总线型、网状等（3）测试网络性能，如数据传输速率、数据丢失率等，根据测试结果优化网络参数四、实训结果与分析1. 实验平台搭建成功，传感器数据采集程序、无线通信程序和数据处理程序均能正常运行2. 搭建的无线传感器网络拓扑结构稳定，数据传输速率达到预期目标3. 通过优化网络参数，提高了数据传输速率，降低了数据丢失率4. 实验过程中，团队成员分工明确，相互协作，共同完成了实训任务五、实训总结本次实训使学生掌握了无线传感器网络的组网原理、技术特点、硬件设备选择以及实际应用中的调试与优化。
无线传感网络设计与实践基础实验教程与任务书
无线传感器网络设计与实践基础实验教程与任务书东南大学仪器科学与工程学院远程测控实验室1032014年3月基础实验一开发软件与驱动安装与使用LED自动闪烁及按键控制实验一、开发软件与驱动安装与使用1、IAR_EW8051-751A安装与使用1.1IAR嵌入式集成开发环境，是IAR系统公司设计用于处理器软件开发的集成软件包，包含软件编辑，编译，连接，调试等功能。
包含用于ARM软件开发的集成开发环境IAR Embedded Workbench for ARM，用于ATMEL公司单片机软件开发的集成开发环境IAR Embedded Workbench for AVR，CVT-IOT 采用用于兼容8051处理器软件开发的集成开发环境IAR Embedded Workbench for 8051，用于TI公司的CC24XX及CC25XX家族无线单片机的底层软件开发，Zigbee协议移植。
1.2光盘/开发工作及相关驱动/IAR软件/IAR_EW8051-751A.rar，解压后运行Setup.exe；选择Full模式以及默认安装路径。
1.3环境配置步骤（1）Project/create new project->empty project，点击Ok后，保存工程。
（2）Project/Option/General Options/Device information –>devices/Texas Instruments/CC2530.i51，点击打开。
（3）Project/Option/Linker->勾选output file的override default, 将XXX.d51改成XXX.hex。
勾选Format的Other选项。
点击Ok，这样编译后自动生成烧写文件。
（4）需要下载调试运行，Project/Option/Debugger, Device 中选择exas Instruments2、ZigBee协议栈安装与使用2.1 Z-Stack根据IEEE 802.15.4和ZigBee 标准分为以下几层：API（ApplicationProgramming Interface），HAL（Hardware Abstract Layer），MAC（Media Access Control)，NWK（Zigbee Network Layer），OSAL（Operating System Abstract System），Security，Service，ZDO（Zigbee Device Objects）。
《无线传感网络技术》教学大纲
《无线传感网络技术》理论课教学大纲一、课程基本信息二、课程目标与任务本课程讨论无线传感网络的应用、体系结构；无线传感网典型的路由协议、MAC协议、物理层技术以及WSN通信标准；研究WSN的时间同步技术、节点定位典型技术、WSN安全、QoS保证等，讨论WSN的典型嵌入式操作系统、WSN的应用开发环境等。
为无线传感网应用系统设计与开发奠定基础。
通过本课程的学习，要求学生掌握无线传感器网络的体系结构和网络管理技术，着重掌握无线传感器网络的通信协议，了解无线传感器网络的节点定位、目标跟踪和时间同步等几大支撑技术，为在基于无线传感器网络的系统开发和应用中，深入利用关键技术，设计优质的无线传感网应用系统打下基础。
三、课程主要内容、要求及学时分配四、主要教学组织形式与方法手段根据无线传感网络技术课程目标和特点，教学组织形式采用班级授课制。
教学方法以讲授法为主，讨论法为辅，有效调动学生的学习积极性。
五、课程考核和成绩评定《无线传感网络技术》实验课教学大纲一、课程基本信息二、课程目标与任务无线传感网络技术实验课是无线传感网络技术课程的重要组成部分。
学生通过做实验，用理论来解释，分析实验结果，又以实验结果来证明理论，互相印证，从而巩固理论知识，培养学生仿真实验能力，培养学生利用所学理论知识，开发、设计相应的无线传感网络系统的能力。
无线传感网络技术实验是无线传感网络技术教学中的一个重要环节，对于提高学生的综合素质、培养学生的实践能力与创新精神具有极其重要的作用。
通过实验不仅丰富了学生的书本知识，而且增强了学生的实践能力；更重要的是，培养了学生利用所学无线传感网络理论知识，培养学生无线传感网络相关技术仿真能力和无线传感网实际系统设计、开发能力。
《无线传感网络技术》实验课与理论课同步进行，每个实验学生都必须提前预习。
实验课以学生自己动手为主，教师辅助指导。
《无线传感网络技术》实验课的类型主要是设计性实验，通过实验课的训练，学生应达到下列要求：1. 熟悉无线传感网设计的硬件和软件环境2. 熟悉无线传感网仿真平台。
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《无线传感网络综合实训》课程大纲
江苏师范大学计算机科学与技术学院
无线传感网络综合实训大纲
一、实训的性质、任务与要求
无线传感器网络是集传感器技术、微电机技术、现代网络和无线通信技术于一体的综合信息处理平台，具有广泛的应用前景，是计算机信息领域最活跃的研究热点之一，具有应用驱动和以数据为中心的特点。
本次实训的主要任务是结合具体应用使学生对无线传感网络的体系结构、支撑技术和数据融合技术有更透彻的理解，并训练学生基于无线传感网络应用系统的网络规划、网络设计以及相关软硬件开发能力。
本次实训要求学生掌握无线传感器网络的体系结构，了解无线传感器网络的节点定位、目标跟踪和时间同步等支撑技术，要求学生具有较强的网络规划与设计基础和一定的软硬件开发技能
二、培养目标
实训的目标：使学生了解无线传感应用系统的设计开发流程，掌握无线网络规划设计方法，具有较强的无线网络规划设计能力和一定的软硬件开发能力。
三、实训方法
本次实训以小组为单位实施，每个小组设组长一名负责统筹协调和任务分工以及进度监督，小组成员负责某一个具体模块，整个小组既有分工又有协作，每个实训小组任意选择一个项目。
实训分为两个阶段，第一阶段在教室进行，主要进行项目设计；第二阶段在实验室进行，主要利用实验器材进行系统实施、验证。
四、实训课时分配（2周）
1.
2. 自选项目的课时分配
选择自选项目时，自己指定阶段目标和课时分配计划。
五、实训内容的说明
项目一：智能农业系统
智慧农业系统通过大棚内温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、大棚光照度传感器、视频摄像机等组建了一个可以远程感知的数字农业大棚，这些数据通过3G网络传输到中心平台进行数据分析、数据关联，打造数字化的智慧农业大棚。
系统主要由前端数据采集设备、前端短程无线网络、农业数据管理中心、客户端四部分组成。
客户端分为两部分，一是农业专家远程数据诊断显示；二是农户在家中浏览相关实时数据信息。
项目二：智能家居系统
通过智慧家居系统，以电话、手机、无线PAD以及Web等多种方式对家居内各种智能家电设备设施进行实时监控。
包括以下主要功能：（1）门窗帘控制，根据光照、雨水及主任在指令等智能控制窗帘的闭合程度（2）家居安防，通过红外安防探头、烟感探头、温感探头、瓦斯探头和水浸探头，全天24h监控可能发生的火灾、煤气泄漏和溢水漏水，并在发生报警时联动关闭气阀、水阀，为家庭构建坚实的安全屏障。
项目三：智能仓储系统
仓储管理的工作流程包括入库、出库、移库、盘点、拣选与分发等环节。
系统采用无线射频身份识别技术(RFID)，为每件物品提供一个惟一标志码(EPC代码)，在服务器中存储货物的相关属性信息，使系统能够自动识别物品，对物品进行跟踪和监控。
仓储车间安装多个摄像头或视频传感器以及温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等构成无线传感器网络，工作人员可以在监控中心随时了解仓储车间的情况，并及时处理。
项目四：自选题目
根据自己的特长和兴趣自由选择题目，自选题目限定：手机APP开发（强烈建议）、无线传感网络应用、无线传感器节点设计、无线传感网络协议开发与仿真、无线定位技术开发与仿真、无线传感网络管理、无线网络安全解决方案。
六、考核方法
实训结束，每个小组需要提交一份纸质实训报告。
实训报告包括：项目名称、小组的组成、成员分工；项目分析、设计、测试、实施的详细过程。
以班级为单位把每组的实训报告电子版和相应软件刻录在光盘中上交。
七、实训条件
实验室有无线传感网络综合实训实验设备，PC机（安装网络仿真软件、各种开发环境及工具软件）
编写人：杨茂云审核人：。