《无线传感网》课程教学大纲
《无线传感网原理及应用》教学大纲
《无线传感网原理及应用》理论课教学大纲二、课程目标与任务学生通过本课程的学习，了解当无线网传感器网络的架构、协议、建模、分析和解决方法。
通过课程的学习，还使学生掌握了无线传感器网络为什么，怎样和在哪些领域可以发挥重大作用。
本课程主要学习TCP/IP参考模型；传输层的技术和协议；以及信源编码、查询处理和网络管理；包括跨层方案；同时了解定时同步技术；定位技术；拓扑管理；等技术。
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1.组织形式采用突出学生主体性的课堂教学组织形式，促进学生积极主动学习。
2.教学方法采用课堂教授、学生自学、学生与老师角色互换等方式丰富教学方法，采用分小组对抗方式提高教学兴趣，有效调动学生的学习积极性。
3.教学手段采用多媒体及网络等现代教育技术，以达到有效提高教学质量的目的。
《无线传感网原理及应用》实验课教学大纲二、课程目标与任务本课程是《无线传感网原理及应用》课程的实践教学环节，是在实验室完成的相应的试验。
通过实验，帮助学生深刻理解课堂教学的理论知识，使学生能通过具体实验掌握无线传感网的特点，培养学生实际动手解决实际问题的能力，以满足实际工作中物联网人才对数据无线传感网类知识的基本要求。
三、实验教学的组织和安排（见附表）四、教学方法和手段1.教学方法采用小组合作、问题解决、交流与分享的教学方式来有效调动学生的学习积极性。
2.教学手段根据场地和设备情况，运用多媒体与人机交互方式，以即一对一教授方式，达到有效提高教学质量的目的。
要求：（1）考核方式：采用的考核方式应包括考勤、实做技能、实验报告、作品、考试等，选择其中3个以上作为实验课成绩评定标准。
（2）实验成绩评定：明确各种考核方式在实验总成绩中所占的比例；课内实验课成绩不合格者，本门课程不予通过；（3）实验室应提供格式统一的实验报告，并在相关教学文件中明确成绩评分标准；独立设课的实验按五级制打分，课内实验按照百分制打分。
研究生《无线传感器网络》教学大纲
《无线传感器网络》教学大纲Wireless sensor network第一部分大纲说明1. 课程代码：2. 课程性质：专业学位课3. 学时/学分：40/34. 课程目标：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。
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基本设计方法，软硬件开发平台和仿真环境的使用，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，设计优质的应用系统打下良好的基础。
5. 教学方式：课堂讲授、分组实验、分组专题报告与课堂讨论相结合6. 考核方式：考试7. 先修课程：高级语言程序设计、微机原理及接口技术、计算机通信网（一）教材：《无线传感器网络简明教程（第2版）》崔逊学编著清华大学出版社《ZigBee无线传感器网络》钟永峰等编著北京邮电大学出版社（二）教学参考资料：《计算机网络（第6版）》谢希仁编著清华大学出版社《无线传感器网络》孙利民等编著，清华大学出版社《无线传感器网络原理及应用》唐宏编著，人民邮电出版社第二部分教学内容和教学要求第1章概述教学内容：1.1传感器网络的体系结构1.2传感器网络的特征1.3传感器网络的应用领域1.4传感器网络的发展历史教学要求：掌握WSN网络架构；了解无线传感器网络目前的应用状况和将来的应用前景第2章传感器网络的通信与组网技术教学内容：2.1 物理层概述2.2 传感器网络物理层的设计2.3 MAC协议概述2.4 IEEE802.11MAC协议2.5典型MAC协议2.6 路由协议概述2.7 典型路由协议教学要求：掌握物理层协议的基本概念，掌握无线信道和通信的基础知识；掌握无线MAC 协议基础知识，掌握路由协议的基础知识，了解典型的MAC协议和路由协议。
无线传感网技术课程教学大纲
无线传感网技术课程教学大纲课程编码：08080905303课程性质:专业必修课课时： 36学分:2开课学期：第5学期先修课程：物联网通信技术计算机适用专业：物联网工程课程简介：本课程是物联网工程专业的专业必修课程。
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。
一、课程教学目标通过该课程学习,主要目的是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.同时,通过本课程的教学，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，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。
二、课程重点、难点课程的重点和难度主要包括无线传感基础网络的实现，网络的无线体系结构、路由协议，MAC层协议、节点定位和安全等的基本原理及相关技术三、整体课时分配四、课程内容安排(一）第一章无线传感器网络概述主要内容：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重点和难点：重点：传感器网络的关键性能指标难点:传感器网络的特征。
（二）第二章物理层及MAC层协议—IEEE802。
15.4主要内容：无线传感器网络物理层协议、MAC协议、IEEE802。
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IEEE802。
15.4标准。
重点和难点:重点:无线传感器网络MAC协议难点：无线传感器网络MAC协议(三）第三章网络层及应用层协议—ZigBee主要内容:路由协议分类，能量感知路由，基于查询的路由，地理位置路由，可靠路由协议，拓扑结构、能量控制、ZigBee协议标准。
《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。
《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。
《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。
无线传感网原理及应用课程设计教学大纲
无线传感网原理及应用课程设计教学大纲
课程编号：08145010
课程名称：无线传感网原理及应用课程设计/Course Design for Principles and Application of wireless sensor networks
总学时/学分：24/1.0
适用专业：物联网工程
一、课程目标
通过本课程学习，学生应达到如下目标：
目标1：综合应用所学知识，分析设计一个物联网应用系统。
对其结构、通信协议、数据处理等，设计完整的解决方法。
目标2：运用物联网应用相关知识，合理选择硬件平台和网络方式，评价项目解决方案的有效性，提升重新意识。
目标3：熟悉使用开发工具进行实际物联网应用系统开发的方法、过程。
提升实际动手能力目标4：通过撰写设计报告、答辩等方式就项目相关内容与专任教师或工程师进行有效沟通和
交流。
二、课程目标能力要求及权重
三、教学过程安排
四、课程目标达成方法
五、考核标准
每个课程目标的评分标准如下：
304
六、教材及主要参考资料
[1]粤嵌WSN 培训教材
[2]ZigBee 技术与实训教程‐基于CC2530 的无线传感网技术,清华大学出版社，2014.5
[3]郑军等.《无线传感器网络技术》（第1 版）.机械工业出版社，2012,2
306
307
308。
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《无线传感网》课程教学大纲课程编号：0806708066课程名称：无线传感网英文名称：Wireless Sensor Network课程类型：专业课总学时：48 讲课学时：32 实验学时：16学分：3适用对象：信息工程、通信工程或相关专业的本科生先修课程：高级语言程序设计、微机原理及接口技术、计算机通信网。
一、课程性质、目的和任务本课程是通信工程、信息工程或相关专业的专业课程。
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。
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，设计优质的应用系统打下基础。
二、教学基本要求本课程要求学习了解无线传感器网络的体系结构和网络管理技术，掌握无线传感器网络中的物理层协议、MAC协议、路由协议、拓扑控制协议以及无线网络协议IEEE802.15.4等通信协议，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，掌握基于无线传感器网络的智能应用的基本设计方法，掌握其软硬件开发平台和仿真环境的使用。
希望通过本课程的学习，加深对无线传感器网络的理解，为进一步研究和从事无线传感器网络应用开发和工程实践提供良好的基础和参考。
三、教学内容及要求第一部分课程概述1．无线传感器网络(WSN)概述，主要内容：环境智能的远景，WSN应用实例，WSN 应用类型，无线传感器网络的挑战，传感器网络的特点，无线传感器网络的关键技术。
目的与要求：了解环境智能的远景和WSN应用实例及WSN应用类型，了解无线传感器网络的挑战，掌握传感器网络的特点，了解无线传感器网络的关键技术。
第二部分体系结构WSN的体系结构，主要内容：2．WSN节点(无线传感网节点，WSNode)架构，含WSNode的硬件组件、WSNode 的能量消耗、WSNode的操作系统和执行环境、WSNode的一些实例；3．WSN网络架构，含传感器网络方案、网络架构优化的目标和关键参数、WSN的设计原则、WSN的服务接口和WSN中的网关的概念。
目的与要求：掌握WSNode架构，包括WSNode的硬件组件、WSNode的能量消耗、WSNode的操作系统和执行环境，了解WSNode的一些实例；掌握WSN网络架构，包括传感器网络方案、网络架构优化的目标和关键参数、WSN的设计原则，了解WSN的服务接口和WSN中的网关的概念。
第三部分物理层和链路层协议4．物理层，主要内容：物理层协议简介，无线信道和通信基础知识，WSN中物理层和收发器的设计考虑。
目的与要求：掌握物理层协议的基本概念，掌握无线信道和通信的基础知识，了解WSN 中物理层和收发器的设计考虑。
5．MAC协议，主要内容：无线MAC协议基础知识，低占空比协议和唤醒概念，基于竞争的协议，基于时刻表的协议，IEEE 802.15.4 MAC协议。
目的与要求：掌握无线MAC协议基础知识，掌握低占空比协议和唤醒概念，掌握基于竞争的CSMA协议，掌握基于时刻表的协议的基本概念，了解LEACH 、SMACS 和TRAMA 协议，掌握IEEE 802.15.4 MAC协议。
6．链路层协议，主要内容：链路层的基础知识，误码控制，封装。
链路管理。
目的与要求：掌握链路层的基础知识，包括任务和需求；掌握误码控制中的主要技术，如ARQ技术，FEC技术，混合技术和能量控制等；掌握链路层的封装中的自适应方案、中级校验方案等；掌握链路管理中的链路质量特点和质量估计。
第三部分寻址、同步和定位协议7．命名和寻址，主要内容：命名和寻址的基本概念，WSN中的地址和名称管理，MAC地址的分配，局部唯一地址的分布式分配，基于内容的和基于地理的寻址。
目的与要求：掌握命名和寻址的基本概念，一般性了解WSN中的地址和名称管理，MAC地址的分配，局部唯一地址的分布式分配，基于内容的和基于地理的寻址。
8．时间同步，主要内容：时间同步的基本概念，基于收发同步的协议，基于收收同步的协议。
目的与要求：了解时间同步的基本概念，基于收发同步的协议，基于收收同步的协议。
9．定位和定点，主要内容：定位和定点的概念，可能的途径，最小二乘法的数学知识单跳和多跳环境下的定位。
目的与要求：掌握定位和定点的概念，了解定位的可能途径，以及最小二乘法的数学知识单跳和多跳环境下的定位。
第四部分网络层和路由协议10．WSN的拓扑控制，主要内容：概念，实现方式，请求分页方式，内存分配策略。
页面置换算法：最佳置换算法，先进先出置换算法，最近最久未使用置换算法，其他算法。
目的与要求：掌握操作系统中虚拟存储的实现，以及所涉及的主要算法。
11．WSN的路由协议，主要内容：Flooding协议和Gossiping协议；基于代理的单播转发：SPIN协议，Directed Diffusion协议和Rumor协议；节能型单播：能量感知路由协议，LEACH协议和PEGASIS协议；广播和多播协议：基于源的树协议，共享的基于核的树协议；基于网格的协议；地理路由协议：GPSR协议和TBF协议；路由协议中的移动节点。
目的与要求：掌握Flooding协议，Gossiping协议，基于代理的单播转发；节能型单播。
理解广播和多播协议：基于源的树协议，共享的基于核的树协议，基于网格的协议；地理路由协议；掌握路由协议中的移动节点的基本概念。
第五部分WSN的构建和应用实现12．以数据为中心的和基于内容的WSN互联，主要内容：基本概念，数据为中心的路由，数据汇聚，以数据为中心的存储。
目的与要求：了解以数据为中心的和基于内容的WSN互联的基本概念，数据为中心的路由，数据汇聚，以数据为中心的存储。
13．WSN传输层和QoS，主要内容：基本概念，覆盖和部署，可靠的数据传输，单个数据包的分发，基于块的分发，拥塞控制和码率控制。
目的与要求：了解WSN传输层和QoS基本概念，以及WSN的覆盖和部署，了解WSN 中可靠的数据传输，掌握单个数据包的分发中的单径、多径和多收三种方式，掌握基于块的分发中的RSPQ和RMST，掌握WSN中拥塞控制的机制和码率控制的协议以及CODA拥塞控制框架。
14．高级的应用支持，主要内容：高级的内网处理，WSN中的安全问题，针对特定应用的支持。
目的与要求：了解高级的内网处理，WSN中的安全问题，针对特定应用的支持。
15．ZigBee技术，主要内容：技术概述，技术特点，ZigBee协议栈，ZigBee协议的网络拓扑结构。
目的与要求：掌握技术ZigBee的基本概念和技术特点，掌握ZigBee协议栈，掌握ZigBee 协议的网络拓扑结构。
16．WSN仿真平台和开发平台，主要内容：WSN仿真平台NS，JavaSim，OPNET，MATLAB等；WSN开发平台nesC语言和TinyOS操作系统。
目的与要求：了解WSN仿真平台NS，JavaSim，OPNET，MATLAB等的使用；了解WSN开发平台nesC语言和TinyOS操作系统的使用。
四、所含实践环节本课程含16学时课程实验。
具体参见相应的实验教学大纲。
五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，应有适量的习题（包括课内讨论）。
六、教学方法与手段本课程采用传统授课方式为主。
学时分配仅供参考，具体教学时可稍作调整，其中7、8、9、12、14、16作为选修内容。
八、课程成绩评定办法可采用闭卷笔试、开卷笔试和论文方式。
课程总评成绩由平时成绩（占50%）和期末考试成绩（占50%）两部分构成，其中平时成绩中实验成绩占60%。
九、推荐教材和教学参考书教材：自编讲义，来源于《Protocol and Architecture of Wireless Sensor Network》，Holger Karl, AndreasWillig编著，John Wiley & Sons，Ltd. 2005.参考书：《无线传感器网络原理与应用》，李善仓等主编，机械工业出版社，2008.十、说明大纲制订人：焦良葆大纲审定人：李小平制订日期：2009年5 月《无线传感网》实验教学大纲一、实验教学目标与基本要求无线传感网是一门实践性很强的技术课程，开设本实验课程的目的在于培养学生的实践能力，促进理论与实践的结合。
本实验课程通过相应的实验箱平台，依据相应的演示实验了解WSN中的一些基本概念，并通过相应的编程接口在设计实验中，学会设计简单的WSN系统应用，加强学生对无线传感器网络的理解，与此同时使学生在WSN网络搭建和应用设计方面也能够得到基本的训练。
二、本实验课程的基本理论与实验技术知识本实验课程采用Linux或者WinCE作为操作界面，Linux是各种类型计算机上的主流操作系统之一，而且是开放源代码的自由软件，学生可以很方便地得到Linux操作系统全部源代码，学生可以在互联网上得到更多的支持和帮助。
学校实验室一般配置Linux操作系统。
WinCE为实验箱所带操作系统，使用类似于Windows操作系统。
三、实验方法、特点与基本要求1、演示性实验基于相应的WSN实验箱平台所提供的演示实验，根据实验手册的指示，进行操作，完成WSN基础知识的复习和感性认识。
2、设计性实验基于相应的WSN实验箱平台所提供的操作系统和编程平台，根据实验手册的指示，进行编程，完成WSN基础知识的复习和进一步认识。
四、实验主要仪器设备一般需要WSN实验箱和WSN开发平台，配置Linux操作系统或WinCE系统。
五、实验项目的设置与内容提要六、实验报告要求每次实验提交实验报告。
实验报告由实验目的、实验步骤、实验总结等项记录构成。
七、考核方式与成绩评定标准实验成绩：预习10%、操作40%、报告40%、工作笔记10%八、教材及主要参考资料教材：实验箱平台和开发平台所带指导手册。
参考书：自编讲义，来源于《Protocol and Architecture of Wireless Sensor Network》，Holger Karl, AndreasWillig编著，John Wiley & Sons，Ltd. 2005.《无线传感器网络原理与应用》，李善仓等主编，机械工业出版社，2008.九、其他说明大纲制订人：焦良葆大纲审定人：李小平制订日期： 2009年 5月。