《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用（第2版）》教案課程信息課程名稱：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用（第2版）課程代碼：XXXXXXX課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：4學(xué)分學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程、電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)授課教師：XXX課程簡介《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用（第2版）》是一門面向物聯(lián)網(wǎng)工程、電子信息工程及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)課程。本課程全面、系統(tǒng)地闡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)應(yīng)用，包括認(rèn)識(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、搭建開發(fā)環(huán)境、基礎(chǔ)射頻無線通信、Z-Stack無線通信、藍(lán)牙無線通信、WiFi無線通信、GPRS無線通信等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用，具備設(shè)計(jì)、開發(fā)和維護(hù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能力。課程教學(xué)要求理論知識(shí)：掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、原理和技術(shù)，了解國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。實(shí)踐技能：能夠搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于不同無線通信技術(shù)的簡單應(yīng)用。創(chuàng)新能力：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，能夠獨(dú)立完成簡單的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)。綜合素質(zhì)：提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，包括團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通能力和解決問題的能力。課程教學(xué)內(nèi)容章節(jié)主要內(nèi)容重難點(diǎn)學(xué)時(shí)項(xiàng)目一認(rèn)識(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述

1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展歷程

1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

1.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

難點(diǎn)：不同無線通信技術(shù)的比較6任務(wù)1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述了解：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念

熟悉：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)2任務(wù)1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展歷程了解：國內(nèi)外無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程2任務(wù)1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)掌握：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)1任務(wù)1.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用掌握：幾種典型的短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

熟悉：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域1項(xiàng)目二搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)環(huán)境2.1認(rèn)識(shí)NEWLab實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

2.2安裝相關(guān)軟件

2.3建立ZigBee開發(fā)環(huán)境——以點(diǎn)亮一盞LED燈為例重點(diǎn)：NEWLab實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的使用

難點(diǎn)：ZigBee開發(fā)環(huán)境的建立8任務(wù)2.1認(rèn)識(shí)NEWLab實(shí)訓(xùn)平臺(tái)掌握：NEWLab實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的各類接口及模塊3任務(wù)2.2安裝相關(guān)軟件掌握：IAR8.10、SmartRF04EB驅(qū)動(dòng)及SmartRFFlashProgrammer軟件的安裝3任務(wù)2.3建立ZigBee開發(fā)環(huán)境掌握：建立IAR開發(fā)環(huán)境，配置工程，編寫、調(diào)試程序2項(xiàng)目三基礎(chǔ)射頻無線通信技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)3.1BasicRF無線控制LED燈

3.2BasicRF無線串口通信

3.3開關(guān)量傳感器采集系統(tǒng)

3.4模擬量傳感器采集系統(tǒng)

3.5數(shù)字量傳感器采集系統(tǒng)

3.6環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用重點(diǎn)：BasicRF無線通信的基本原理及應(yīng)用

難點(diǎn)：傳感器采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)14任務(wù)3.1BasicRF無線控制LED燈掌握：BasicRF無線通信的基本原理及實(shí)現(xiàn)方法2任務(wù)3.2BasicRF無線串口通信掌握：串口通信原理及BasicRF無線串口通信的實(shí)現(xiàn)2任務(wù)3.3開關(guān)量傳感器采集系統(tǒng)掌握：紅外傳感器、聲音傳感器的工作原理及應(yīng)用2任務(wù)3.4模擬量傳感器采集系統(tǒng)掌握：氣體傳感器、光照傳感器的工作原理及應(yīng)用2任務(wù)3.5數(shù)字量傳感器采集系統(tǒng)掌握：溫度傳感器、濕度傳感器的工作原理及應(yīng)用2任務(wù)3.6環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用掌握：通信網(wǎng)絡(luò)地址管理及BasicRF驅(qū)動(dòng)文件的應(yīng)用4項(xiàng)目四Z-Stack無線通信技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)4.1基于Z-Stack的點(diǎn)對點(diǎn)通信

4.2基于Z-Stack的串口通信

4.3基于綁定的無線燈光控制

4.4基于Z-Stack的串口透傳

4.5基于Z-Stack的模擬量傳感器采集系統(tǒng)

4.6ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)：Z-Stack協(xié)議棧的基本概念及應(yīng)用

難點(diǎn)：Z-Stack協(xié)議棧的安裝、配置及調(diào)試14任務(wù)4.1基于Z-Stack的點(diǎn)對點(diǎn)通信掌握：Z-Stack協(xié)議棧的安裝與配置2任務(wù)4.2基于Z-Stack的串口通信掌握：OSAL操作系統(tǒng)的概念及運(yùn)行機(jī)制3任務(wù)4.3基于綁定的無線燈光控制掌握：綁定過程及LED燈、按鍵驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用2任務(wù)4.4基于Z-Stack的串口透傳掌握：單播、組播、廣播的實(shí)現(xiàn)方法2任務(wù)4.5基于Z-Stack的模擬量傳感器采集系統(tǒng)掌握：ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)地址管理及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2任務(wù)4.6ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)掌握：ZigBeeSensorMonitor的應(yīng)用及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3項(xiàng)目五藍(lán)牙無線通信技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)5.1基于BLE協(xié)議棧的串口通信

5.2基于BLE協(xié)議棧的無線點(diǎn)燈重點(diǎn)：藍(lán)牙BLE協(xié)議棧的基本概念及應(yīng)用

難點(diǎn)：BLE協(xié)議棧的安裝、配置及數(shù)據(jù)傳輸過程8任務(wù)5.1基于BLE協(xié)議棧的串口通信掌握：藍(lán)牙技術(shù)概念及BLE協(xié)議棧的安裝與使用4任務(wù)5.2基于BLE協(xié)議棧的無線點(diǎn)燈掌握：主、從機(jī)數(shù)據(jù)建立連接流程及數(shù)據(jù)傳輸過程4項(xiàng)目六WiFi無線通信技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)6.1搭建WiFi最小系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

6.2WiFi無線控制風(fēng)扇系統(tǒng)重點(diǎn)：WiFi技術(shù)的基本概念及應(yīng)用

難點(diǎn)：WiFi最小系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建及無線控制實(shí)現(xiàn)6任務(wù)6.1搭建WiFi最小系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境掌握：WiFi技術(shù)概述及IP地址介紹3任務(wù)6.2WiFi無線控制風(fēng)扇系統(tǒng)掌握：WiFi無線控制方式及實(shí)現(xiàn)方法3項(xiàng)目七GPRS無線通信技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)7.1基于GPRS的接打電話重點(diǎn)：GPRS技術(shù)的基本概念及應(yīng)用

難點(diǎn)：AT指令的使用及接打電話的實(shí)現(xiàn)4任務(wù)7.1基于GPRS的接打電話掌握：GPRS技術(shù)概述及AT指令的使用4項(xiàng)目八（拓展）NB-IoT無線通信技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)8.1認(rèn)識(shí)NB-IoT技術(shù)

8.2基于NB-IoT的智能路燈系統(tǒng)

8.3基于NB-IoT的智能路燈云平臺(tái)的接入重點(diǎn)：NB-IoT技術(shù)的基本概念及應(yīng)用

難點(diǎn)：NB-IoT智能路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)8任務(wù)8.1認(rèn)識(shí)NB-IoT技術(shù)了解：NB-IoT技術(shù)概述及發(fā)展歷程2任務(wù)8.2基于NB-IoT的智能路燈系統(tǒng)掌握：利爾達(dá)NB86-G模塊的特性及應(yīng)用3任務(wù)8.3基于NB-IoT的智能路燈云平臺(tái)的接入掌握：NB-IoT網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及部署方式3考核要求及成績評定考核要求：課堂參與度：包括課堂討論、提問和回答問題的積極性。實(shí)驗(yàn)報(bào)告：每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成后需提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E、結(jié)果和心得體會(huì)。期末考試：閉卷考試，考察學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度。項(xiàng)目設(shè)計(jì)：學(xué)生需獨(dú)立完成一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，并提交設(shè)計(jì)報(bào)告和演示。成績評定：課堂參與度：占總成績的10%實(shí)驗(yàn)報(bào)告：占總成績的30%期末考試：占總成績的40%項(xiàng)目設(shè)計(jì)：占總成績的20%學(xué)