全部课程 >无线网络协议原理    Principle of Wireless Network Protocol

课程基本信息

课程编码:05B30140

课程类别:未设置

先修课程:计算机网络、程序设计

适用专业:计算机类专业

开课院部:计算机科学与工程学院

课程负责人:郑更生
课程教学团队:

课程展示


课程简介

开设《无线网络协议原理》这门课程,旨在培养学生分析理和解决WSN网络设计问题的能力;同时也培养学生科技英文论文的阅读和写作技巧。通过先修课程如计算机网络、程序设计等课程的学习,学生已经具备了网络和编程的一些牢固的基本知识。在此基础上,学生通过对无线网络协议原理课程的进一步学习,学生可以达到如下具体目标:

  1. 针对无线传感器网络每个主要领域阅读一篇经典英文科技论文原文;
  2. 学习写作一篇科技英文论文评论;
  3. 学习科技英文论文的阅读和写作技巧;
  4. 学习用matlab工具进行WSN网络路由和分簇仿真;
  5. 团队合作训练/论文合作报告

The aim of 《principle of wireless network protocol》 is to train our students in analyzing and solving the problems in WSNs. It also develops the skills of our students in the English writing and reading on technical papers. Through the previous curricula of computer network and programming, students have possessed solid basic knowledge of networks and coding. Then students can reach the goals as below by performing the further study in this course.

1) Read some classic papers in WSNs

2) Learn how to write critique of sci&tech papers in English

3) Learn some skills of English writing of sci&tech papers

4) Learn how to simulate the WSNs using matlab

5) Practice the team work / Give a presentation

 

课程教学要求

序号

专业毕业要求

课程教学要求

关联程度

1

工程知识

 

 

2

问题分析

分析在不同实际环境和需求下建立不同的无线网络协议数学模型

H

3

设计/开发解决方案

利用无线网络协议原理建立/开发一个无线网络路由协议

H

4

研究

 

 

5

使用现代工具

熟练使用常用编程语言和开发环境模拟WSN网络

M

6

工程与社会

 

 

7

环境和可持续发展

 

 

8

职业规范

遵守网络工程领域规范和职业道德,具有良好的职业操守。

M

9

个人和团队

具有良好的协作能力,在团队开发中发挥作用。

H

10

沟通

具有良好的交流能力,根据用户需求合理构建无线网络模型。

L

11

项目管理

应用无线网络协议方法进行基本的网络项目管理。

L

12

终身学习

通过学习基本的无线网络协议知识,掌握未来无线网络的发展脉络

M

 

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

现代网络技术综述

1.现代网络技术综述

2.主流现代网络技术

1.网络研究方法;2.P2P、3.AD-hoc

 

2

理论讲授

 WSN无线网络原理综述

  1. WSN网络定义
  2. WSN网络能量模型

1.能量模型、2.WSN网络特点

2

理论讲授

WSN网络硬件设计

  1. WSN节点构成
  2. 节点硬件设计

1.框架、2.汇聚

2

理论讲授

WSN网络MAC协议原理

  1. 无线网络MAC协议原理综述
  2. Z-MAC协议

1.Z-MAC、2.TDM

2

理论讲授

链式路由协议原理

1.链式路由协议综述

2.PEGASIS链式路由协议算法

 

1.链、2.Greedy

2

理论讲授

分簇路由协议原理

1.分簇路由协议综述

2.LEACH协议算法

 

1.分簇、2.簇头、3.CDMA

2

理论讲授

混合路由技术

1.混合路由综述

2.COSEN路由技术

3.GSEN路由协议

 

1.GSEN、2.COSEN

2

理论讲授

基于树的路由技术

1.基于树的路由协议综述

2.PEDAP协议

3. BCDCP协议

 

1.二叉树、2.PEDAP、3.BCDCP

2

理论讲授

 WSN网络时间同步技术

1.WSN网络时间同步协议综述

2.DMTS协议

1.时延、2.DMTS

2

理论讲授

WSN网络应用

  1. 云计算在天气预报中应用
  2. 物联网在智能家居节能中应用

1.Cloudy Computing、2.smart dust

2

理论讲授

 

实验

1 PEGASIS协议仿真实验

2 LEACH分簇协议仿真实验

1.分簇、2.贪婪链、3.能量节省

12

实践操作

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

笔试闭卷

100%

 

2

平时成绩

平时表现

上课上机出勤

 

 

 

缺勤3次则无法获得学分

3

作业

5次

检查重点内容的掌握情况:PEGASI协议、LEACH协议、Z-MAC协议、WSN能量模型、DMTS时间同步协议

4

实验报告

2次

 

检查两个实验项目的完成及相关知识的掌握情况

5

期中考试

笔试闭卷

 

考试题型与期末考试相同

学生学习建议

 

  • 学习方法建议

学生在学习本课程之前应当具有计算机网络、程序设计的预备知识。本课程的学习建议如下:

1.理论与实践相结合。认真学习一些经典原文论文,掌握WSN网络经典路由协议,培养针对WSN网络协议进行仿真实验的能力。

2.丰富知识。了解现代网络通信技术的最新发展方向,了解现代网络通信技术的基本概念。

 

  • 学生课外阅读参考资料

1、Feng Zhao, Leonidas Guibas, Wireless Sensor Networks: An Information Processing Approach. Morgan Kaufmann, ISBN-13: 978-1558609143

2、Philip  Levis,  David  Gay,  TinyOS  Programming.  Cambridge University Press,  ISBN-13:9780521806061.

课程改革与建设

必须大力加强课后的教学训练延伸,包括

(1)大量使用不同厂家物联网实验平台进行单机和组网实验,培养学生在不同操作系统和编程语言环境下的实践能力;

(2)使用云计算服务平台让学生进行手机APP的创新设计,大力培养学生创新能力。

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