1323S01029-无线网络传感技术与物联网实验-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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附件5-1

ADDINCNKISM.UserStyle《无线网络传感技术与物联网实验》课程教学大纲

（实验课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1323S01029

开课单位

电子信息工程学院

课程名称

无线网络传感技术与物联网实验

（英文）Wirelesssensornettechnologyandtheinternetofthings

课程性质

选修

考核类型

考试

课程学分

0.5

课程学时

17

课程类别

专业发展课程（专业拓展课）

先修课程

传感器技术，通信原理，单片机原理，无线通信

适用专业（类）

通信工程

二、课程描述及目标

（一）课程简介

本课程是通信工程、电子工程类专业大学本科生一门重要的专业实验课。核心内容是物联网的基本概念、射频识别技术原理及射频识别卡的读写及开发、无线传感器的特点和应用、无线组网相关知识及应用等，培养学生的基本素质，为进一步学习和应用各种复杂的工程问题打下基础。

（二）教学目标

通过本课程，掌握物联网的基本概念和系统开发的基本流程、方法，具备分析和解决有关物联网系统相关问题的能力。通过基于实验箱的硬件和相关软件完成实验，锻炼学生硬件理解力和软件编程能力，形成正确的思维和严谨的科学态度。培养学生的学科交叉意识，能够将相关学科的知识融会贯通，进一步提高学生的专业综合能力。

课程目标1：掌握物联网和无线传感网络的基本概念、基本理论及分析方法，培养学生对相关问题的分析能力。

课程目标2：掌握文献检索的方法，了解国家对无线传感网络及物联网等的规范和标准，能够在工程设计中考虑社会、安全、健康、法律、文化以及环境等因素的影响。

课程目标3：通过项目小组的形式，让学生了解团队合作各角色的责任，能够完成团队分配的工作，增强学生团队合作意识，进一步提高文献研究能力。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

2-1能运用相关科学原理，识别和判断通信工程专业领域复杂工程问题的关键环节；

课程目标1

课程目标2

3-1掌握工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素，在设计中能够考虑公共健康与安全、节能减排与环境保护、法律与伦理，以及社会与文化等制约因素；

课程目标3

四、教学方式与方法

通过实验箱和分离电路板，基于IAR开发环境等实现RFID相关的卡配置、读写实验和控制以及组网实验，并根据实验结果获得有效结论，按要求完成实验报告。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

掌握射频识别技术的基本概念、基本理论和应用，掌握物联网的基本结构，相关技术和开发流程。培养学生分析问题和解决问题的能力；系统设计时需要综合考虑社会、安全、将抗、法律文化及环境等因素的制约和影响的复杂工程问题分析能力的培养；团队合作意识和团队合作能力的培养。

教学难点

利用基本理论解决工程问题的能力；权衡技术因素与非技术因素的复杂工程问题的分析问题与解决问题能力的培养。

六、实验内容、基本要求与学时分配

序号

实验项目名称

实验内容与要求

学时

类型

对应课程目标

1

RFID实验

掌握RFID基本概念，分类，工作原理，系统设计方法；掌握不同频率射频识别硬件的组成，不同读写器与相应卡操作方法，掌握各种卡的系统配置、存储机构、读写等方法。了解不同频率RFID的应用场景。

4

验证性

课程目标1

课程目标2

课程目标3

2

CC2530基础实验

掌握射频芯片CC2530的特点，熟悉IAAR开发环境和配置方法，熟练运用此工具实现基础操作。完成LED等的控制，按键，串口操作等功能。

3

设计研究性

课程目标1

3

传感器和接口实验

熟悉不同的传感器以及硬件连结，包括温湿度传感器、光敏传感器、数字气压传感器等，掌握传感数据采集的方法和传感数据的格式，通过串口或在线仿真方式观察传感数据的数值，并根据观察值编程实现控制板上资源的任务。

3

设计研究性

课程目标1

4

无线射频通信实验

基于实验箱，掌握射频通信的原理，选择合适的模块，完成点对点无线通信、广播通信、RSSI信号强度采集和无线控制等实验，并通过串口调试工具进行验证。

3

设计研究性

课程目标1

5

组网实验

理解zigbee协议及相关知识，掌握ZStack协议栈的工作原理，理解OSAL任务调度的工作原理；在FT-CC2530节点板和协调器板上实现自组织的组网；在ZStack协议栈中实现单播、广播通信；掌握ZStack协议栈下串口的使用方法，实现基于串口的无线控制；基于温湿度等节点板和协调器板组网实现传感数据的无线传输。

4

设计研究性

课程目标1

合计

17

注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括“演示性”、“验证性”、“设计性”、“探究性”、“其它”等。