车联网技术与应用 教案 陈宁 项目3--5 车联网关键技术---车联网安全技术 .docx

PAGE

PAGE3

PAGE

PAGE4

《车联网技术与应用》

课程教学设计(教案)

学年第1学期

授课教师

：

开课专业

：

汽车智能技术

完成时间

：

审核人

：

教学单元

项目3车联网关键技术

教学章节

任务1DSRC技术应用

教学类型

理实一体

计划学时

4

知识目标

K1

了解DSRC技术的背景、发展历程及国际标准体系

K2

掌握DSRC协议栈及其主要协议（IEEE802.11p、IEEE1609、SAEJ2735等）的作用

K3

理解DSRC技术在车联网中的应用场景和优势

技能目标

S1

能够使用专用设备和程序装调、配置DSRC系统OBU和RSU设备。

S2

能够根据典型V2X场景的要求，采集、分析DSRC报文。

S3

具备在车联网环境中集成应用DSRC技术的初步能力。

态度目标

A1

培养团队协作和沟通交流的能力。

A2

培养科学探究精神和严谨的工作态度。

A3

激发对车联网通信技术的兴趣和探索欲望。

重难点分析及解决措施

重点

DSRC协议栈及其主要协议的作用，DSRC技术在车联网中的应用场景。

解决措施：通过理论讲解、案例分析、实验操作相结合的方式，加深学生对DSRC技术的理解。

难点

DSRC报文的采集与分析，DSRC系统的装调与配置。

解决措施：通过分组实验、教师指导和讨论交流，让学生在实践中掌握DSRC报文的采集与分析方法，以及DSRC系统的装调与配置技能。

课前预习任务

1、是否通过线上课程资源完成课前预习？

￡是￡否

2、是否通过线上课程资源完成课前习题？

￡是￡否

3、是否对DSRC技术在车联网中的应用有了初步了解？

￡是￡否

教学过程

教学环节

（预计时间）

教学内容

覆盖目标

情景导入

（5分钟）

案例分享：介绍一个实际的车联网应用案例，如ETC系统，展示DSRC技术在其中的关键作用。

提出问题：引导学生思考DSRC技术如何实现车车、车路之间的信息交互，以及它在提高道路交通安全和效率方面的作用。

A1、A2

理论讲解

（60分钟）

1.DSRC技术的背景与发展

简述DSRC技术的起源、发展历程及国际标准体系。

1992年，美国材料与试验协会（AmericanSocietyforTestingandMaterials，ASTM）为了解决不停车收费ETC系统的OBU和RSU设备间通信问题，首先提出了使用915MHz频段的DSRC技术。1998年美国国会颁布《21世纪交通平等法》，以联邦法规的形式推行DSRC标准，将5.850~5.925GHz的75MHz频段作为智能交通系统的专用短程通信服务频段。

1994年，欧洲提出5.8GHz的DSRC标准。1995年，日本建设标省组织了电子收费系统的现场试验。1997年，日本TC204委员会完成了微波专用短途通信标准的制定工作，5.8GHz被确定为日本专用短途通信频率。

介绍DSRC技术在不同国家和地区的应用现状和发展趋势。

2.DSRC协议栈及其主要协议

DSRC协议栈结构：介绍DSRC协议栈的层次结构，包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。

IEEE802.11p标准：详细讲解IEEE802.11p标准的物理层和MAC层规范，以及它在DSRC技术中的应用。

IEEE1609标准族：介绍IEEE1609.1、1609.2、1609.3、1609.4等标准的作用和功能。

SAEJ2735标准：讲解SAEJ2735标准定义的消息格式及其在DSRC技术中的应用，重点介绍BSM消息。

3.DSRC技术在车联网中的应用

介绍DSRC技术在车联网中的主要应用场景，如ETC系统、V2V安全预警、交通信号控制等。

分析DSRC技术相比其他车联网通信技术的优势，如低延迟、高可靠性、高安全性等。

K1、K2、K3

交流讨论

（15分钟）

分组讨论：将学生分为小组，每组选择一个DSRC技术在车联网中的应用实例进行深入讨论。

观点分享：每组派代表分享讨论结果，包括应用实例的工作原理、DSRC技术的优势、可能的挑战及解决方案等。

教师点评：教师对学生的讨论进行点评，补充和纠正信息，引导学生进一步思考DSRC技术在车联网中的潜在应用和发展方向。

A1、A2、A3

任务布置

（10分钟）

任务名称：DSRC系统装调与报文采集分析

任务目标：使用专用设备和程序装调、配置DSRC系统OBU和RSU设备。根据典型V2X场景的要求，采集、分析DSRC报文。编写实验报告，总结实验过程和结果。

任务准备：列出所需工具和材料（如DSRC系统设备、计算机、网络测试仪等），强调安全注意事项。

任务计划：指导学生制定任务实施计划，包括时间节点和预期成果。

S1、S2、S3

分组实施

（50分钟