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《无线传感网络技术与应用》课程标准
课程名称:无线传感网络技术与应用
课程代码:3190676
适用专业:物联网应用技术
课程性质:专业必修课
学时:68学时(理论:34实践:34)
学分:4学分
一、课程概述
(一)课程的地位和任务
《无线传感网络技术与应用》是物联网应用技术专业的一门核心课程,从理论和实践两方面解决无线传感器网络技术主要特点和组成问题实践性很强的专业核心课程,无线传感器网络技术(WirelessSensorNetworks,WSN)是一种分布式传感网络技术,它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信,因此网络设置灵活,设备位置可以随时更改,还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织的网络。本课程从应用的角度出发,结合无线传感网络技术特点,进行系统地介绍,使学生熟悉IAR、KEIL、ZigBee协议栈等软件的安装,熟练SRF04EB仿真器、TISmartRFFlashProgrammer等软件的使用、串行通信控制LED灯应用开发、BasicRF点对点的无线通信方法、基于Z—Stack的串口透传、星形网络的实现、WIFI的数据传输、LoRa无线通信技术开发、NB—IoT联网通信分析,通过本课程的学习,学生可以了解在物联网工程相关岗位所需的无线传感器网络应用技术基本概念和基础知识,掌握无线传感器网络技术的体系结构、应用原理,能够根据无线传感器网络技术及应用技术组建无线传感网,熟悉常用无线传感器网络技术及应用技术软件的使用方法和使用技巧,并能熟练地完成无线传感器网络应用技术编程,掌握并具备无线传感器网络项目管理方面的知识和能力,了解无线传感器网络技术领域出现的新技术、新思想。并通过模拟实训等实践教学使学生能够在实际工作环境中得到锻炼,培养学生认真、负责、细心等基本工作素养,为学生以后从事无线传感器网络应用技术相关工作打下坚实的知识和技能基础。
(二)课程设计思路
本课程内容设计对接《物联网应用技术专业学生专业技能抽查标准》、《传感网应用开发职业技能考证标准》以及职业岗位等,重在培养学生无线传感器网络的组建与管理能力,围绕无线传感器网络组建的特点和岗位能力要求,以实际项目为载体,通过智能家居安防监控系统、居家养老环境监测系统、护理站心率监测与预警、智慧社区环境监测系统、智慧城市路灯控制系统等几个项目来完成教学内容的设计,培养学生在无线传感器网络组网过程中所需的知识、能力和素质。课程针对物联网应用技术专业开设90课时,其中实践课时占50课时。
二、培养目标与要求
(一)总体目标与要求
通过本课程的学习,培养学生熟悉IAR、ZigBee协议栈等软件的安装,熟练SRF04EB仿真器、了解BasicRFLayer工作机制,熟悉无线发送和接收函数,理解发送和接收地址、PAN_ID、RF_CHANNEL,熟悉CC2530建立点对点的无线通信方法、熟悉LoRa无线通信技术开发、了解NB—IoT联网通信分析,通过实训,对Z—Stack有更进一步的了解,了解Z—Stack网络节点的类型和功能,能实现模块之间多种无线通信等。使学生获得无线传感器网络技术的基本理论、基本知识与基本技能,掌握无线传感器网络技术各主要环节的设计、调试方法,并了解无线传感器网络技术在智慧社区、智能家居中等应用领域的应用,初步具备无线传感器网络技术改造、产品开发的能力。
本课程以工作任务导向以及典型无线传感器网络应用平台的实际项目教学,使高职物联网应用技术专业的学生了解无线传感器网络的概念和特点,能够熟练选择合适的传感器,根据实际的项目需求,搭建无线传感器网络平台,培养学生项目需求分析能力、无线传感器网络系统设计能力、无线传感器网络系统集成与维护能力。
(二)具体目标与要求
1、素质目标
(1)制度自信、技术自豪、科技报国的爱国情怀;
(2)吃苦耐劳、乐于学习、勤于实践、勇于创新的职业品德;
(3)安全、质量、环保、成本职业意识。
2、知识目标
(1)知道无线传感器网络系统的需求分析;
(2)掌握识别和选用各类常用传感器;
(3)掌握组建和维护无线传感器网络;
(4)掌握对无线传感器网络系统进行安装、调试和维护;
(5)掌握LoRa无线通信技术开发;
(6)了解NB—IoT联网通信技术。
3、能力目标
(1)通过完成IAR集成开发环境应用项目,学生能运用IAR集成开发环境搭建无线传感器网络的软硬件开发平台;
(2)通过完成CC2530硬件资源分析项目,了解无线传感器网络的体系结构;
(3)通过完成基于CC2530的点对点通信技术开发,学生能运用点对点通信技术,了解无线传感器网络的特征;
(4)通过完成ZigBee协议栈网