【课程代码】98024 【学 分】4
【参考学时】60 【讲授学时】0
【实验学时】60 【课程性质】专业必修课
第一部分 课程目的与任务
一、课程基础：
在学这门课之前，学生已经学习了《RFID原理及应用》《传感器网络原理》课程并且能够熟练利用RFID实验箱和传感器网络实验箱进行程序设计。
二、适应对象：
本课程适用于计算机科学与技术-物联网专业的学生学习。
三、教学目的：
通过对已学知识的运用，使学生熟练掌握windows平台、WinCE平台、Linux平台及Android平台下嵌入式软件的开发，了解系统开发的流程，熟练编写程序设计文档，锻炼学生的物联网系统的综合设计能力和编程能力。
四、内容提要：
1，设计完成传感器网络下的数据采集。
2，设计完成传感器网络的mac协议。
3，设计完成传感器网络下的路由协议。
4，设计完成RFID数据的采集与存储。
5，设计完成RFID数据与传感器网络数据融合。
6，设计完成智能实验室的定位跟踪系统。
五、参考教材：
1，《无线传感器网络原理及方法（21世纪高等学校规划教材·物联网）》（高虹 编著 2012-01-01清华大学出版社）。
2，《RFID原理与应用（21世纪高等学校规划教材·物联网）》（许毅 编著 2013-01-01 清华大学出版社）。
第二部分 内容及基本要求
一、系统内容
本课程需要学生完成WinCE平台或Linux平台或Android平台下利用RFID和无线传感器网络搭建一个智能实验室内定位跟踪系统。
二、具体要求
为了进一步强化学生对无线传感器网络及RFID无线射频识别技术的知识，本课程设计实现基于RFID和无线传感器网络的跟踪定位系统，系统主要由两大部分构成RFID部分及无线传感器网络部分，无线传感器网络部分要求实现在实验室内至少5个节点的组网工作。RFID部分主要完成对高频ID的采集。最终要求实现，在实验室的前后中部放置3个RFID读写器，每个读写器与无线传感器网络节点相连。
各个无线传感器节点通过无线方式连接，最后连接到汇聚节点上，汇聚节点上运行跟踪定位系统的界面程序。
当一个测试者拿着一个或多个RFID标签从前门进入实验室，经过RFID读写器开始跟踪程序，当测试者经过中部的rfid读写器，到达实验室后部的rfid读写器过程中实现跟踪定位。要求界面显示测试人员的行走轨迹。
三、进度安排
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1 |
项目 |
实现对无线传感器网络单个节点信息采集 |
时数 |
4 |
性质 |
设计 |
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内容 要求 |
1、 利用无线传感器网络节点实现温度采集。 2、 利用无线传感器网络节点实现湿度采集。 3、 利用无线传感器网络节点实现光强采集。 4、 利用无线传感器网络节点实现酒精浓度采集。 5、 利用无线传感器网络节点实现加速度采集。 利用汇聚节点或其他节点实现数据的采集，采集结果通过液晶屏幕显示或通过调试方式观察。 |
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2 |
项目 |
实现无线传感器网络中的无线通信及数据传递 |
时数 |
4 |
性质 |
设计 |
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内容 要求 |
1、 实现无线传感器两个节点之间的无线通信。 2、 实现无线传感器节点数据采集和无线通信的融合。 3、 实现无线传感器节点间感知数据的传输。 汇聚节点与计算机采用串行通信方式相连，汇聚节点与其他节点已无线通信方式连接，通过上位机给汇聚节点发送命令和数据的方式测试无线通信技术。 |
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3 |
项目 |
实现无线传感器网络中的MAC协议 |
时数 |
8 |
性质 |
设计 |
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内容 要求 |
1、 实现无线传感器5个节点之间的无线通信。 2、 实现基于握手协议的无线传感器网络通信协议。 3、 实现基于冲突避让协议的无线传感器网络通信协议。 |
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4 |
项目 |
实现无线传感器网络中的路由协议 |
时数 |
8 |
性质 |
设计 |
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内容 要求 |
1、 在实验3的基础上搜索周围的节点（分组进行）。 2、 在实验3的基础上实现路由协议。 3、 测试5跳路由通信效果。 |
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5 |
项目 |
实现RFID信息的采集 |
时数 |
8 |
性质 |
设计 |
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内容 要求 |
1、 学习RFID编码原理。 2、 实现RFID信息的采集。 3、 实现RFID信息的存储。 |
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6 |
项目 |
实现RFID读写器与无线传感器网络的融合 |
时数 |
8 |
性质 |
设计 |
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内容 要求 |
1、 利用RFID实验箱采集数据。 2、 实现RFID实验箱采集数据与无线传感器节点的融合。 3、 在实验4的基础上将采集到的RFID信息传送至汇聚节点。 |
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7 |
项目 |
实现跟踪定位系统 |
时数 |
12 |
性质 |
设计 |
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内容 要求 |
1、综合所学RFID工作原理，熟练应用RFID技术。 2、设计实现跟踪定位地图。 3、设计实现地图与数据部分的融合。 |
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8 |
项目 |
实现系统的测试 |
时数 |
8 |
性质 |
设计 |
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内容 要求 |
1、测试系统跟踪效果。 2、测试系统的稳定性。 3、测试系统的实时性。 |
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三、评分细则
1、出勤20分 缺勤一次扣2分。
2、文档10分， 每个步骤单独的文档和最终系统集成文档。每个单独的文档在实验内容里占3分。
3、各部分分值分配如下：实验1占10分，实验2占10分，实验3占10分 ，实验4占10分，实验5占10分，实验6占10分，实验7占10分。
4、时间管理：每次实验在给定时间内检查，超过时限一周的记一半分数，超过两周及以上的该试验记0分，最后一个实验当周检查。
5、每次实验固定座位。
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