《物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

1、物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱一、課程基本信息中文名稱物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)實(shí)驗(yàn)英文名稱Experiment of Positioning Technology of IoT適用專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程先修課程通信原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、單片機(jī)課程類別專業(yè)拓展課修讀性質(zhì)任選學(xué)分/學(xué)時(shí)1學(xué)分/21學(xué)時(shí)考核方式考查二、教學(xué)目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生初步掌握無線定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用；掌握基本實(shí)驗(yàn)方法和操作技能，了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要過程與基本方法，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。三、教學(xué)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一：WinCE實(shí)驗(yàn)箱的認(rèn)識(shí)（3學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)屬性：演示實(shí)驗(yàn)2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)（1）了解WinCE實(shí)驗(yàn)箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。（

2、2）熟悉WinCE實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配置方法。（3）掌握WinCE實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各模塊使用方法。4.實(shí)驗(yàn)方法（1）燒寫WinCE6.0系統(tǒng)。（2）查看系統(tǒng)配置信息。（3）軟件安裝。（4）模塊測(cè)試。5實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）PC機(jī)。6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（宋體五號(hào)，加粗）（1）燒寫WinCE6.0系統(tǒng)。（2）校正開發(fā)板觸摸屏。（3）查看系統(tǒng)配置信息。（4）在PC機(jī)上安裝ActiveSync等相關(guān)軟件，同步開發(fā)板與PC機(jī)。（5）網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。（6）GPS、Camera、LED等模塊測(cè)試。7.成績(jī)?cè)u(píng)定（宋體五號(hào)，加粗）實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占70%；課堂討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤等占30%。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目二：WinCE系統(tǒng)TC

3、P/IP通信實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)屬性：綜合實(shí)驗(yàn)2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)WinCE 系統(tǒng)下網(wǎng)絡(luò)通信的TCP/IP方式通信原理及方法，掌握TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)通信的API 函數(shù)使用方法，實(shí)現(xiàn)WinCE設(shè)備與PC機(jī)之間的TCP/IP通信。4.實(shí)驗(yàn)方法首先編寫一個(gè)可運(yùn)行于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備WinCE 系統(tǒng)上的應(yīng)用程序，再通過該應(yīng)用程序調(diào)用Windows Sockets DLL 動(dòng)態(tài)鏈接庫中的API函數(shù)，使用TCP/IP數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)WinCE 系統(tǒng)與PC機(jī)Windows系統(tǒng)間通信。5.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）PC機(jī)。6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）服務(wù)器端配置 初始化Windows S

4、ockets DLL 動(dòng)態(tài)鏈接庫，調(diào)用Windows Sockets DLL 中的API 函數(shù)。 在服務(wù)器端建立一個(gè)監(jiān)聽的Socket。 綁定端口。 建立監(jiān)聽隊(duì)列。 服務(wù)器端接受客戶端的連接請(qǐng)求。 結(jié)束socket 連接。（2）客戶端配置 建立客戶端Socket。 建立連接的申請(qǐng)。 數(shù)據(jù)的傳送。7.成績(jī)?cè)u(píng)定實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占70%；課堂討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤等占30%。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三：簡(jiǎn)單ZigBee星型組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)屬性：綜合實(shí)驗(yàn)2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)通過該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生了解Zigbee星型網(wǎng)絡(luò)通信原理及相關(guān)技術(shù)；了解Zigbee星形網(wǎng)絡(luò)組建的基本過程和方法。4.實(shí)驗(yàn)方法一個(gè)zig

5、bee協(xié)調(diào)器、多個(gè)zigbee傳感器控制節(jié)點(diǎn)；利用上位機(jī)軟件，查看生成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）PC機(jī)。6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用一個(gè)Zigbee協(xié)調(diào)器和多個(gè)傳感控制節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)簡(jiǎn)單的星形網(wǎng)絡(luò)，并觀察板子上LED指示燈變化，利用上位機(jī)軟件，查看網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?.成績(jī)?cè)u(píng)定實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占70%；課堂討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤等占30%。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目四：ZigBee無線定位實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)屬性：綜合實(shí)驗(yàn)2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)了解Zigbee無線定位的原理及相關(guān)技術(shù)；了解Zigbee無線定位實(shí)現(xiàn)的基本過程和方法。4.實(shí)驗(yàn)方法編寫Zigbee協(xié)調(diào)器端程序和控制節(jié)點(diǎn)端程序，利用

6、Z-Location監(jiān)控軟件查看定位結(jié)果。5.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）PC機(jī)。6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）定位系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)類型設(shè)置。（2）定位系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試。（3）Z-Location監(jiān)控軟件設(shè)置。（4）參考節(jié)點(diǎn)安裝。7.成績(jī)?cè)u(píng)定實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占70%；課堂討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤等占30%。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目五：Android系統(tǒng)燒寫實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)屬性：綜合實(shí)驗(yàn)2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)通過該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生了解Android操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，熟練掌握uboot 、Linux 內(nèi)核和ubifs根文件系統(tǒng)燒寫過程和方法。4.實(shí)驗(yàn)方法完整的Android系統(tǒng)至少由三部分組成，即bootloader

7、、kernel、rootfs，按其結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行燒寫。5.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）PC機(jī)。6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）Uboot燒寫 燒寫SD啟動(dòng)的uboot。 格式化NandFlash。 燒寫NandFlash啟動(dòng)的uboot。（2）Linux內(nèi)核燒寫（3）燒寫ubifs根文件系統(tǒng)。 燒寫cramfs文件系統(tǒng) 燒寫ubifs根文件系統(tǒng)7.成績(jī)?cè)u(píng)定實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占70%；課堂討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤等占30%。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目六：Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)屬性：綜合實(shí)驗(yàn)2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)學(xué)會(huì)利用Eclipse 3.4調(diào)用Android庫編寫簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用

8、程序；理解Android下數(shù)據(jù)庫具體操作的工作原理。4.實(shí)驗(yàn)方法利用Eclipse 3.4編寫一個(gè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，并運(yùn)行于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Android 操作系統(tǒng)。5.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）PC機(jī)。6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）安裝JDK，建立java環(huán)境。（2）安裝Eclipse。（3）安裝Android SDK。（4）創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。（5）更新數(shù)據(jù)庫。（6）數(shù)據(jù)修改。7.成績(jī)?cè)u(píng)定實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占70%；課堂討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤等占30%。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目七：WiFi定位實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)屬性：綜合實(shí)驗(yàn)2.修讀性質(zhì)：必開3.教學(xué)目標(biāo)目前全球定位系統(tǒng)（GPS ，Global Positi

9、oning System ）是獲取室外環(huán)境位置信息通過實(shí)施項(xiàng)目的最常用方式。但由于衛(wèi)星信號(hào)容易受到各種障礙物遮擋，GPS/APGS 等衛(wèi)星定位技術(shù)并不適用于室內(nèi)或高樓林立的場(chǎng)合，目前無線室內(nèi)定位技術(shù)迅速發(fā)展，已成為GPS 的有力補(bǔ)充。 了解智能手機(jī)如何利用 Wifi 熱點(diǎn)設(shè)備信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行室內(nèi)定位。4.實(shí)驗(yàn)方法學(xué)習(xí)android平臺(tái)使用、android編程、android環(huán)境下wifi 設(shè)備查看操作。 5.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）PC機(jī)。6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）了解android系統(tǒng)架構(gòu)；（2）了解定位算法；（3）掌握相關(guān)軟件的應(yīng)用7.成績(jī)?cè)u(píng)定實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占70%；課堂討論、實(shí)

10、驗(yàn)報(bào)告、出勤等占30%。四、考核形式及成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核形式：根據(jù)本學(xué)期要求做的實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)和學(xué)生各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的總分，計(jì)算出每個(gè)學(xué)生的平均分?jǐn)?shù)作為實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)。（二）成績(jī)?cè)u(píng)定：實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占70%；平時(shí)考核（課堂討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤）占30%。五、教材與參考書教 材：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.自編參考書：1孫利民.無線傳感器網(wǎng)絡(luò).北京:清華大學(xué)出版社,20052楊恒.最新物聯(lián)網(wǎng)實(shí)用開發(fā)技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,20123汪濤.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)導(dǎo)論.北京:清華大學(xué)出版社,20084高守瑋.ZigBee技術(shù)實(shí)踐教程.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20095李文仲ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入門與實(shí)戰(zhàn).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007六、課程學(xué)時(shí)分配表序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)屬性修讀性質(zhì)主要儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1WinCE實(shí)驗(yàn)箱的認(rèn)識(shí)（2學(xué)時(shí)）3演示實(shí)驗(yàn)必開無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、PC機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2WinCE系統(tǒng)TCP/IP通信實(shí)驗(yàn)3綜合實(shí)驗(yàn)必開無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、PC機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3簡(jiǎn)單ZigBee星型組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)3綜合實(shí)驗(yàn)必開無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)