《无线传感器网络技术》课程教学标准

《无线传感网络技术》课程教学标准

1.基本信息

无线传感器网络技

课程名称课程学时总学时54其中：讲授27,实训27

术

适用专业设施农业与装备、计算机网络技术学分3

预备知识物联网技术及应用、电工电子技术

责任部门农业信息工程系编写人审定人

设施农业与装备、计算机网络技

课程来源实施日期2018年9月起

术专业2018级人才培养方案

2.课程性质

本课程是农业信息_L程系设施农.业与装备专业和计算机网络技术专业的一门专业课

程。无线传感器网络是集传感器技术、微电机技术、现代网络和无线通信技术于一体的综

合信息处理平台，具有广泛的应用前景，是计算机信息领域最活跃的研究热点之一。本课

程采用“教、学、做”一体化教学模式，项目为导向、任务驱动等教学方法，旨在培养学

生的ZigBee技术应用、电路分析、测试、制作、调试能力及创新意识，为学生职业能力

培养和职业素养养成起主要支撑或明显促进作用，拓宽学习的宽度，为今后的工作奠定了

基础。

3.课程目标

(1)能力目标

A1.能正确安装与使用IAR、SmartRFFlashProgrammer等软件;

A2.能熟练使用CC2530的基本组件；

A3.能实现开关量、模拟量、逻辑量三种传感器的信号采集功能；

A4.能实现基于BasicRF的无线采集与网络组建功能；

A6.能获取网络拓扑结构、ZigBee无线网络的传感器数据采集与远程监控；

(2)知识目标

K1.了解贿-Fi、蓝牙、ZigBee等典型短距离无线通信网络技术及其应用领域；

K2.了解IAR、SmartRFFlashProgrammer等软件的菜单功能;

K3.掌握CC2530单片机的GPIO、中断、定时器、串口、ADC等基本组件的原理；

K4.掌握BasicRFLayer工作机制、开关量、模拟量、逻辑量三种传感器的工作原

理；

K5.掌握Z-Stack协议栈结构、BLE协议栈的基本概念：

（3）素质目标

Q1.具有良好的职业道德、规范操作意识；

Q2.具备良好的团队合作精神；

Q3.具备良好的组织协调能力；

Q4.具有求真务实的工作作风；

Q5.具有开拓创新的学习精神；

Q6.具有良好的语言文字表达能力。

4,课程内容

4.1设计思路

描述依据高职教育理念，本课程的设计思路。包括课程育人目标（与素质目标相对应）,

教学内容的选取原则，学习情景（学习项目）设计与组织的理念，实践环节（单项实训项

目及课程综合实训项目）的设计要求，课内外教学过程实施的要求等。

4.2教学内容

根据课程目标和课程设计思路，确定教学内容和目的要求。要以学习性工作任务为载

体，按学习情景（学习项目）的教学顺序描述教学内容，按学生应获得的知识、能力与素

质，说明学习目的要求，特别要突出育人目标和能力要求。表述技术及能力要求要更多采

用“能或会+动作要求”的格式，表述对知识掌握的要求可使用“了解”、“熟悉”之类

的动词。

序学习情景学习性工作任务及内容育人参考

目标要求

号（学习项目）（包括理论及实践内容）目标学时

>熟悉实训平台培养接

和相关传感器触新知

任务一：搭建ZigBee开

模块；识的热

发环境

>了解Wi-Fi、蓝情

牙、ZigBee等典

培养接

型短柜离无线

触新知

通信网络技术

识的热

及其应用领域；

情

>了解ZigBee无

项目一认识线传感网络通

13

无线传感网络信标准；

>了解1AR、

任务二、利用IAR开发环

SmartRFFlash

境建立配置工程

Programmer等

软件的菜单功

能；

>掌握使用IAR

软件新建、配置

工程等步骤。

>掌握CC253O单持续学

片机基本概念、习新技

任务一：按键查询方式控

内部结构、外部术和新3

制LED闪烁

引脚及功能；工具的

项目二温度

>掌握CC253O单能力

2数据定时采集

片机I/O的外持续学

及串口发送

设、GIPO、输习新技

任务二：按键中断方式控

入、输出等功能术和新3

制LED闪烁

配置；工具的

>掌握CC253O单能力

片机中断的使持续学

能、响应与处习新技

任务三：定时器1中断方

理、优先级等环术和新3

式控制LED闪烁

节的工作原理；工具的

>掌握CC2530单能力

片机定时器的培养团

三种定时模式、任务四：串口通信应用结互助3

中断方式的工能力

作原理；培养团

>掌握“2530单结互助

片机串口通信能力

引脚配置，发送

与接收的工作

任务五：片内温度测量并串

原理；3

口定时发送

>掌握CC253O单

片机ADC单次

转换，理解转换

数据的二进制

补码结构。

>了解BasicRF持续学

Layer工作机习新技

制；任务一：无线开关LED灯术和新3

>熟悉无线发送工具的

项目三

和接收函数；能力

BasicRF无线

3>理解发送地址持续学

通信应用

和接收地址、习新技

PAN」D、任务二：无线串口通信术和新3

RF_CHANNEL工具的

等概念；能力

>了解basicRF、培养创

任务三：模拟量传感器采集3

board、common新能力

等驱动文件的培养求

作用；真求实

>理解串口读写能力

任务四：开关量传感器采集3

函数；

>掌握ADC、中

断等函数；

掌握开关呈、模拟培养求

量、逻辑量三种传感任务五：逻辑量传感器采集真求实3

器的工作原理。能力

培养求

真求实—

能力；

任务六：基于BasicRF的无

培养良3

线传感网络应用

好的团

队协作

能力

>掌握Z-Stack协

议栈的结构、基

任务一：基于乙Stack的点

本概念；3

对点通信

>掌握协调器、路

项目四ZigBee

由器、终端节点

4协议栈应用与组

的基本概念；

网

>掌握Z-S(ack协

任务二：基于Z-Stack的串

议栈实时操作3

口通信

系统，理解

OSAL运行机

理、任务调试、

API函数等;

任务三：基于Z-Stack的串

>掌握Z-Stack协3

口透传

议栈的串口、中

断等接口函数；

>掌握单播、组播

和广播基本原

理与基本概念；

>掌握Z-Stack协

议栈的LED和

KEY驱动函数

的工作原理；

>掌握Z-Stack协任务四：基于绑定的无线开

3

议栈的绑定工关系统

作原理；

>了解Z-Stack协

议栈的网络地

址分配机制，掌

握Z-Stack协议

栈的网络管理。

>能获取网络的

网络拓扑结构

>实现Zigbee无任务五：Zigbee无线传感

3

线网络的传感网络监控设计

器数据采集与

远程监控

4.3实践环节

根据教学内容，明确课程实践环节的内容和目标。实践环节的内容要以实训项目为单

元进行设计，并要包含综合实训项目；教学上要做到理实结合、同步进行，融”教、学、

做”一体；实训教学目标指通过该项目的实训，学生能够理解相关知识、掌握相关技术、

技能的程度。

参考地点安聿

序号实训项目名称实训教学内容实训教学目标（含育人目标）

学时（具体场所）

熟悉实训平台和相关传感器模块：

了解Wi-Fi,蓝牙、ZigBee等典型幅距离无线通信网络技术

及其应用领域；

项目一认识无线任务一：搭建ZigBe?开发了蟀ZigBee无饯传学网络通信标准：

1

传感网络环境「解【AR、SmartRFElashPrcgramircr等软件的菜单•功能：

3农信槎101

掌握使用IAR软件新建、配置工程等步骤，

学会传感网络的构建方法与技术：培养求真求实能力

助目一认识无线任务二、建立工程实现点能J'解无线传感网络的概念及当前的技术应用领域：培

2

传感网络亮第一盏LED灯养服务三农的•激情

掌握CC2530单片机基本概念、内部结构、外部引脚及功能；

项目二温度数据

任务一：按键查询方式控掌握CC253O单片机12的外设、GIPO、输入、输出等功能

3定时采集及串口发3农信楼401

制LED灯亮灭配置:

送

学会传感网络的构建方法与技术培养求真求实能力

项目二温度数据掌握CC253O单片机中断的使能、响应与处埋、优先级等环

任务二：按键中断方式控

4定时采集及串口发节的工作原理：3农信楼401

制LED灯亮灭

送学会根据网络模型，合理设计工程问题的能力：

持续学习新技术和新工具的能力

学WCC2530单片机东时器的三种定时«S式.中断方式的T

项目二温度数据

任务三：定时器1中断方作原理：

5定时采集及串口发3农信松401

式控制LED灯亮灭学会根据网络模型，合理设计工程问题的能力；

送

持续学习新技术和新工具的能力

掌握CC2530单片机串口通信引脚配置,发送与接收的工作

项目二温度数据

原理：

6定时采集及串口发任务四：串口通信应用3农信楼WI

学会根据网络模型，合理设计工程问题的能力：

送

持续学习新技术和新工具的能力

掌握CC253O单片机ADC单次转换，理解转换数据的二进

项目二温度数据

仟外五：片内温肝覆母并定制补码结构：

7定时采集及串口发3农信楼401

时串口发送学会合理设计工程问题的能力：

送

持续学习新技术和新工具的能力

T解BasicRFLayer工作机制：

项目三BasicRF任务一：按键无线开关LED熟悉无线发送和接收函数：

83农信楼401

无线通信应用灯理解发送地址和接收地址、PANJD.RF_CHANNEL等慨

念：培养良好的团队协作能力：

项目三BasicW了解basicRF.board,common等躯动文件的作用i

9任务二：无线串口通信3农信楼401

无线通信应用理解申口读写函数；

具有求真务实的工作作风；

拿根ADC、中断等函轨：

项目三BasicRF

10任务三：模拟地传也到采集掌握开关搔、模拟批、逻辑量三种传感器的工作原理：3笈信楼4。1

无线通信应用

具有求真务实的工作作风；

掌握ADC、中断等函数：

项目三BasicRF

11任务四：开关眼传蜷器采集掌握开关量、模拟他、龙辑量三种传感器的工作原理；3农信楼401

无线通信应用

具有求真务实的工作作风：

掌握ADC、中断等函数：

项目三BasicRF

12任务五:逻辑制传感零采集掌握开关盘、模拟地、龙辑量三种传感器的工作原理；3农信俵401

无线通信应用

具有求真务实的工作作风；

仟务六？基干RasicRF的紊

项目三BasicRF掌握基于BF的无线传感网络的应用领域：

13线传格网络应用3农俏极401

无线通信应用具备良好的组织协调能力：

掌握Z-Siack协议找的结构、基本格会：

项目四ZigBee协议任务一：基于Z-Stack的点对掌握协调器、路由器、终端节点的装本假念：

143农信楼401

极应用与组网点通信具备良好的组织协调能力；

项目四ZigB俣协议任务二：基于Z-Stack的串口掌握Z-Stack协议栈实时操作系统，理解OSAL运行机理、

153农信楼401

栈应用与组网通信任务谓试、API函数等：

掌握Z-Siack防议栈的串口、中断处接口函数：

具得良好的组织协调能力；

掌握单播、M播和广播照本原理与些本概念；

项目四2igBe。协议任务三：基于Z-Slack的串口掌握Z-Slack协议栈的LED和KEY%动函数的工作原理：

163农信楼401

校应用与组网