1、無線傳感器網絡實驗教學大綱一、課程基本信息中文名稱無線傳感器網絡實驗英文名稱Experiment of Wireless Sensor Network 適用專業物聯網工程先修課程通信原理、計算機網絡、傳感器原理及應用課程類別專業核心課修讀性質必修學分/學時1學分/17學時考核方式考查二、教學目標無線傳感器網絡是一門實踐性很強的技術課程，開設本實驗課程目的在于培養學生的實踐能力，促進理論與實踐的結合。本實驗課程通過相應的試驗箱平臺，依據相應的演示實驗了解WSN中的一些基本概念，并通過相應的編程接口在設計實驗中，學會設計簡單的WSN系統應用，加強學生對無線傳感器的理解，與此同時使學生在WSN網絡搭

2、建和應用設計方面也能夠得到基本的訓練。三、教學內容實驗項目一：Linux實驗箱的認識（2學時）1.實驗屬性：演示實驗2.修讀性質：必開3.教學目標（1）了解Linux實驗箱系統結構。（2）熟悉Linux實驗系統配置方法。（3）掌握Linux實驗系統各模塊使用方法。4.實驗方法（1）燒寫Linux系統。（2）查看系統配置信息。（3）軟件安裝。（4）模塊測試。5實驗儀器設備（1）無線傳感器網絡實驗系統。（2）PC機。6.實驗內容（1）燒寫Linux系統。（2）校正開發板觸摸屏。（3）查看系統配置信息。（4）在PC機上安裝ActiveSync等相關軟件，同步開發板與PC機。（5）網絡測試。（6）GP

3、S、GPRS、LED等模塊測試。7.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。實驗項目二：Linux內核燒寫實驗（3學時）1.實驗屬性：驗證實驗2.修讀性質：必開3.教學目標通過該實驗能夠讓學生了解Linux內核結構，熟練掌握uboot 、Linux 內核和ubifs根文件系統燒寫過程和方法。4.實驗方法基于Linux內核的系統至少由三部分組成，即bootloader、kernel、rootfs，按其結構分別進行燒寫。5.實驗儀器設備（1）無線傳感器網絡實驗系統。（2）PC機。6.實驗內容（1）Uboot燒寫 燒寫SD啟動的uboot。 格式化NandFlash。 燒寫

4、NandFlash啟動的uboot。（2）Linux內核燒寫（3）燒寫ubifs根文件系統。 燒寫cramfs文件系統 燒寫ubifs根文件系統7.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。實驗項目三：Linux內核配置及基礎實驗（4學時）1.實驗屬性：驗證實驗2.修讀性質：必開3.教學目標通過該實驗讓學生了解Linux內核驅動配置及測試的方法，并在Linux下完成shell編程、進程通信以及線程的基礎實驗練習。4.實驗方法編寫程序，實現Linux基礎實驗的練習5.實驗儀器設備（1）無線傳感器網絡實驗系統。（2）PC機。6.實驗內容（1）Linux內核驅動配置及測試（2

5、）shell編程（3）進程間通信（串口、TCP/IP通信）7.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。實驗項目四：嵌入式Linux開發環境（4學時）1.實驗屬性：驗證實驗2.修讀性質：必開3.教學目標通過該實驗能夠讓學生了解嵌入式Linux開發環境的建立，以及交叉編譯的方法。同時掌握QT-creator開發環境的安裝和配置，并能采用交叉編譯的方式，進行簡單qt程序編譯和調試。4.實驗方法（1）建立嵌入式Linux開發環境（2）安裝和配置QT-creator開發環境5.實驗儀器設備（1）無線傳感器網絡實驗系統。（2）PC機。6.實驗內容（1）安裝虛擬機，完成Ubuntu

6、系統的安裝。（2）交叉編譯鏈的安裝及mkcramfs的安裝。（3）安裝nfs服務器（4）根文件系統的制作（5）QT-creator開發環境的安裝和配置（6）采用交叉編譯的方法進行qt2和qt4程序的編譯和測試7.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。實驗項目五：zigBee傳感器節點應用程序實驗（4學時）1.實驗屬性：設計實驗2.修讀性質：必開3.教學目標學會利用QT調用設備驅動程序編寫簡單的應用程序；理解常用傳感器（如溫濕度、光強、數字氣壓等）的工作原理。4.實驗方法首先用IAR軟件編寫傳感器的驅動程序并加入射頻程序后燒寫到前端的主芯片CC2530芯片。再利用QT

7、編寫一個可運行于無線傳感器網絡設備的應用程序，該應用程序使用S3C6410微控制器對傳感器進行監測。5.實驗儀器設備（1）無線傳感器網絡實驗系統。（2）PC機。6.實驗內容（1）安裝IAR For MCS51。（2）編寫各傳感器驅動程序（3）程序燒寫(4)編寫傳感器采集控制程序（5）傳感器節點采集數據7.成績評定實驗操作成績占70%；課堂討論、實驗報告、出勤等占30%。四、考核形式及成績評定（一）考核形式：根據本學期要求做的實驗個數和學生各項實驗成績的總分，計算出每個學生的平均分數作為實驗考核成績。（二）成績評定：實驗操作成績占70%；平時考核（課堂討論、實驗報告、出勤）占30%。五、教材與參

8、考書教 材：無線傳感器網絡實驗指導書.自編參考書：1孫利民.無線傳感器網絡.北京:清華大學出版社,20052楊恒.最新物聯網實用開發技術.北京:清華大學出版社,20123 李善倉等主編.無線傳感器網絡原理與應用.北京：機械工業出版社，2008.4高守瑋.ZigBee技術實踐教程.北京:北京航空航天大學出版社,20095李文仲ZigBee無線網絡技術入門與實戰.北京:北京航空航天大學出版社,2007六、課程學時分配表序號實驗項目名稱學時實驗屬性修讀性質主要儀器設備實驗項目一Linux實驗箱的認識2演示實驗必開無線傳感器網絡實驗系統、PC機實驗項目二Linux內核燒寫實驗3驗證實驗必開無線傳感器網絡實驗系統、P