?2020年江蘇自考12573無線傳感網(wǎng)技術(shù)考試大綱(二)

2020年江蘇自考12573無線傳感網(wǎng)技術(shù)考試大綱(二)

Ⅲ 課程內(nèi)容與考核要求

第一章 緒論

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一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過本章學(xué)習(xí)，要求了解無線網(wǎng)絡(luò)以及無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本知識，理解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展脈絡(luò)及其與其他交叉學(xué)科的關(guān)系，掌握無線傳感網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，了解無線傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別和聯(lián)系，理解無線傳感網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用及其原理。

二、課程內(nèi)容(考試內(nèi)容)

1.1無線傳感網(wǎng)絡(luò)概述

1.1.1無線網(wǎng)絡(luò)及其分類

1.1.2基本概念

1.1.3節(jié)點類型

1.1.4感知節(jié)點功能單元

1.1.5 體系結(jié)構(gòu)

1.2無線傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用

1.2.1發(fā)展歷程與方向

1.2.2典型應(yīng)用舉例

1.3無線傳感網(wǎng)絡(luò)的主要特點與關(guān)鍵技術(shù)

1.3.1主要特點

1.3.2關(guān)鍵技術(shù)

1.4無線傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)

1.4.1物聯(lián)網(wǎng)概述

1.4.2無線傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)

三、考核知識點與考核要求

識記：無線傳感網(wǎng)絡(luò)概述，包括無線網(wǎng)絡(luò)及其分類、基本概念、節(jié)點類型、感知節(jié)點功能單元，體系結(jié)構(gòu);物聯(lián)網(wǎng)概述，無線傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)。

領(lǐng)會：無線傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，包括發(fā)展歷程與方向;無線傳感網(wǎng)絡(luò)的主要特點與關(guān)鍵技術(shù)。

簡單應(yīng)用：無線傳感網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用。

四、本章關(guān)鍵問題

重點：無線傳感網(wǎng)的基本概念;無線傳感網(wǎng)各個組成部分及其原理;無線傳感網(wǎng)體系結(jié)構(gòu);無線傳感網(wǎng)的典型應(yīng)用舉例，要求能夠?qū)@些應(yīng)用案例進行分析，掌握其構(gòu)成，工作原理和工作過程。

第二章 短距離無線通信技術(shù)與標準

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過本章學(xué)習(xí)，要求了解當(dāng)前比較流行的各種短距離無線通信技術(shù)與標準，掌握這些技術(shù)和標準的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)和實現(xiàn)方法，了解和掌握不同短距離無線通信技術(shù)與標準各自的適用領(lǐng)域以及發(fā)展趨勢等方面的內(nèi)容。

二、課程內(nèi)容(考試內(nèi)容)

2.1 ZigBee

2.1.1 ZigBee的性能特點

2.1.2 ZigBee的體系結(jié)構(gòu)

2.1.3 ZigBee的工作過程

2.2 6LoWPAN

2.2.1 6LoWPAN的基本特點

2.2.2 6LoWPAN的體系結(jié)構(gòu)

2.2.3 6LoWPAN的主要功能

2.2.4 6LoWPAN的幀格式

2.3 藍牙

2.3.1 藍牙的性能特點

2.3.2 藍牙的體系結(jié)構(gòu)

2.3.3 藍牙的功能單元

2.3.4 藍牙的通信過程

2.4 Wi-Fi

2.4.1 Wi-Fi的性能特點

2.4.2 Wi-Fi的主要技術(shù)

2.4.3 Wi-Fi的功能單元

2.4.4 Wi-Fi的拓撲結(jié)構(gòu)

2.5 其他短距離無線通信技術(shù)與標準

2.5.1 ISA100.11a

2.5.2 WirelessHART

2.5.3 WIA-PA

2.5.4 Z-Wave

2.5.5 RFID

2.5.6 NFC

2.5.7 UWB

三、考核知識點與考核要求

識記：各類短距離無線通信技術(shù)的基本知識，性能特點和體系結(jié)構(gòu)，包括ZigBee、6LoWPAN、藍牙、Wi-Fi、ISA100.11a、WirelessHART、WIA-PA、Z-Wave、RFID、NFC、UWB

領(lǐng)會：ZigBee的工作過程，6LoWPAN的主要功能和幀格式，藍牙的功能單元和通信過程，Wi-Fi的功能單元和拓撲結(jié)構(gòu)，RFID的工作原理、組成單元和未來發(fā)展趨勢，其他短距離無線通信技術(shù)。

四、本章關(guān)鍵問題

重點：各類短距離無線通信技術(shù)的基本知識，性能特點和體系結(jié)構(gòu)，ZigBee的工作過程，藍牙的功能單元和通信過程，Wi-Fi的功能單元和拓撲結(jié)構(gòu)，RFID的工作原理。

第三章 無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓撲控制

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過本章學(xué)習(xí)，要求了解無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓撲控制的任務(wù)和目標，了解無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)形式，掌握各種拓撲控制方法。

二、課程內(nèi)容(考試內(nèi)容)

3.1 拓撲控制的主要任務(wù)和目標

3.2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)形式

3.2.1 平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3.2.2 層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3.2.3 混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3.2.4 Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3.3 基于能量均衡的拓撲結(jié)構(gòu)

3.3.1 基于統(tǒng)一功率分配的控制方法

3.3.2 基于節(jié)點度數(shù)的控制方法

3.3.3 基于鄰近圖的拓撲控制

3.4 基于分簇的拓撲控制

3.4.1 LEACH算法

3.4.2 HEED算法

3.4.3 TopDisc算法

3.4.4 GAF算法

3.4.5 ASCENT算法

三、考核知識點與考核要求

識記：無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)形式，包括平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

領(lǐng)會：拓撲控制的主要任務(wù)和目標;基于能量均衡的拓撲結(jié)構(gòu)，包括基于統(tǒng)一功率分配的控制方法、基于節(jié)點度數(shù)的控制方法、基于鄰近圖的拓撲控制、基于鄰近圖的拓撲控制;基于分簇的拓撲控制，包括LEACH算法、HEED算法、TopDisc算法、GAF算法、ASCENT算法。各類算法的基本原理以及主要的工作流程。

四、本章關(guān)鍵問題

重點：四種無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)形式，基于分簇的拓撲控制方法中的LEACH算法。

第四章 無線傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制

一、學(xué)習(xí)目的與要求

覆蓋控制技術(shù)是關(guān)乎無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測效能的另外一個支撐性和基礎(chǔ)性的技術(shù)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)要想對指定區(qū)域進行全面的監(jiān)測，必須研究覆蓋控制。首先要使網(wǎng)絡(luò)中的感知節(jié)點對被監(jiān)測區(qū)域進行有效覆蓋，不要形成覆蓋盲區(qū)或死區(qū)，造成部分區(qū)域的監(jiān)測無法進行。另外一個方面要研究了解被監(jiān)測區(qū)域及目標的分布情況，對傳感器節(jié)點的部署進行規(guī)劃，保證網(wǎng)絡(luò)對被監(jiān)測區(qū)域的全覆蓋或者滿足要求概率的覆蓋，無線傳感網(wǎng)絡(luò)中融入高效的覆蓋控制后，不但可以在更大范圍內(nèi)更精確地對目標進行探測、跟蹤，還可以顯著節(jié)約網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間。

通過本章學(xué)習(xí)，要求掌握無線傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制的概念、評價指標、節(jié)點部署方式和感知模型等知識，了解主要的覆蓋控制類型，進而掌握幾種典型的覆蓋控制算法及其實現(xiàn)。

二、課程內(nèi)容(考試內(nèi)容)

4.1 覆蓋控制的主要內(nèi)容

4.2 覆蓋控制的概念和指標

4.2.1 基本概念

4.2.2 算法的評價指標

4.3 節(jié)點部署方式和感知模型

4.3.1 節(jié)點部署方式

4.4 覆蓋分類

4.5 典型的覆蓋控制算法

4.5.1 基于網(wǎng)格的覆蓋控制

4.5.2 基于圓周的覆蓋控制

4.5.3 基于連通傳感器的覆蓋控制

4.5.4 基于輪換活躍/休眠的覆蓋控制

三、考核知識點與考核要求

識記：覆蓋控制的概念和算法的評價指標。

領(lǐng)會：覆蓋控制的主要內(nèi)容，節(jié)點部署方式，覆蓋分類。

簡單應(yīng)用：典型的覆蓋控制算法，包括基于網(wǎng)格的覆蓋控制、基于圓周的覆蓋控制、基于連通傳感器的覆蓋控制、基于輪換活躍/休眠的覆蓋控制。

四、本章關(guān)鍵問題

重點：覆蓋控制的概念和算法的評價指標，覆蓋控制的主要內(nèi)容，節(jié)點部署方式。

第五章 無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位

一、學(xué)習(xí)目的與要求

無線傳感網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點感知工作的基礎(chǔ)是能夠?qū)ζ溥M行定位。無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點定位主要是指對位置信息未知的移動節(jié)點或者靜止節(jié)點進行一個相對位置或者絕對位置的標定與獲知，基本方法是根據(jù)少數(shù)已知位置的節(jié)點，按照某種算法計算出自身位置信息的過程。確定節(jié)點的位置在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中有兩層含義，一層是確定自己在系統(tǒng)中的位置信息，另外一層就是確定目標在系統(tǒng)中的位置信息。根據(jù)這兩層含義，本章的節(jié)點定位分為兩種，一種是節(jié)點自身定位，一種是目標定位。通過本章學(xué)習(xí)，要求掌握無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中節(jié)點定位的基本概念和原理，掌握當(dāng)前節(jié)點定位的幾種常用實現(xiàn)方法。

二、課程內(nèi)容(考試內(nèi)容)

5.1 概述

5.2 定位原理與基本術(shù)語

5.3 方法分類

5.4 技術(shù)指標

5.5 基于測距的定位方法

5.5.1 測距階段

5.5.2 定位階段

5.6 與距離無關(guān)的定位方法

5.6.1 質(zhì)心定位

5.6.2 DV-Hop定位

5.6.3 Amorphous定位

5.6.4 APIT定位

5.6.5 凸規(guī)劃定位

5.6.5 MAP定位

三、考核知識點與考核要求

識記：定位原理與基本術(shù)語，節(jié)點定位計算指標。

領(lǐng)會：無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位的概念，特性，定位方法分類。

簡單應(yīng)用：基于測距的定位方法，包括測距階段、定位階段;與距離無關(guān)的定位方法，包括質(zhì)心定位、DV-Hop定位、Amorphous定位、APIT定位、凸規(guī)劃定位、MAP定位。

四、本章關(guān)鍵問題

重點：定位原理與基本術(shù)語，節(jié)點定位計算指標。

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