?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(diǎn)類型

1.1.4感知節(jié)點(diǎn)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(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)

1.3.1主要特點(diǎn)

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(diǎn)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(diǎn)類型、感知節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)：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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)

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(biāo)準(zhǔn)，掌握這些技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法，了解和掌握不同短距離無線通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)

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(diǎn)

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(lán)牙

2.3.1 藍(lán)牙的性能特點(diǎn)

2.3.2 藍(lán)牙的體系結(jié)構(gòu)

2.3.3 藍(lán)牙的功能單元

2.3.4 藍(lán)牙的通信過程

2.4 Wi-Fi

2.4.1 Wi-Fi的性能特點(diǎn)

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?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.5 其他短距離無線通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)

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(diǎn)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(diǎn)和體系結(jié)構(gòu)，包括ZigBee、6LoWPAN、藍(lán)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(lán)牙的功能單元和通信過程，Wi-Fi的功能單元和拓?fù)浣Y(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(diǎn)：各類短距離無線通信技術(shù)的基本知識，性能特點(diǎn)和體系結(jié)構(gòu)，ZigBee的工作過程，藍(lán)牙的功能單元和通信過程，Wi-Fi的功能單元和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，RFID的工作原理。

第三章 無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂?/p>

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?fù)淇刂频娜蝿?wù)和目標(biāo)，了解無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式，掌握各種拓?fù)淇刂品椒ā?/p>

二、課程內(nèi)容(考試內(nèi)容)

3.1 拓?fù)淇刂频闹饕蝿?wù)和目標(biāo)

3.2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(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?fù)浣Y(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(diǎn)度數(shù)的控制方法

3.3.3 基于鄰近圖的拓?fù)淇刂?/p>

3.4 基于分簇的拓?fù)淇刂?/p>

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(diǎn)與考核要求

識記：無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(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?fù)淇刂频闹饕蝿?wù)和目標(biāo);基于能量均衡的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括基于統(tǒng)一功率分配的控制方法、基于節(jié)點(diǎn)度數(shù)的控制方法、基于鄰近圖的拓?fù)淇刂?、基于鄰近圖的拓?fù)淇刂?基于分簇的拓?fù)淇刂?，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(diǎn)：四種無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式，基于分簇的拓?fù)淇刂品椒ㄖ械腖EACH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(jìn)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(diǎn)對被監(jiān)測區(qū)域進(jìn)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(jìn)行。另外一個方面要研究了解被監(jiān)測區(qū)域及目標(biāo)的分布情況，對傳感器節(jié)點(diǎn)的部署進(jìn)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(biāo)進(jìn)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(biāo)、節(jié)點(diǎn)部署方式和感知模型等知識，了解主要的覆蓋控制類型，進(jìn)而掌握幾種典型的覆蓋控制算法及其實(shí)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(biāo)

4.2.1 基本概念

4.2.2 算法的評價指標(biāo)

4.3 節(jié)點(diǎn)部署方式和感知模型

4.3.1 節(jié)點(diǎn)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(diǎn)與考核要求

識記：覆蓋控制的概念和算法的評價指標(biāo)。

領(lǐng)會：覆蓋控制的主要內(nèi)容，節(jié)點(diǎn)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(diǎn)：覆蓋控制的概念和算法的評價指標(biāo)，覆蓋控制的主要內(nèi)容，節(jié)點(diǎn)部署方式。

第五章 無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位

一、學(xué)習(xí)目的與要求

無線傳感網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)感知工作的基礎(chǔ)是能夠?qū)ζ溥M(jìn)行定位。無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)定位主要是指對位置信息未知的移動節(jié)點(diǎn)或者靜止節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一個相對位置或者絕對位置的標(biāo)定與獲知，基本方法是根據(jù)少數(shù)已知位置的節(jié)點(diǎn)，按照某種算法計算出自身位置信息的過程。確定節(jié)點(diǎn)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(biāo)在系統(tǒng)中的位置信息。根據(jù)這兩層含義，本章的節(jié)點(diǎn)定位分為兩種，一種是節(jié)點(diǎn)自身定位，一種是目標(biāo)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(diǎn)定位的基本概念和原理，掌握當(dāng)前節(jié)點(diǎn)定位的幾種常用實(shí)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(biāo)

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(diǎn)與考核要求

識記：定位原理與基本術(shù)語，節(jié)點(diǎn)定位計算指標(biāo)。

領(lǐng)會：無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)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(diǎn)：定位原理與基本術(shù)語，節(jié)點(diǎn)定位計算指標(biāo)。

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