2020年江苏自考12573无线传感网技术考试大纲(二)

2020年江苏自考12573无线传感网技术考试大纲(二)

Ⅲ 课程内容与考核要求

第一章 绪论

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一、学习目的与要求

通过本章学习，要求了解无线网络以及无线传感网络的基本知识，理解无线传感器网络的发展脉络及其与其他交叉学科的关系，掌握无线传感网络的关键技术和应用领域，了解无线传感网与物联网的区别和联系，理解无线传感网络的典型应用及其原理。

二、课程内容(考试内容)

1.1无线传感网络概述

1.1.1无线网络及其分类

1.1.2基本概念

1.1.3节点类型

1.1.4感知节点功能单元

1.1.5 体系结构

1.2无线传感网络的发展与应用

1.2.1发展历程与方向

1.2.2典型应用举例

1.3无线传感网络的主要特点与关键技术

1.3.1主要特点

1.3.2关键技术

1.4无线传感网与物联网

1.4.1物联网概述

1.4.2无线传感网与物联网

三、考核知识点与考核要求

识记：无线传感网络概述，包括无线网络及其分类、基本概念、节点类型、感知节点功能单元，体系结构;物联网概述，无线传感网与物联网。

领会：无线传感网络的发展，包括发展历程与方向;无线传感网络的主要特点与关键技术。

简单应用：无线传感网络的典型应用。

四、本章关键问题

重点：无线传感网的基本概念;无线传感网各个组成部分及其原理;无线传感网体系结构;无线传感网的典型应用举例，要求能够对这些应用案例进行分析，掌握其构成，工作原理和工作过程。

第二章 短距离无线通信技术与标准

一、学习目的与要求

通过本章学习，要求了解当前比较流行的各种短距离无线通信技术与标准，掌握这些技术和标准的基本原理、关键技术和实现方法，了解和掌握不同短距离无线通信技术与标准各自的适用领域以及发展趋势等方面的内容。

二、课程内容(考试内容)

2.1 ZigBee

2.1.1 ZigBee的性能特点

2.1.2 ZigBee的体系结构

2.1.3 ZigBee的工作过程

2.2 6LoWPAN

2.2.1 6LoWPAN的基本特点

2.2.2 6LoWPAN的体系结构

2.2.3 6LoWPAN的主要功能

2.2.4 6LoWPAN的帧格式

2.3 蓝牙

2.3.1 蓝牙的性能特点

2.3.2 蓝牙的体系结构

2.3.3 蓝牙的功能单元

2.3.4 蓝牙的通信过程

2.4 Wi-Fi

2.4.1 Wi-Fi的性能特点

2.4.2 Wi-Fi的主要技术

2.4.3 Wi-Fi的功能单元

2.4.4 Wi-Fi的拓扑结构

2.5 其他短距离无线通信技术与标准

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、考核知识点与考核要求

识记：各类短距离无线通信技术的基本知识，性能特点和体系结构，包括ZigBee、6LoWPAN、蓝牙、Wi-Fi、ISA100.11a、WirelessHART、WIA-PA、Z-Wave、RFID、NFC、UWB

领会：ZigBee的工作过程，6LoWPAN的主要功能和帧格式，蓝牙的功能单元和通信过程，Wi-Fi的功能单元和拓扑结构，RFID的工作原理、组成单元和未来发展趋势，其他短距离无线通信技术。

四、本章关键问题

重点：各类短距离无线通信技术的基本知识，性能特点和体系结构，ZigBee的工作过程，蓝牙的功能单元和通信过程，Wi-Fi的功能单元和拓扑结构，RFID的工作原理。

第三章 无线传感网络拓扑控制

一、学习目的与要求

通过本章学习，要求了解无线传感网络拓扑控制的任务和目标，了解无线传感网络拓扑结构形式，掌握各种拓扑控制方法。

二、课程内容(考试内容)

3.1 拓扑控制的主要任务和目标

3.2 无线传感网络拓扑结构形式

3.2.1 平面网络结构

3.2.2 层次网络结构

3.2.3 混合网络结构

3.2.4 Mesh网络结构

3.3 基于能量均衡的拓扑结构

3.3.1 基于统一功率分配的控制方法

3.3.2 基于节点度数的控制方法

3.3.3 基于邻近图的拓扑控制

3.4 基于分簇的拓扑控制

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、考核知识点与考核要求

识记：无线传感网络拓扑结构形式，包括平面网络结构、层次网络结构、混合网络结构、Mesh网络结构。

领会：拓扑控制的主要任务和目标;基于能量均衡的拓扑结构，包括基于统一功率分配的控制方法、基于节点度数的控制方法、基于邻近图的拓扑控制、基于邻近图的拓扑控制;基于分簇的拓扑控制，包括LEACH算法、HEED算法、TopDisc算法、GAF算法、ASCENT算法。各类算法的基本原理以及主要的工作流程。

四、本章关键问题

重点：四种无线传感网络拓扑结构形式，基于分簇的拓扑控制方法中的LEACH算法。

第四章 无线传感网络覆盖控制

一、学习目的与要求

覆盖控制技术是关乎无线传感网络监测效能的另外一个支撑性和基础性的技术。无线传感网络要想对指定区域进行全面的监测，必须研究覆盖控制。首先要使网络中的感知节点对被监测区域进行有效覆盖，不要形成覆盖盲区或死区，造成部分区域的监测无法进行。另外一个方面要研究了解被监测区域及目标的分布情况，对传感器节点的部署进行规划，保证网络对被监测区域的全覆盖或者满足要求概率的覆盖，无线传感网络中融入高效的覆盖控制后，不但可以在更大范围内更精确地对目标进行探测、跟踪，还可以显著节约网络的能量消耗，延长网络的生存时间。

通过本章学习，要求掌握无线传感网络覆盖控制的概念、评价指标、节点部署方式和感知模型等知识，了解主要的覆盖控制类型，进而掌握几种典型的覆盖控制算法及其实现。

二、课程内容(考试内容)

4.1 覆盖控制的主要内容

4.2 覆盖控制的概念和指标

4.2.1 基本概念

4.2.2 算法的评价指标

4.3 节点部署方式和感知模型

4.3.1 节点部署方式

4.4 覆盖分类

4.5 典型的覆盖控制算法

4.5.1 基于网格的覆盖控制

4.5.2 基于圆周的覆盖控制

4.5.3 基于连通传感器的覆盖控制

4.5.4 基于轮换活跃/休眠的覆盖控制

三、考核知识点与考核要求

识记：覆盖控制的概念和算法的评价指标。

领会：覆盖控制的主要内容，节点部署方式，覆盖分类。

简单应用：典型的覆盖控制算法，包括基于网格的覆盖控制、基于圆周的覆盖控制、基于连通传感器的覆盖控制、基于轮换活跃/休眠的覆盖控制。

四、本章关键问题

重点：覆盖控制的概念和算法的评价指标，覆盖控制的主要内容，节点部署方式。

第五章 无线传感网络节点定位

一、学习目的与要求

无线传感网络中节点感知工作的基础是能够对其进行定位。无线传感网络中的节点定位主要是指对位置信息未知的移动节点或者静止节点进行一个相对位置或者绝对位置的标定与获知，基本方法是根据少数已知位置的节点，按照某种算法计算出自身位置信息的过程。确定节点的位置在无线传感网络中有两层含义，一层是确定自己在系统中的位置信息，另外一层就是确定目标在系统中的位置信息。根据这两层含义，本章的节点定位分为两种，一种是节点自身定位，一种是目标定位。通过本章学习，要求掌握无线传感网络应用中节点定位的基本概念和原理，掌握当前节点定位的几种常用实现方法。

二、课程内容(考试内容)

5.1 概述

5.2 定位原理与基本术语

5.3 方法分类

5.4 技术指标

5.5 基于测距的定位方法

5.5.1 测距阶段

5.5.2 定位阶段

5.6 与距离无关的定位方法

5.6.1 质心定位

5.6.2 DV-Hop定位

5.6.3 Amorphous定位

5.6.4 APIT定位

5.6.5 凸规划定位

5.6.5 MAP定位

三、考核知识点与考核要求

识记：定位原理与基本术语，节点定位计算指标。

领会：无线传感网络节点定位的概念，特性，定位方法分类。

简单应用：基于测距的定位方法，包括测距阶段、定位阶段;与距离无关的定位方法，包括质心定位、DV-Hop定位、Amorphous定位、APIT定位、凸规划定位、MAP定位。

四、本章关键问题

重点：定位原理与基本术语，节点定位计算指标。

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