无线传感器网络应用 — 构思

By , March 16, 2008 9:27 am

应北京交通大学软件学院孙海善老师的邀请,我将于2008年春季学期的后八周在北京交通大学开设一门选修课程:无线传感器网络应用。这门课程将向学生介绍无限传感器网络的基本概念,应用范围,设计要点,并且通过课程项目让学生设计和实现一个基于Sun SPOT的无线传感器应用。课程的目的是开阔学生的眼界,强调学生创新思维和动手能力,同时通过分组完成课程项目的方式培养学生的团队精神以及与人合作方面的能力。目前设想中的课程安排如下:

第一周:介绍无线传感器网络的基本概念,包括传感器、传感器网络、无线传感器网络。以计算技术和制造工艺的发展为主线,介绍数据采集与处理领域如何在空间和时间的测量方面不断提高精度。通过大量实际的或者是实验性的案例,说明传感器网络和无线传感器网络目前的应用状况和将来的应用前景。

第二周:介绍无线传感器网络设计和器件选型的要点,重点突出嵌入式应用对尺寸、功耗、健壮性等方面的特殊需求。列举一些在嵌入式应用当中常见的处理器、电源、存储和射频模块,讨论不同模块的优点和缺点。介绍目前常见的一些无线传感器网络解决方案,包括PC-104、UCB Mote、Sun SPOT等等,讨论不同方案的优点和缺点。

第三周:Sun SPOT专题,对其硬件(处理器、电源、存储、射频、传感器)、软件(操作系统、虚拟机、编程接口、编程工具)和模拟器进行深入讲解。介绍世界各地使用了Sun SPOT的实验性项目,组织学生讨论在本课程所能够提供的条件下可以用Sun SPOT来构建什么样的应用。[课后作业:学生自行组队,以四个人为一组提出一个创意,设计一个基于Sun SPOT的无线传感器网络应用。 一周以后需要在课堂上对该项目的目标、原理、构架和所需要的资源进行讲解,并且与全班同学进行讨论。提出项目开发计划,包括主要的时间线。在可能的情况下,开始基于Sun SPOT模拟器编程实现项目的原型。]

第四周:每组同学轮流介绍自己的设计方案,除了技术层面的陈述,还需要指出该设计的创新之处以及应用前景。尽可能调动全班同学的积极性,对其他组的设计方案进行点评,尤其鼓励建设性的改进意见。[课后作业:对设计方案进行改进,基于Sun SPOT模拟器进行项目开发和调试。如果需要购买额外的硬件,可以申请相应的硬件购买经费。]

第五周:每组同学轮流进行基于Sun SPOT模拟器的项目原型演示。在有条件的情况下,在真正的Sun SPOT设备上进行演示。 总结在项目开发过程中遇到的难点和疑点,争取通过与全班同学进行讨论的方式来获得解决方案。[课后作业:继续项目的开发。]

第六周:每组同学轮流进行基于Sun SPOT设备的项目原型演示,侧重于此次演示的内容与一周之前演示的内容相比有何改进。继续以全班同学参与讨论的形式激发新的想法。[课后作业:继续项目的开发。]

第七周:每组同学轮流进行基于Sun SPOT设备的项目原型演示,侧重于比较最后的方案和最初的方案的异同点,指出保留或者是改变某种设计的原因和结果。将实际的项目开发进度和项目开发计划进行比较,看看进度和计划是否一致,并且分析具体原因。

第八周:课程总结研讨。以座谈的形式讨论此课程的优点和缺点,哪些做法值得保留,哪些做法需要改进。评选出最佳的小组并且给予一定程度的奖励。

基本的想法就是这样。我希望学生们在学完这门课程之后能够知道无线传感器网络是什么,能够做什么,以及能够用什么方法来实现。我还希望我的学生能够从一个被动接受者的角色转变成一个主动参与者的角色 — 在这门课当中,学生的参与是最重要的,我所能够做的只不过是提供一些背景知识和必要的资源。

由于这门课程的项目设计阶段需要使用Java语言进行程序设计,因此希望选课的同学已经实现学习过Java语言。此外,最好有使用过NetBeans集成开发环境的经验 — 不过NetBeans确实比较好学和好用,如果之前没有接触过也没有关系。

各位朋友有什么建议么?

2 Responses to “无线传感器网络应用 — 构思”

  1. Xiaoding says:

    不是北交大的怎么办?能不能把课件放到UnixCenter上面,学习学习

  2. fuhong says:

    呵呵,正在学习sun spot

Leave a Reply

Panorama Theme by Themocracy