課程內(nèi)容與考核要求：

　　第四章　傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)

　　一、學(xué)習(xí)目的與要求

　　掌握命名和尋址的基本概念，一般性了解WSN中的地址和名稱管理，MAC地址的分配，局部唯一地址的分布式分配，基于內(nèi)容的和基于地理的尋址。了解時(shí)間同步的基本概念，基于收發(fā)同步的協(xié)議，基于收收同步的協(xié)議。掌握定位和定點(diǎn)的概念，了解定位的可能途徑，以及更小二乘法的數(shù)學(xué)知識(shí)單跳和多跳環(huán)境下的定位。數(shù)據(jù)融合的概念及作用，數(shù)據(jù)融合的主要方法。傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量管理。安全機(jī)制的概念，安全設(shè)計(jì)的分析。

　　二、課程內(nèi)容

　　命名和尋址的基本概念，WSN中的地址和名稱管理，MAC地址的分配，局部唯一地址的分布式分配，基于內(nèi)容的和基于地理的尋址。時(shí)間同步的基本概念，基于收發(fā)同步的協(xié)議，基于收收同步的協(xié)議。定位和定點(diǎn)的概念，可能的途徑，更小二乘法的數(shù)學(xué)知識(shí)單跳和多跳環(huán)境下的定位。數(shù)據(jù)融合的概念及作用，數(shù)據(jù)融合的主要方法。傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量管理。安全機(jī)制的概念，安全設(shè)計(jì)的分析。

　　三、考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求

　　1、時(shí)間同步機(jī)制識(shí)記：

　　1）傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的概念；

　　2）同步機(jī)制的意義和作用；

　　3）時(shí)間同步協(xié)議的4個(gè)特點(diǎn)。

　　4）RBS、Ting/Mini-Sync、TPSN三種時(shí)間同步機(jī)制的基本思想領(lǐng)會(huì)：

　　①TPSN協(xié)議的操作過(guò)程，主要包括的兩個(gè)階段；

　　②TPSN協(xié)議中相鄰結(jié)點(diǎn)的時(shí)間偏差，傳播時(shí)延的計(jì)算。

　　應(yīng)用：1）時(shí)間同步在車(chē)輛測(cè)速技術(shù)中的應(yīng)用。

　　2、定位技術(shù)識(shí)記：

　　1）傳感器網(wǎng)絡(luò)中定位的含義；

　　2）定位方法的分類(lèi)；

　　3）傳感器網(wǎng)絡(luò)的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)；

　　4）定位性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)；

　　5）定位系統(tǒng)的典型應(yīng)用。

　　領(lǐng)會(huì)：1）網(wǎng)絡(luò)平均定位誤差的計(jì)算公式；

　　2）無(wú)需測(cè)距的定位技術(shù)的質(zhì)心算法；

　　3）DV-Hop算法。

　　應(yīng)用：1）多變定位方法，更小均方估計(jì)MMSE的方法原理；

　　2）Min-max定位方法；

　　3）ToA和TDoA的測(cè)距原理的過(guò)程及不同之處；

　　綜合應(yīng)用：1）基于測(cè)距的定位技術(shù)到達(dá)時(shí)間差、到達(dá)角的計(jì)算；

　　2）基于測(cè)距的定位技術(shù)測(cè)距方法：接收信號(hào)強(qiáng)度和無(wú)線信號(hào)傳輸距離之間的理論公式及推導(dǎo)；

　　3、數(shù)據(jù)融合識(shí)記：

　　1）數(shù)據(jù)融合的定義及其三個(gè)要點(diǎn)；

　　2）數(shù)據(jù)融合的主要內(nèi)容；

　　3）數(shù)據(jù)融合的四點(diǎn)主要作用；

　　4）在傳感器網(wǎng)絡(luò)中采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)的三點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)；

　　5）數(shù)據(jù)融合技術(shù)的分類(lèi)。

　　領(lǐng)會(huì)：1）數(shù)據(jù)融合與應(yīng)用層數(shù)據(jù)語(yǔ)義之間的關(guān)系；

　　2）數(shù)據(jù)融合的8種方法；

　　3）應(yīng)用層的數(shù)據(jù)融合。

　　應(yīng)用：綜合平均法的計(jì)算應(yīng)用。

　　4、能量管理識(shí)記：

　　1）能量管理的概念；

　　2）電源節(jié)能的2種方法。

　　5、安全機(jī)制識(shí)記：

　　1）傳感器網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)安全方面的需求；

　　2）傳感器網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的6點(diǎn)不同；

　　3）SPIN協(xié)議的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題：加密算法的選擇、消息認(rèn)證算法的選擇、密鑰生成算法、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。

　　領(lǐng)會(huì)：1）傳感器網(wǎng)絡(luò)在協(xié)議棧各層次的安全設(shè)計(jì)分析；

　　2）安全框架協(xié)議：SPINS，網(wǎng)絡(luò)安全加密協(xié)議SNEP和μTESLA協(xié)議。

　　應(yīng)用：1）自適應(yīng)濾波的負(fù)荷預(yù)測(cè)機(jī)制；

　　2）RC5-CTR算法的加密過(guò)程；

　　3）CBC-MAC認(rèn)證算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

　　四、本章重點(diǎn)、難點(diǎn)

　　重點(diǎn)：同步機(jī)制、定位和數(shù)據(jù)融合算法、能量管理方法、安全協(xié)議。

　　難點(diǎn)：TPSN同步協(xié)議、無(wú)需測(cè)距的定位算法、SPINS協(xié)議。

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