課程內容與考核要求：

　　第四章　傳感器網絡的支撐技術

　　一、學習目的與要求

　　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，基于內容的和基于地理的尋址。了解時間同步的基本概念，基于收發同步的協議，基于收收同步的協議。掌握定位和定點的概念，了解定位的可能途徑，以及更小二乘法的數學知識單跳和多跳環境下的定位。數據融合的概念及作用，數據融合的主要方法。傳感器網絡的能量管理。安全機制的概念，安全設計的分析。

　　二、課程內容

　　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，基于內容的和基于地理的尋址。時間同步的基本概念，基于收發同步的協議，基于收收同步的協議。定位和定點的概念，可能的途徑，更小二乘法的數學知識單跳和多跳環境下的定位。數據融合的概念及作用，數據融合的主要方法。傳感器網絡的能量管理。安全機制的概念，安全設計的分析。

　　三、考核知識點與考核要求

　　1、時間同步機制識記：

　　1）傳感器網絡時間同步的概念；

　　2）同步機制的意義和作用；

　　3）時間同步協議的4個特點。

　　4）RBS、Ting/Mini-Sync、TPSN三種時間同步機制的基本思想領會：

　　①TPSN協議的操作過程，主要包括的兩個階段；

　　②TPSN協議中相鄰結點的時間偏差，傳播時延的計算。

　　應用：1）時間同步在車輛測速技術中的應用。

　　2、定位技術識記：

　　1）傳感器網絡中定位的含義；

　　2）定位方法的分類；

　　3）傳感器網絡的幾個基本術語；

　　4）定位性能的評價指標；

　　5）定位系統的典型應用。

　　領會：1）網絡平均定位誤差的計算公式；

　　2）無需測距的定位技術的質心算法；

　　3）DV-Hop算法。

　　應用：1）多變定位方法，更小均方估計MMSE的方法原理；

　　2）Min-max定位方法；

　　3）ToA和TDoA的測距原理的過程及不同之處；

　　綜合應用：1）基于測距的定位技術到達時間差、到達角的計算；

　　2）基于測距的定位技術測距方法：接收信號強度和無線信號傳輸距離之間的理論公式及推導；

　　3、數據融合識記：

　　1）數據融合的定義及其三個要點；

　　2）數據融合的主要內容；

　　3）數據融合的四點主要作用；

　　4）在傳感器網絡中采用數據融合技術的三點優點；

　　5）數據融合技術的分類。

　　領會：1）數據融合與應用層數據語義之間的關系；

　　2）數據融合的8種方法；

　　3）應用層的數據融合。

　　應用：綜合平均法的計算應用。

　　4、能量管理識記：

　　1）能量管理的概念；

　　2）電源節能的2種方法。

　　5、安全機制識記：

　　1）傳感器網絡兩個安全方面的需求；

　　2）傳感器網絡安全問題與傳統網絡的6點不同；

　　3）SPIN協議的實現問題：加密算法的選擇、消息認證算法的選擇、密鑰生成算法、隨機數發生器。

　　領會：1）傳感器網絡在協議棧各層次的安全設計分析；

　　2）安全框架協議：SPINS，網絡安全加密協議SNEP和μTESLA協議。

　　應用：1）自適應濾波的負荷預測機制；

　　2）RC5-CTR算法的加密過程；

　　3）CBC-MAC認證算法的實現過程。

　　四、本章重點、難點

　　重點：同步機制、定位和數據融合算法、能量管理方法、安全協議。

　　難點：TPSN同步協議、無需測距的定位算法、SPINS協議。

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