Đề cương chi tiết Mạng cảm biến không dây - Khoa điện tử - Trường Đại học kinh tế - Kỹ thuật công nghiệp

Nội dung text: Đề cương chi tiết Mạng cảm biến không dây - Khoa điện tử - Trường Đại học kinh tế - Kỹ thuật công nghiệp

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 1. THÔNG TIN CHUNG Tên học phần (tiếng Việt): MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY Tên học phần(tiếng anh): WIRELESS SENSOR NETWORK Mã môn học: 50.1 Khoa/Bộ môn phụ trách: Kỹ thuật viễn thông Giảng viên phụ trách chính: Th.S Trần Thị Hường Email: huongtt@uneti.edu.vn GV tham gia giảng dạy: Ths. Phạm Anh Tuấn, Ths Vũ Trung Dũng Số tín chỉ: 03 (39, 12, 45, 90) Số tiết Lý thuyết: 39 Số tiết TH/TL: 12 39+12/2 = 15 tuần x 3 tiết/tuần Số tiết Tự học: 45 Tính chất của học phần: Bắt buộc Học phần tiên quyết: Học phần học trước: Các yêu cầu của học phần: Sinh viên có tài liệu học tập 2. MÔ TẢ HỌC PHẦN Giới thiệu các dạng cảm biến phổ thông và khả dụng trong thực tế; Mô tả được sự giống nhau và khác nhau giữa những hệ thống phân bố chuẩn so với hệ thống di động và cảm biến. Diễn giải những vấn đề cơ bản để cân bằng sự hạn chế về năng lượng và nhu cầu giao tiếp trên các hệ thống di động và cảm biến Chỉ ra được sự khác nhau giữa các kiến trúc và giao thức trong hệ thống di động và cảm biến 3. MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC Kiến thức 1
2. Khóa học sẽ giới thiệu những kiến thức cơ bản về mạng di động, hệ thống cảm biến và sự kết hợp của chúng. Khóa học giúp sinh viên hiểu và nâng cao kỹ năng phân tích những vấn đề ràng buộc về năng lượng và tính di động trong việc thiết kế các hệ thống cảm biến di động Kỹ năng Sinh viên có khả năng thiết các hệ thống theo dõi, đánh giá thu nhận và điều khiển qua tín hiệu các hệ thống cảm biến Phẩm chất đạo đức và trách nhiệm Nghiêm túc, trách nhiệm, chủ động, chủ động học tập và nghiên cứu các kỹ thuật, công nghệ mới của hệ thốn viễn thông. 4. CHUẨN ĐẦU RA HỌC PHẦN Mã Mô tả CĐR học phần CĐR của CĐR Sau khi học xong môn học này, người học có thể: CTĐT G1 Về kiến thức Khái quát về khái niêm, đặc điểm và cấu trúc mạng, cấu trúc ngăn G1.1.1 xếp. Khái niệm về giao thức, quản lý năng lượng của mạng không 1.4.2 dây. Khái quát các khái niệm về kiến trúc IP, đặc điểm của mạng cảm G1.1.2. 1.4.2 biến không dây trên nền IP. Xác định được sự chuyển hoá kiến trúc Ip và các mô hình kết nối Ip cho mạng cảm biến không dây. G1.1.3 1.4.2 Xác định các giao thức giao vận, giao thức DHCP và giao thức lớp ứng dụng CoAP. Triển khai IPv6 và các đặc điểm của Ipv6 cho mạng cảm biến G1.2.1 1.4.2 không dây Phân tích các thuật ngữ, lớp thích ứng 6LoWPAM và các giao G1.2.2. 1.4.2 thức đinh tuyến RPL Đánh giá các yêu cầu với giao thức định tuyến và hiệu năng của G1.2.3 1.4.2 giao thức CoAP G2 Về kỹ năng Xác định được các khái niệm, đặc điểm cơ bản, cấu trúc và kiến G2.1.1 2.1.1 trúc mạng cảm biến không dây. 2
3. Xác định được các giao thức, quản lý năng lương của mạng cảm biến không dây. Xác định được các kiến trúc IP, đặc điểm mạng cảm biến không dây trên nền IP. Xác định được sự chuyển hoá kiến trúc Ip và các mô hình kết nối Ip cho mạng cảm biến không dây. G2.1.2 2.1.2 Xác định các giao thức giao vận, giao thức DHCP và giao thức lớp ứng dụng CoAP. Phân tích được IPv6 và các đặc điểm của Ipv6 cho mạng cảm biến không dây, các thuật ngữ, lớp thích ứng 6LoWPAM và các giao G2.2.1 2.1.3 thức đinh tuyến RPL và các yêu cầu với giao thức định tuyến và hiệu năng của giao thức CoAP G3 Phẩm chất đạo đức và trách nhiệm nghề nghiệp Rèn luyện tính chủ động trong học tập và nghiên cứu để đáp ứng G3.1.1 3.1.1 nhu cầu nghề nghiệp của xã hội G3.1.2. Chủ động cập nhật công nghệ, kỹ thuật trong hệ thống truyền tin 3.1.2 5. NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY Số Số Tài liệu Tuần Nội dung tiết tiết học tập, thứ LT TH tham khảo Chương 1: Giới thiệu về mạng cảm biến không dây 1.1. Khái niệm về mạng cảm biến không dây 1.2. Các đặc điểm cơ bản của mạng cảm biến không dây. 1 3 1, 2, 3, 4 1.2.1 Kiến trúc ngăn xếp giao thức của mạng cảm biến không dây. 1.2.2. Cơ chế truyền thông trong mạng cảm biến không dây. 1.3. Cấu trúc mạng cảm biến không dây: 1.3.1. Cấu trúc phần cứng của nút cảm biến không dây 2 3 1, 2, 3, 4 1.3.2. Phần mềm của nút cảm biến không dây 1.4. Vấn đề quản lý năng lượng trong mạng cảm 3
4. Số Số Tài liệu Tuần Nội dung tiết tiết học tập, thứ LT TH tham khảo biến không dây Chương 2: Kiến trúc IP cho mạng cảm biến không dây 2.1. Giới thiệu về kiến trúc IP 3 3 1, 2, 3, 4 2.2. Những đặc điểm của mạng cảm biến không dây trên nền kiến trúc IP 2.3. Sự chuyển hoá kiến trúc IP cho mạng cảm biến không dây bởi IETF 4 3 1, 2, 3, 4 2.4. Các mô hình kết nối IP cho mạng cảm biến không dây Chương 3: Các giao thức lớp giao vận 3.1. Giao thức UDP 5 3.2. Giao thức TCP 3 1, 2, 3, 4 3.3. Giao thức Giao thức UDP, TCP cho mạng cảm biến không dây Chương 4: IPv6 cho mạng cảm biến không dây 4.1. Giới thiệu về IPv6 6 3 1, 2, 3, 4 4.2. Các tiêu đề gói tin IPv6 4.3. Kiến trúc địa chỉ IPv6 4.4. Giao thức ICMP cho IPv6 7 4.5. Giao thức khai phá láng giềng 3 1, 2, 3, 4 4.6. Cân bằng tải 4.7. Tư động cấu hình IPv6 8 4.8. Giao diện DHCPv6 9 Chữa bài tập + Kiểm tra 6 1, 2, 3,4 Chương 5: Lớp thích ứng 6LoWPAN 10 5.1. Các thuật ngữ 3 1, 2, 3,4 5.2. Lớp thích ứng 6LoWPAM Chương 6: Giao thức định tuyến RPL 11 3 1, 2, 3, 4 6.1. Giới thiệu 4
5. Số Số Tài liệu Tuần Nội dung tiết tiết học tập, thứ LT TH tham khảo 6.2. Khái niệm về các mạng tổn hao và công suất thấp 6.3. Các yêu cầu đối với giao thức định tuyến trong 12 mạng cảm biên không dây 3 1, 2, 3, 4 6.4. Công nghệ của mạng NGN 6.5. Hàm mục tiêu 13 3 1, 2, 3, 4 6.6. Giao thức định tuyến RPL Chương 7: Giao thức lớp ứng dụng CoAP 7.1. Giới thiệu 14 3 1, 2, 3, 4 7.2. Giao thức CoAP 7.3. Một số đánh giá hiệu năng của giao thức CoAP 15 Chữa bài tập + Kiểm tra 0 6 1, 2, 3, 4 6. MA TRẬN MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA NỘI DUNG GIẢNG DẠY ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN Mức 1: Thấp Mức 2: Trung bình Mức 3: Cao (Lưu ý: Khi đánh giá mức độ đóng góp từng “nội dung giảng dạy” tới các tiêu chuẩn (Gx.x.x) sẽ ảnh hưởng tới việc phân bổ thời lượng giảng dạy của từng phần nội dung giảng dạy và mức độ ưu tiên kiểm tra đánh giá nội dung đó). 5
6. Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 Chương 1: Giới thiệu về mạng cảm biến không dây 1.1. Khái niệm về mạng cảm 2 2 2 biến không dây 1.2 Các đặc điểm cơ bản của 2 2 2 mạng cảm biến không dây 1 1.3. Cấu trúc mạng cảm biến 2 2 2 không dây 1.4. Vấn đề quản lý năng lượng trong mạng cảm biến 2 2 2 không dây Chương 2: Kiến trúc IP cho mạng cảm biến không dây 2.1. Giới thiệu về kiến trúc IP 2 2 2 2.2. Những đặc điểm của mạng 2 cảm biến không dây trên nền kiến 2 2 2 trúc IP 2.3. Sự chuyển hoá kiến trúc IP 2 2 2 6
7. Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 cho mạng cảm biến không dây bởi IETF 2.4. Các mô hình kết nối IP cho 2 2 2 mạng cảm biến không dây Chương 3: Các giao thức lớp giao vận 3.1. Giao thức UDP 2 2 2 3.2. Giao thức TCP 2 2 2 3 3.3. Giao thức Giao thức UDP, TCP cho mạng cảm biến không 2 2 2 dây Chương 4: IPv6 cho mạng cảm biến không dây 4.1. Giới thiệu về IPv6 2 2 2 4.2. Các tiêu đề gói tin IPv6 2 2 2 4 4.3. Kiến trúc địa chỉ IPv6 2 2 2 4.4. Giao thức ICMP cho IPv6 2 2 2 4.5. Giao thức khai phá láng 2 2 2 giềng 7
8. Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 4.6. Cân bằng tải 2 2 2 4.7. Tư động cấu hình IPv6 2 2 2 4.8. Giao diện DHCPv6 2 2 2 Chương 5: Lớp thích ứng 6LoWPAN 5 5.1. Các thuật ngữ 2 2 2 5.2. Lớp thích ứng 6LoWPAM 2 2 2 Chương 6: Giao thức định tuyến RPL 6.1. Giới thiệu 2 2 2 6.2. Khái niệm về các mạng tổn 2 2 2 hao và công suất thấp 6 6.3. Các yêu cầu đối với giao thức định tuyến trong mạng cảm 2 2 2 biên không dây 6.4. Các thước đo định tuyến 2 2 2 trong mạng cảm biến không dây 6.5. Hàm mục tiêu 2 2 2 8
9. Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 6.6. Giao thức định tuyến RPL 2 2 2 Chương 7: Giao thức lớp ứng dụng CoAP 7.1. Giới thiệu 2 2 2 7 7.2. Giao thức CoAP 2 2 2 7.3. Một số đánh giá hiệu năng 2 2 2 của giao thức CoAP 7. PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN Điểm thành Quy định Chuẩn đầu ra học phần TT phần (Theo QĐ số 686/QĐ-ĐHKTKTCN G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 (Tỷ lệ %) ngày 10/10/2018) 1. Kiểm tra định kỳ lần 1 + Hình thức: trắc nghiệm trên giấy Điểm quá trình + Thời điểm: sau khi học hết x x x 1 (40%) chương 1,2 + Hệ số: 2 2. Kiểm tra định kỳ lần 2 x x 9
10. + Hình thức: trắc nghiệm trên giấy + Thời điểm: sau khi học hết chương 3,4 + Hệ số: 3. Kiểm tra định kỳ lần 3 + Hình thức: trắc nghiệm trên giấy. + Thời điểm: sau khi học hết x x chương 5,6,7 + Hệ số: 2 4. Kiểm tra thường xuyên + Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 15 phút, hỏi đáp, bài tập x x x x x x x x x x x trên lớp + Số lần: Tối thiểu 1 lần/sinh viên + Hệ số: 1 5. Kiểm tra chuyên cần + Hình thức: Điểm danh theo thời gian tham gia học trên lớp x x x x x x x x x x x + Số lần: 1 lần, vào thời điểm kết thúc học phần 10
11. + Hệ số: 3 + Hình thức: trắc nghiệm trên máy Điểm thi kết tính 2 thúc học phần x x x x x x x x x x x + Thời điểm: Theo lịch thi học kỳ (60%) + Tính chất: Bắt buộc 11
12. 8. PHƯƠNG PHÁP DẠY VÀ HỌC  Giảng viên giới thiệu học phần, tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, các địa chỉ website để tìm tư liệu liên quan đến môn học. Nêu nội dung cốt lõi của chương và tổng kết chương, sử dụng bài giảng điện tử và các mô hình giáo cụ trực quan trong giảng dạy. Tập trung hướng d n học, tư vấn học, phản h i kết quả thảo luận, bài tập lớn, kết quả kiểm tra và các nội dung lý thuyết chính m i chương.  Các phương pháp giảng dạy có thể áp dụng: Phương pháp thuyết trình; Phương pháp thảo luận nhóm; Phương pháp mô phỏng; Phương pháp minh họa; Phương pháp miêu tả, làm m u.  Sinh viên chuẩn bị bài từng chương, làm bài tập đầy đủ, trau d i kỹ năng làm việc nhóm để chuẩn bị bài thảo luận.  Trong quá trình học tập, sinh viên được khuyến khích đặt câu hỏi phản biện, trình bày quan điểm, các ý tưởng sáng tạo mới dưới nhiều hình thức khác nhau. 9. QUY ĐỊNH CỦA HỌC PHẦN 9.1. Quy định về tham dự lớp học  Sinh viên/học viên có trách nhiệm tham dự đầy đủ các buổi học. Trong trường hợp nghỉ học do lý do bất khả kháng thì phải có giấy tờ chứng minh đầy đủ và hợp lý.  Sinh viên vắng quá 50% buổi học dù có lý do hay không có lý do đều bị coi như không hoàn thành khóa học và phải đăng ký học lại vào học kỳ sau.  Tham dự các tiết học lý thuyết  Thực hiện đầy đủ các bài tập được giao  Tham dự kiểm tra giữa học kỳ  Tham dự thi kết thúc học phần  Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học 9.2. Quy định về hành vi lớp học  Học phần được thực hiện trên nguyên tắc tôn trọng người học và người dạy. Mọi hành vi làm ảnh hưởng đến quá trình dạy và học đều bị nghiêm cấm.  Sinh viên phải đi học đúng giờ quy định. Sinh viên đi trễ quá 15 phút sau khi giờ học bắt đầu sẽ không được tham dự buổi học.  Tuyệt đối không làm n, gây ảnh hưởng đến người khác trong quá trình học.  Tuyệt đối không được ăn uống, nhai kẹo cao su, sử dụng các thiết bị như điện thoại, máy nghe nhạc trong giờ học. 12
13. 10. TÀI LIỆU HỌC TẬP, THAM KHẢO 10.1. Tài liệu học tập: [1]. Phạm Viết Bình, Mạng cảm biến không dây trên nền kiến trúc IP, NXB Khoa học kỹ thuật, 2013. 10.2. Tài liệu tham khảo: [2]. Phan Quốc Phô, Nguyễn Đức Chiến, Giáo trình cảm biến, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2008. [3]. Vũ Quang H i, Giáo trình kỹ thuật cảm biến, NXB Giáo dục, 2010. [4]. Nguyễn Văn Hòa, Bùi Đăng Thành, Hoàng Sỹ H ng, Giáo trình đo lường điện và cảm biến đo lường, NXB Giáo Dục, 2010. 11.HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN  Các Khoa, Bộ môn phổ biến đề cương chi tiết cho toàn thể giáo viên thực hiện.  Giảng viên phổ biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào buổi học đầu tiên của học phần.  Giảng viên thực hiện theo đúng đề cương chi tiết đã được duyệt. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Trưởng khoa Trưởng bộ môn Người biên soạn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) Bùi Huy Hải Đặng Thị Hương Giang 13