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國立清華大學資訊工程學系 NTHU Department of Computer Science
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無線感測網路協定與應用

一、課程目標

本課程的主要目標,在於讓學生了解無線感測網路相關通訊協定、軟體開發技術以及硬體介面之基本知識與觀念,並輔以一系列實驗課程,讓學生透過自己所撰寫的程式,控制無線感測器之硬體元件,以達到理論與實務兼備的教學目的。

 

二、指定用書 (Text Book

 1. Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks. 作者: Holger Karl and  Andreas Willig. 出版商 :  Wiley.

 2. Ad Hoc Wireless Networks: Architectures and Protocols. 作者: C. Siva Ram Murthy, B. S. Manoj. 出版商 :  Wiley.

 3. Ad Hoc Wireless Networks: Architectures and Protocols. 作者: C. Siva Ram Murthy, B. S. Manoj. 出版商 :  Prentice Hall.

 

三、參考書籍 (References

 

四、授課老師 (Teacher)

許健平 教授

 

五、教學方式 (Teaching Method

  1. 課堂上課

 2. 專題實作

 3. 指定論文報告

 

六、課程大綱

 1. Introduction Applications of WSNs

 2. Single-node architecture Hardware components (Octopus II, Octopus N)

 3. MAC protocols, Fundamentals of (wireless) MAC protocols, 

Contention-based MAC protocols

  • 介紹著名的 Sensor MAC Protocols,如 S-MAC, T-MAC
  • 介紹以 Schedule-based 的 MAC Protocols,如LEACH 及 TRAMA
  • The IEEE Zigbee/802.15MAC protocol
  • 介紹IEEE 802.15.4之通訊協定

 4. Routing protocols

  • Zigbee Protocol - 介紹 Zigbee 網路協定
  • Geographic routing protocols - 介紹專為 WSN 設計之繞徑協定GPSR、Face Routing
  • Dead-end aware routing protocols - 介紹WSN中克服空洞及障礙物之繞徑協定
  • 介紹 Data-Centric 資料儲存方法

 5. Topology control

  • Motivations and Goals - 介紹Topology Control之動機與目的
  • Power control - 介紹 Power Control  Topology 的影響

 6. Time synchronization

  • Introduction to the time synchronization problem - 介紹 Time Synchronization 的問題與挑戰
  • Protocols based on sender/receiver synchronization - 介紹以Sender/Receiver 為主的同步技術
  • Protocols based on receiver/receiver synchronization - 介紹以Receiver/Receiver 為主的同步技術

 7. Localization and positioning

  • Single-hop approaches 介紹諸如 APIT 等知名的單步定位技術
  • Multi-hop approaches - 介紹諸如 DV-hop 等知名的多步定位技術
  • Mobile anchor approaches - 介紹諸如 Bounding box 等知名的定位技術

 8. Coverage

  • Coverage problem and voronoi diagram
  • 介紹覆蓋問題k-覆蓋問題與voronoi diagram工具
  • Target coverage - 介紹 Target coverage 之省電與排程技
  • Barrier coverage - 介紹 Barrier coverage 之省電與排程技
  • Area coverage - 介紹 Area coverage 之省電與排程技術
  • Coverage with Probabilistic Model-介紹機率式的覆蓋技術

 9. 物聯網簡介

10. Special Topics Report 專題報告

 

七、成績考核 (Grading

 1. 期中考 (20~30%)

 2. 期末報告 (10~20%)

 3. 專題實作 (20~30%)

 4. 作業 (20~30%)

 5. 上課出席狀況 (5~10%)

  (以上成績百分比,將視課堂狀況調整)

 

八、課程連結綱址 (Web Links

http://hscc.cs.nthu.edu.tw/~sheujp/module.php?page=course06_6

 

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