Đề cương chi tiết học phần Mạng cảm biến không dây

 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 
 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 
 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 
 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 
 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 
 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 
 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 
 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 
 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 
+ 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 
 + 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 
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 
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 
14