无线传感器网络 实验指导书
刘斯韵
桂林电子科技大学 计算机与信息安全学院
2016.5
目录
实验一、基本接口和传感器实验（4课时） ................................................................................ 1
1. 实验目的： ....................................................................................................................... 1 2. 实验内容： ....................................................................................................................... 1 3. 实验结果和问题分析： ................................................................................................... 1 实验二、无线射频实验（4课时） ................................................................................................ 2
1. 实验目的： ....................................................................................................................... 2 2. 实验内容： ....................................................................................................................... 2 3. 实验结果和问题分析： ................................................................................................... 2 实验三、 ZStack协议栈实验（4课时） ..................................................................................... 3
1. 实验目的： ....................................................................................................................... 3 2. 实验内容： ....................................................................................................................... 3 3. 实验结果和问题分析： ................................................................................................... 3 实验四、 ZigBee协议分析和绑定实验（4课时） ..................................................................... 4
1. 实验目的： ....................................................................................................................... 4 2. 实验内容： ....................................................................................................................... 4 3. 实验结果和问题分析： ................................................................................................... 4 实验考试（2课时） ........................................................................................................................ 5
1. 考试目的： ....................................................................................................................... 5 2. 考试内容： ....................................................................................................................... 5 3. 实验成绩组成： ............................................................................................................... 5
实验一、基本接口和传感器实验（4课时）
1. 实验目的：
① 掌握CC2530通过串口烧录的过程； ② 理解定时器的编写方式； ③ 了解传感器工作方式和原理。
2. 实验内容：
本次实验为第一次实验，要求每两个同学为一组，每组单独完成本次实验所有内容。具体实验内容如下：
1. 完成《ZigBee无线传感网技术与应用开发》书本中2.2至2.9实验中任意两个； 2. 完成《ZigBee无线传感网技术与应用开发》书本中3.1至3.14中，任意2个实验； 3. 上述实验结果请拍照或记录结果现象。
思考：在看门狗的实验中，你可以修改LED灯开关的频率吗？假设现在要求频率由1秒提升至2秒，你可以实现吗？可以通过几种方式实现？通过实验，将你思考和分析的结果写在实验报告上。
3. 实验结果和问题分析：
将自己完成的源程序关键代码（如果有）、运行结果（截图或拍照或文字描述）和结果分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。
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实验二、无线射频实验（4课时）
1. 实验目的：
掌握点对点通信、广播通信、RSSI采集、信道监听、无线控制的工作方式和原理。
2. 实验内容：
本实验要求以两个同学为一小组，每小组单独完成本次实验所有内容。具体实验内容如下：
1. 完成《ZigBee无线传感网技术与应用开发》书本中4.1点对点通信实验； 2. 完成《ZigBee无线传感网技术与应用开发》书本中4.2广播通信实验；
3. 完成《ZigBee无线传感网技术与应用开发》书本中4.3 RSSI采集实验、4.4 信道监听
实验、4.5 无线控制实验 三个实验中的其中一个； 4. 上述实验结果请拍照或记录结果现象。
思考：既然在空气或真空中电磁信号传播都是类似于广播形式的，为什么还要点对点通信？通过实验，将你思考和分析的结果写在实验报告上。
3. 实验结果和问题分析：
将自己完成的源程序关键代码（如果有）、运行结果（截图或拍照或文字描述）和结果分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。
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实验三、ZStack协议栈实验（4课时）
1. 实验目的：
① 理解ZigBee协议相关知识；
② 在CC2530节点板上实现自组网；
③ 在ZStack协议栈上实现单播、组播和广播； ④ 实现多种网络拓扑的物联网通信。
2. 实验内容：
实验要求以自由组合方式，每两个同学为一小组，每小组单独完成本次实验所有内容。具体实验内容如下：
1. 完成《ZigBee无线传感网技术与应用开发》书本中5.2多点自组织组网实验； 2. 完成《ZigBee无线传感网技术与应用开发》书本中5.3信息广播/组播实验；
3. 完成《ZigBee无线传感网技术与应用开发》书本中5.4 星状网实验、5.5 树状网实
验、5.6 Mesh网实验，三个实验中只需要选择其中一个完成即可； 4. 上述实验结果请拍照或记录结果现象。 思考：如果尝试完成上述第3实验，一般很难成功，因为不同试验箱间节点存在干扰，一般只有一个试验箱的节点协调器可以成功观测到组网。请问有没有办法解决实验箱间干扰的问题？通过实验，将你思考和分析的结果写在实验报告上
3. 实验结果和问题分析：
将自己完成的源程序关键代码（如果有）、运行结果（截图或拍照或文字描述）和结果分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。
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实验四、ZigBee协议分析和绑定实验（4课时）
1. 实验目的：
① 理解ZigBee各种命令帧及数据帧的格式； ② 理解ZigBee的协议机制，通过绑定应用程序在不知道对方地址的情况下实现数据传
输
2. 实验内容：
实验要求以自由组合方式，每两个同学为一小组，每小组单独完成本次实验所有内容。具体实验内容如下：
1. 完成《ZigBee无线传感网技术与应用开发》书本中5.7 ZigBee协议分析实验； 2. 完成《ZigBee无线传感网技术与应用开发》书本中5.8 ZigBee绑定实验； 3. 上述实验结果请拍照或记录结果现象。
思考：你所得到的协议分析结果和书本上的基本一致或者类似吗？如果不一致，为什么？通过实验，将你思考和分析的结果写在实验报告上。
3. 实验结果和问题分析：
将自己完成的源程序关键代码（如果有）、运行结果（截图或拍照或文字描述）和结果分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。
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实验考试（2课时）
1. 考试目的：
① 考察对《无线传感器网络》实验课程的理解程度； ② 进一步掌握物联网综合应用的开发。
2. 考试内容：
设计一个物联网相关系统，具体题目考试公布。可以2-3个人为一小组完成，也可以独立完成。一个人起评分为100，2人小组起评分90，3人小组起评分80。要求：
1. 可正常运行（30分） 2. 使用传感器（20分）
3. 使用第二个传感器（10分） 4. 使用第三个传感器（10分） 5. 运用ZigBee（20分）
6. 可以用Android操作（10分）
以上题目仅作参考，可以参照上述题目进行实验考试复习。
3. 实验成绩组成：
考核方式为现场上机操作。
实验成绩 = 实验考勤（20%） + 实验报告（20%） + 实验考核（60%）。
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