無線感測網路實驗個人總結範文

『壹』 無線感測網路求助

全新物聯網安防系統
本系統通過物聯網及感測網路的深入運用，實現了特定區域的安全防範以及智能控制等功能，結合人機對話以及邏輯判斷技術使得系統更加靈活具有前瞻性。
系統採取獨立設計，根據用戶需求對系統的各項配置進行有針對性的組合，在滿足用戶需求的前提下，可有效避免系統的同一性（即任何2套系統之間都有較大區別），保證了系統的唯一性，並且預留用戶自我修改界面，可方便用戶自行對系統的各種狀態進行修改。
功能說明：
安全防範部分
安防部分分為三部分1.外圍周界檢測及防禦 2.過渡區檢測及防禦 3.核心區域檢測及緊急防禦。
1.外圍周界檢測及防禦
此部分主要對周界進行智能分析檢測，可對外圍徘徊進行語音警告，並對翻越人員進行有效防禦，採取智能檢測可有效避免誤檢和漏檢，通過軟體智能分析可有效區分人員動物或干擾。
2.過渡區檢測及防禦
過渡區位於外圍防禦區與核心區域之間，對於住宅用戶既院落部分，系統對於此部分採取跟蹤定位，當外圍區域被侵入後迅速定位侵入人員並啟動防禦措施對其進行防禦，同時可結合視頻設備對其進行抓拍，防禦手段可根據用戶要求進行有針對性的定製。
3.核心區域防禦
此區域為住宅的居住部分，包括門窗的檢測防禦，以及會客區的緊急防禦等功能，同時對房屋的主要出入口採取緩沖措施，即對出入口區域設定緩沖區，當緩沖區內存在多人的情況下系統需要多人全部身份驗證後才可允許進入，可有效避免跟隨以及人員內外結合進入的可能性。
緊急防禦功能，此功能只在有訪客到來以及核心區域被侵入的情況下才可啟動，在特殊情況下保護用戶的安全，同時避免了無侵入情況下的誤觸發的可能性。以上三個部分相互協同相互感知，彼此相互聯動，大大的加強了系統的穩定性及安全性。
並且系統還具備完善的燃氣泄露及消防報警功能系統在有燃氣設備的區域設置了燃氣檢測及處理功能，當系統發現某一區域燃氣濃度超標時，將第一時間通知用戶不要進入，同時系統自動根據現場條件進行處理，例如關閉燃氣總閥，打開通風設備以及切斷相應區域電源等一系列措施，確保用戶人身安全，當系統檢測已無危險時會自動解除相應狀態同時通知用戶危險已經解除，火災等突發情況處理同樣。
同時我們充分考慮到各種不確定因素，為系統設置了備用電源系統確保住宅供電失常情況下，系統可保持一定時間的正常使用，通訊暢通無阻，避免有不法分子企圖通過切斷電源來入侵系統。

智能家居部分
傳統智能家居無法擺脫大量的遙控器以及面板式的操作，而本系統無需任何額外的操作即可享受系統帶來的高度智能化得家居享受。
1.燈光控制
在房屋各個功能區採取出入口控制以及區域定位技術，將採集數據反饋到處理單元，對數據統一分析處理並發送至控制單元，通過控制輸出對各個功能區燈光進行調節控制，模式改變等。同時設置本地控制開關與系統並聯使用，通過簡單的操作可以進行燈光場景的設置，方便用戶根據不同的使用要求進行不同的選擇。
在客廳部分，系統通過出入口計數來判斷區域人員數量，同時結合室內光線強度自動開啟燈具，並調節光亮度以達到舒適的光線，系統根據門禁系統反饋信號，調用訪客數據對客廳區域燈光模式進行選擇，可由用戶自行定製不同的會客以及休息等模式下，燈光開啟方式數量強弱等。
在餐廳區域，系統根據處理單元自帶系統時鍾，以及光線條件以及人員移動，來自動調節控制燈光模式數量等，同樣用戶可根據個人喜好輕松DIY各種控制模式，彰顯個人品味。
在主卧室設置光線感應器，可根據室內的光線來調節照明燈的亮度，以尋求最舒適的感受，同時結合人員定位當無人時自動延時關閉燈光，當用戶起夜時系統將自動為其開啟床頭燈，同時根據其移動軌跡開啟相應區域燈，避免影響他人休息。
同時燈光系統可與安防系統聯動，當家中無人時如有不法分子妄想偷竊財務，系統將自動開啟個別區域的燈光嚇止其企圖。
對於室外、裝飾、泛光等照明方式的控制，將根據用戶需求進行設計同時預留多種方案供用戶自行切換。本系統還可以提供其它各種智能控制功能，尤其是該系統靈活方便，可根據用戶的不同要求隨時方便的更改，而不必對現場線路進行任何改動
2.門窗控制系統
本系統具有完善的門窗及窗簾控制功能，對於門的控制系統根據門禁系統反饋信號，通過控制輸出單元直接控制電控鎖的開關。窗及窗簾的控制系統採取多種控制方式，例如卧室窗的控制，系統可根據室內空氣成分以及外部天氣自動開窗通風，也可根據人員位置開關，還可以根據感測信號用戶自選開關。卧室窗簾控制我們採取人性化控制，系統檢測用戶是否起床，外部光線條件，以及卧室區域是否有人等進行分析判斷決定其開啟或關閉，同時保留手動開關定時開關等功能供用戶自由搭配選擇使用。
3.居家電器控制
居家電器控制部分，系統實現了無操作自動服務，即所有電器設備只要與系統相連即可根據用戶預先設定的工作模式，系統根據人員移動自動開啟，以熱水器為例，當用戶設定好其工作模式後（水溫，水量等），當用戶回家或到預定時間後將自動運行至所需條件，同時也可遠程設定各種參數，當用戶使用時一切都已准備就緒，所有電器設備的控制我們根據用戶喜好進行設計，同時預留多種模式搭配供用戶自行切換使用

人機界面部分
人機界面系統是本系統實現，用戶與系統溝通的窗口。我們在設計時充分徵求用戶意見及喜好，為其量身定做適合其個人品味的人機窗口，方便用戶在系統使用過程中隨時根據自己的喜好及需求對系統進行修改，輕松便捷輕松點擊滑鼠即可完成各種功能的搭配。

『貳』 無線感測器網路

無線感測器網路所具有的眾多類型的感測器，可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。基於MEMS的微感測技術和無線聯網技術為無線感測器網路賦予了廣闊的應用前景。

『叄』 請簡要描述在無線感測網路組網實驗中進行zigbee參數配置時需注意哪些問題

Zigbee：全新無線網路數據通信技術 Zigbee技術是隨著工業自動化對於無線通信和數據傳輸的需求而產生的，Zigbee網路省電、可靠、成本低、容量大、安全，可廣泛應用於各種自動控制領域。 Zigbee的由來： 在藍牙技術的使用過程中，人們發現藍牙技術盡管有許多優點，但仍存在許多缺陷。對工業，家庭自動化控制和遙測遙控領域而言，藍牙技術顯得太復雜，功耗大，距離近，組網規模太小等，......而工業自動化對無線通信的需求越來越強烈。正因此，經過人們長期努力，Zigbee協議在2003年中通過後，於2004正式問世了。 Zigbee是什麼： Zigbee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網路平台，十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網，每一個Zigbee網路數傳模塊類似移動網路的一個基站，在整個網路范圍內，它們之間可以進行相互通信；每個網路節點間的距離可以從標準的75米，到擴展後的幾百米，甚至幾公里；另外整個Zigbee網路還可以與現有的其它的各種網路連接。例如，你可以通過互聯網在北京監控雲南某地的一個Zigbee控制網路。 不同的是，Zigbee網路主要是為自動化控制數據傳輸而建立，而移動通信網主要是為語音通信而建立；每個移動基站價值一般都在百萬元人民幣以上，而每個Zigbee"基站"卻不到1000元人民幣;每個Zigbee 網路節點不僅本身可以與監控對對象，例如感測器連接直接進行數據採集和監控，它還可以自動中轉別的網路節點傳過來的數據資料; 除此之外，每一個Zigbee網路節點（FFD）還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網路信息中轉任務的孤立的子節點（RFD）無線連接。 每個Zigbee網路節點（FFD和RFD）可以可支持多到31個的感測器和受控設備，每一個感測器和受控設備終可以有8種不同的介面方式。可以採集和傳輸數字量和模擬量。 Zigbee技術的應用領域： Zigbee技術的目標就是針對工業，家庭自動化，遙測遙控，汽車自動化、農業自動化和醫療護理等，例如燈光自動化控制，感測器的無線數據採集和監控，油田，電力，礦山和物流管理等應用領域。另外它還可以對局部區域內移動目標例如城市中的車輛進行定位。（成都西谷曙光數字技術公司的專利技術）。 通常，符合如下條件之一的應用，就可以考慮採用Zigbee技術做無線傳輸： 1． 需要數據採集或監控的網點多； 2． 要求傳輸的數據量不大，而要求設備成本低； 3． 要求數據傳輸可性高，安全性高； 4． 設備體積很小，不便放置較大的充電電池或者電源模塊； 5． 電池供電； 6． 地形復雜，監測點多，需要較大的網路覆蓋； 7． 現有移動網路的覆蓋盲區； 8． 使用現存移動網路進行低數據量傳輸的遙測遙控系統。 9． 使用GPS效果差，或成本太高的局部區域移動目標的定位應用。 Zigbee 技術的特點： 省電：兩節五號電池支持長達6個月到2年左右的使用時間 可靠：採用了碰撞避免機制，同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避免了發送數據時的競爭和沖突；節點模塊之間具有自動動態組網的功能，信息在整個Zigbee網路中通過自動路由的方式進行傳輸，從而保證了信息傳輸的可靠性。 時延短：針對時延敏感的應用做了優化，通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短。 網路容量大：可支持達65000個節點。 安全：ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，加密演算法採用通用的AES-128。 高保密性：64位出廠編號和支持AES-128加密 Zigbee的發展前景： Zigbee技術和RFID 技術在2004年就被列為當今世界發展最快，市場前景最廣闊的十大最新技術中的兩個。關於這方面的報道，你只需在網路，或GOOGLE搜索欄中鍵入"Zigbee"，你就會看到大量的有關報道。總之，今後若干年，都將是Zigbee技術飛速發展的時期。 Zigbee技術在我國的應用情況： 盡管，國內不少人已經開始關注Zigbee這們新技術，而且也有不少單位開始涉足Zigbee技術的開發工作，然而，由於Zigbee 本身是一種新的系統集成技術，應用軟體的開發必須和網路傳輸，射頻技術和底層軟硬體控制技術結合在一起。因而深入理解這個來自國外的新技術，再組織一個在這幾個方面都有豐富經驗的配套的隊伍，本身就不是一件容易的事情，因而，到目前為止，國內目前除了成都西谷曙光數字技術有限公司，真正將Zigbee技術開發成產品，並成功地用於解決幾個領域的實際生產問題而外，尚未見到其它報道。 Zigbee 和現有移動網（GPRS，CDMA-1X）的比較： 1． 無網路使用費：使用移動網需要長期支付網路使用費，而且是按節點終端的數量計算的，而Zigbee沒有這筆費用； 2． 設備投入低：使用移動網需要購買移動終端設備，每個終端的價格在人民幣1000元上下，而使用Zigbee 網路，不僅Zigbee網路節點模塊（相當於基站）費用每隻人民幣不到1000元，而且，主要使用的網路子節點（相當於手機）的價格還要低得多； 3． 通信更可靠：由於現有移動網主要是為手機通信而設計的，盡管CDMA-1X和GPRS可以進行數據通信，但實踐發現，不僅通信數率比設計速率低很多，而且數據通信的可靠信也存在一定的問題。而Zigbee網路則是專門為控制數據的傳輸而設計的，因而控制數據的傳輸具有相當的保證。 4． 高度的靈活性和低成本：首先，通過使用覆蓋距離不同，功能不同的Zigbee網路節點，以及其它非Zigbee系統的低成本的無線收發模塊，建立起一個Zigbee局部自動化控制網，（這個網路可以是星型，樹狀，網狀及其共同組成的復合網結構）再通過互聯網或移動網與遠端的計算機相連，從而實現低成本，高效率的工業自動化遙測遙控； 5． 比起現有的移動網來，盡管Zigbee僅僅只是一個區域網，覆蓋區域有限，但它卻可以與現有的移動網，互聯網和其它通信網路相連接，將許多Zigbee區域網相互連成為一個整體。有效的解決移動網的盲區覆蓋問題：我們知道，現有移動網路在許多地方存在盲區，特別是鐵路，公路，油田，礦山等野外，更是如此。而增加一個移動基站或直放站的費用是相當可觀的，此時使用Zigbee網路進行盲區覆蓋不僅經濟有效，而且往往是現在唯一可行手段。 Zigbee與現有數傳電台的比較： 1． 可靠性高：由於Zigbee模塊的集成度遠比一般數傳電台高，分離元器件少，因而可靠性更高； 2． 使用方便安全：因為集成度高，比起一般數傳電台來，Zigbee收法模塊體積可以做得很小，而且功耗低，例如成都西谷公司遠距離傳輸模塊（2-5公里），最大發射電流比一個CDMA手機還要小許多，因而很容易集成或直接安放在到設備之中，不僅使用方便，而且在戶外使用時，不容易受到破壞； 3． 抗干擾力強，保密性好，誤碼率低：Zigbee收發模塊使用的是2.4G 直序擴頻技術，比起一般FSK， ASK和跳頻的數傳電台來，具有更好的抗干擾能力，和更遠的傳輸距離； 4． 免費頻段：Zigbee使用的是免費頻段，而許多數傳電台所使用的頻段不僅需要申請，而且每年都需要向國家無委會交納相當的頻率使用費。 5． 價格低： Zigbee數傳模塊的價格只有具有類似功能的數傳電台的幾分之一；(2.4G，250kps，3-5公里距離DSSS 數傳模塊每隻不到1000元人民幣) 怎樣利用Zigbee盡快產生效益： 為了讓大家能更快更好的將Zigbee技術用於解決不同應用領域的實際問題，而不需要深入了解Zigbee網路本身是如何來工作的，從而大大縮短你系統集成的時間，迅速給你帶來實際經濟效益。 成都西谷曙光數字技術有限公司專門向用戶提供Zigbee無線網路平台的演示/應用套件，和具體應用開發培訓。 這個套件包括： 1). 5個標準的演示/應用模塊（其中一個用作為與計算機相連的網關節點）； 2). 電池，天線等附件； 3). Zigbee網路功能演示軟體； 4). 每個模塊提供兩個USART介面； 5). 一個標準的串口通信協議，用於將應用模塊與你的計算機和感測器相連。如果我們的標准串口協議不能滿足你具體應用的需要，原則上，我們可以根據你的具體要求加以修改。 利用這個套件，你可以完全按照有線網路連接來編制你的應用程序；將實際上的無線網路，當作一個一般的有線網路來加以利用。 這個套件，具有如下演示功能： 1． 演示Zigbee網路本身所具有的自動動態組網功能； 2． 演示網路中數據傳輸自動路由，以及數據如何在網路中傳輸的功能； 3． 顯示網路無線鏈路連接狀況，以及每個網路節點實際數據傳輸統計的功能，； 4． 演示整個網路的多種數據採集功能； 5． 演示控制中心對遠端網路節點的控制功能； 6． 更重要的是，它除了具有如上的演示功能外，它還可用於實際網路布置中檢查無線鏈路連接狀況，對現場網路節點的具體布置效果進行評估和調整。這個套件中的每個模塊提供兩個USART介面，供用戶直接編寫自己的應用程序和它用。這樣，用戶可根據自己實際應用的需要，確定所需的網路節點數量和遠端的具體設置後，就可以編寫具體應用程序軟體。當你的軟體開發工作完成後，就可以直接使用我們提供的標准模塊進行現場安裝設置後，就可以工作了。

『肆』 無線感測器網路中的部署問題，200分！！追加！！

無線感測器網路是近幾年發展起來的一種新興技術,在條件惡劣和無人堅守的環境監測和事件跟蹤中顯示了很大的應用價值。節點部署是無線感測器網路工作的基礎,對網路的運行情況和壽命有很大的影響。部署問題涉及覆蓋、連接和節約能量消耗3個方面。該文重點討論了網路部署中的覆蓋問題,綜述了現有的研究成果,總結了今後的熱點研究方向,為以後的研究奠定了基礎。
基於虛擬勢場的有向感測器網路覆蓋增強演算法
摘 要: 首先從視頻感測器節點方向性感知特性出發,設計了一種方向可調感知模型,並以此為基礎對有向感測器網路覆蓋增強問題進行分析與定義;其次,提出了一種基於虛擬勢場的有向感測器網路覆蓋增強演算法PFCEA (potential field based coverage-enhancing algorithm).通過引入「質心」概念,將有向感測器網路覆蓋增強問題轉化為質心均勻分布問題,以質心點作圓周運動代替感測器節點感測方向的轉動.質心在虛擬力作用下作擴散運動,以消除網路中感知重疊區和盲區,進而增強整個有向感測器網路覆蓋.一系列模擬實驗驗證了該演算法的有效性.
關鍵詞: 有向感測器網路;有向感知模型;虛擬勢場;覆蓋增強
中圖法分類號: TP393 文獻標識碼: A
覆蓋作為感測器網路中的一個基本問題,反映了感測器網路所能提供的「感知」服務質量.優化感測器網路覆蓋對於合理分配網路的空間資源,更好地完成環境感知、信息獲取任務以及提高網路生存能力都具有重要的意義[1].目前,感測器網路的初期部署有兩種策略:一種是大規模的隨機部署;另一種是針對特定的用途進行計劃部署.由於感測器網路通常工作在復雜的環境下,而且網路中感測器節點眾多,因此大都採用隨機部署方式.然而,這種大規模隨機投放方式很難一次性地將數目眾多的感測器節點放置在適合的位置,極容易造成感測器網路覆蓋的不合理(比如,局部目標區域感測器節點分布過密或過疏),進而形成感知重疊區和盲區.因此,在感測器網路初始部署後,我們需要採用覆蓋增強策略以獲得理想的網路覆蓋性能.
目前,國內外學者相繼開展了相關覆蓋增強問題的研究,並取得了一定的進展[25].從目前可獲取的資料來看,絕大多數覆蓋問題研究都是針對基於全向感知模型(omni-directional sensing model)的感測器網路展開的[6],
即網路中節點的感知范圍是一個以節點為圓心、以其感知距離為半徑的圓形區域.通常採用休眠冗餘節點[2,7]、
重新調整節點分布[811]或添加新節點[11]等方法實現感測器網路覆蓋增強.
實際上,有向感知模型(directional sensing model)也是感測器網路中的一種典型的感知模型[12],即節點的感知范圍是一個以節點為圓心、半徑為其感知距離的扇形區域.由基於有向感知模型的感測器節點所構成的網路稱為有向感測器網路.視頻感測器網路是有向感測器網路的一個典型實例.感知模型的差異造成了現有基於全向感知模型的覆蓋研究成果不能直接應用於有向感測器網路,迫切需要設計出一系列新方法.
在早期的工作中[13],我們率先開展有向感測器網路中覆蓋問題的研究,設計一種基本的有向感知模型,用以刻畫視頻感測器節點的方向性感知特性,並研究有向感測器網路覆蓋完整性以及通信連通性問題.同時,考慮到有向感測器節點感測方嚮往往具有可調整特性(比如PTZ攝像頭的推拉搖移功能),我們進一步提出一種基於圖論和計算幾何的集中式覆蓋增強演算法[14],調整方案一經確定,網路中所有有向感測器節點並發地進行感測方向的一次性調整,以此獲得網路覆蓋性能的增強.但由於未能充分考慮到有向感測器節點局部位置及感測方向信息,因而,該演算法對有向感測器網路覆蓋增強的能力相對有限.
本文將基本的有向感知模型擴展為方向可調感知模型,研究有向感測器網路覆蓋增強問題.首先定義了方向可調感知模型,並分析隨機部署策略對有向感測器網路覆蓋率的影響.在此基礎上,分析了有向感測器網路覆蓋增強問題.本文通過引入「質心」概念,將待解決問題轉化為質心均勻分布問題,提出了一種基於虛擬勢場的有向感測器網路覆蓋增強演算法PFCEA(potential field based coverage-enhancing algorithm).質心在虛擬力作用下作擴散運動,逐步消除網路中感知重疊區和盲區,增強整個網路覆蓋性能.最後,一系列模擬實驗驗證了PFCEA演算法的有效性.
1 有向感測器網路覆蓋增強問題
本節旨在分析和定義有向感測器網路覆蓋增強問題.在此之前,我們對方向可調感知模型進行簡要介紹.
1.1 方向可調感知模型
不同於目前已有的全向感知模型,方向可調感知模型的感知區域受「視角」的限制,並非一個完整的圓形區域.在某時刻t,有向感測器節點具有方向性感知特性;隨著其感測方向的不斷調整(即旋轉),有向感測器節點有能力覆蓋到其感測距離內的所有圓形區域.由此,通過簡單的幾何抽象,我們可以得到有向感測器節點的方向可調感知模型,如圖1所示.
定義1. 方向可調感知模型可用一個四元組P,R, ,
表示.其中,P=(x,y)表示有向感測器節點的位置坐標;R表示節
點的最大感測范圍,即感測半徑;單位向量 = 為扇形感知區域的中軸線,即節點在某時刻t時的感測方向; 和 分別是單位向量 在X軸和Y軸方向上的投影分量;表示邊界距離感測向量 的感測夾角,2代表感測區域視角,記作FOV.
特別地,當=時,傳統的全向感知模型是方向可調感知模型的一個特例.
若點P1被有向感測器節點vi覆蓋成立,記為viP1,當且僅當滿足以下條件:
(1) ,其中, 代表點P1到該節點的歐氏距離;
(2) 與 間夾角取值屬於[,].
判別點P1是否被有向感測器節點覆蓋的一個簡單方法是:如果 且 ,那麼,點P1
被有向感測器節點覆蓋;否則,覆蓋不成立.另外,若區域A被有向感測節點覆蓋,當且僅當區域A中任何一個點都被有向感測節點覆蓋.除非特別說明,下文中出現的「節點」和「感測器節點」均滿足上述方向可調感知模型.
1.2 有向感測器網路覆蓋增強問題的分析與定義
在研究本文內容之前,我們需要作以下必要假設:
A1. 有向感測器網路中所有節點同構,即所有節點的感測半徑(R)、感測夾角()參數規格分別相同;
A2. 有向感測器網路中所有節點一經部署,則位置固定不變,但其感測方向可調;
A3. 有向感測器網路中各節點都了解自身位置及感測方向信息,且各節點對自身感測方向可控.
假設目標區域的面積為S,隨機部署的感測器節點位置滿足均勻分布模型,且目標區域內任意兩個感測器節點不在同一位置.感測器節點的感測方向在[0,2]上也滿足均勻分布模型.在不考慮感測器節點可能落入邊界區域造成有效覆蓋區域減小的情況下,由於每個感測器節點所監控的區域面積為R2,則每個感測器節點能監測整個目標區域的概率為R2/S.目標區域被N個感測器節點覆蓋的初始概率p0的計算公式為(具體推導過程參見文獻[14])
(1)
由公式(1)可知,當目標區域內網路覆蓋率至少達到p0時,需要部署的節點規模計算公式為
(2)
當網路覆蓋率分別為p0和p0+p時,所需部署的感測器節點數目分別為ln(1p0)/,ln(1(p0+p))/.其中, =ln(SR2)lnS.因此,感測器節點數目差異N由公式(3)可得,
(3)
當目標區域面積S、節點感測半徑R和感測夾角一定時,為一常數.此時,N與p0,p滿足關系如圖2所示(S=500500m2,R=60m,=45º).從圖中我們可以看出,當p0一定時,N隨著p的增加而增加;當p一定時,N隨著p0的增加而增加,且增加率越來越大.因此,當需要將覆蓋率增大p時,則需多部署N個節點(p0取值較大時(80%),p取值每增加1%,N就有數十、甚至數百的增加).如果採用一定的覆蓋增強策略,無須多部署節點,就可以使網路覆蓋率達到p0+p,大量節省了感測器網路部署成本.
設Si(t)表示節點vi在感測向量為 時所覆蓋的區域面積.運算操作Si(t)Sj(t)代表節點vi和節點vj所能覆蓋到的區域總面積.這樣,當網路中節點感測向量取值為 時,有向感測器網路覆蓋率可表
示如下:
(4)
因此,有向感測器網路覆蓋增強問題歸納如下:
問題:求解一組 ,使得對於初始的 ,有 取值
接近最大.

Fig.2 The relation among p0, p and N
圖2 p0,p和N三者之間的關系
2 基於虛擬勢場的覆蓋增強演算法
2.1 傳統虛擬勢場方法
虛擬勢場(virtual potential field)的概念最初應用於機器人的路徑規劃和障礙躲避.Howard等人[8]和Pori等人[9]先後將這一概念引入到感測器網路的覆蓋增強問題中來.其基本思想是把網路中每個感測器節點看作一個虛擬的電荷,各節點受到其他節點的虛擬力作用,向目標區域中的其他區域擴散,最終達到平衡狀態,即實現目標區域的充分覆蓋狀態.Zou等人[15]提出了一種虛擬力演算法(virtual force algorithm,簡稱VFA),初始節點隨機部署後自動完善網路覆蓋性能,以均勻網路覆蓋並保證網路覆蓋范圍最大化.在執行過程中,感測器節點並不移動,而是計算出隨機部署的感測器節點虛擬移動軌跡.一旦感測器節點位置確定後,則對相應節點進行一次移動操作.Li等人[10]為解決感測器網路布局優化,在文獻[15]的基礎上提出了涉及目標的虛擬力演算法(target involved virtual force algorithm,簡稱TIVFA),通過計算節點與目標、熱點區域、障礙物和其他感測器之間的虛擬力,為各節點尋找受力平衡點,並將其作為該感測器節點的新位置.
上述利用虛擬勢場方法優化感測器網路覆蓋的研究成果都是基於全向感知模型展開的.假定感測器節點間存在兩種虛擬力作用:一種是斥力,使感測器節點足夠稀疏,避免節點過於密集而形成感知重疊區域;另一種是引力,使感測器節點保持一定的分布密度,避免節點過於分離而形成感知盲區[15].最終利用感測器節點的位置移動來實現感測器網路覆蓋增強.
2.2 基於虛擬勢場的有向感測器網路覆蓋增強演算法
在實際應用中,考慮到感測器網路部署成本,所有部署的感測器節點都具有移動能力是不現實的.另外,感測器節點位置的移動極易引起部分感測器節點的失效,進而造成整個感測器網路拓撲發生變化.這些無疑都會增加網路維護成本.因而,本文的研究工作基於感測器節點位置不變、感測方向可調的假設.上述假設使得直接利用虛擬勢場方法解決有向感測器網路覆蓋增強問題遇到了麻煩.在傳統的虛擬勢場方法中,感測器節點在勢場力的作用下進行平動(如圖3(a)所示),而基於本文的假設,感測器節點表現為其扇形感知區域在勢場力的作用下以感測器節點為軸心進行旋轉(如圖3(b)所示).
為了簡化扇形感知區域的轉動模型,我們引入「質心(centroid)」的概念.質心是質點系中一個特定的點,它與物體的平衡、運動以及內力分布密切相關.感測器節點的位置不變,其感測方向的不斷調整可近似地看作是扇形感知區域的質心點繞感測器節點作圓周運動.如圖3(b)所示,一個均勻扇形感知區域的質心點位於其對稱軸上且與圓心距離為2Rsin/3.每個感測器節點有且僅有一個質心點與其對應.我們用c表示感測器節點v所對應的質心點.本文將有向感測器網路覆蓋增強問題轉化為利用傳統虛擬勢場方法可解的質心點均勻分布問題,如圖4所示.

Fig.3 Moving models of sensor node
圖3 感測器節點的運動模型

Fig.4 The issue description of coverage enhancement in directional sensor networks
圖4 有向感測器網路覆蓋增強問題描述
2.2.1 受力分析
利用虛擬勢場方法增強有向感測器網路覆蓋,可以近似等價於質心點-質心點(c-c)之間虛擬力作用問題.我們假設質心點-質心點之間存在斥力,在斥力作用下,相鄰質心點逐步擴散開來,在降低冗餘覆蓋的同時,逐漸實現整個監測區域的充分高效覆蓋,最終增強有向感測器網路的覆蓋性能.在虛擬勢場作用下,質心點受來自相鄰一個或多個質心點的斥力作用.下面給出質心點受力的計算方法.
如圖5所示,dij表示感測器節點vi與vj之間的歐氏距離.只有當dij小於感測器節點感測半徑(R)的2倍時,它們的感知區域才存在重疊的可能,故它們之間才存在產生斥力的作用,該斥力作用於感測器節點相應的質心點ci和cj上.
定義2. 有向感測器網路中,歐氏距離不大於節點感測半徑(R)2倍的一對節點互為鄰居節點.節點vi的鄰居節點集合記作i.即i={vj|Dis(vi,vj)2R,ij}.
我們定義質心點vj對質心點vi的斥力模型 ,見公式(5).
(5)
其中,Dij表示質心點ci和cj之間的歐氏距離;kR表示斥力系數(常數,本文取kR=1);ij為單位向量,指示斥力方向(由質心點cj指向ci).公式(5)表明,只有當感測器節點vi和vj互為鄰居節點時(即有可能形成冗餘覆蓋時),其相應的質心點ci和cj之間才存在斥力作用.質心點所受斥力大小與ci和cj之間的歐氏距離成反比,而質心點所受斥力方向由ci和cj之間的相互位置關系所決定.
質心點ci所受合力是其受到相鄰k個質心點排斥力的矢量和.公式(6)描述質心點ci所受合力模型 .
(6)
通過如圖6所示的實例,我們分析質心點的受力情況.圖中包括4個感測器節點:v1,v2,v3和v4,其相應的質心
點分別為c1,c2,c3和c4.以質心點c1為例,由於d122R,故 ,質心點c1僅受到來自質心點c3和c4的斥力,其所受合力 .感測器節點感測方向旋轉導致質心點的運動軌跡並不是任意的,而是固定繞感測器節點作圓周運動.因此,質心點的運動僅僅受合力沿圓周切線方向分量 的影響.

Fig.6 The force on centroid
圖6 質心點受力
2.2.2 控制規則(control law)
本文基於一個虛擬物理世界研究質心點運動問題,其中作用力、質心點等都是虛擬的.該虛擬物理世界的構建是建立在求解問題特徵的基礎上的.在此,我們定義控制規則,即規定質心點受力與運動之間的關系,以達到質心點的均勻分布.
質心點在 作用下運動,受到運動學和動力學的雙重約束,具體表現如下:
(1) 運動學約束
在傳統感測器網路中利用虛擬勢場方法移動感測器節點的情況下,由於感測器節點向任意方向運動的概率是等同的,我們大都忽略其所受的運動學約束[8].而在轉動模型中,質心點的運動不是任意方向的,受合力沿圓
周切線方向分量 的影響,只能繞其感測器節點作圓周運動.
質心點在運動過程中受到的虛擬力是變化的,但對感測器網路系統來說,感測器節點之間每時每刻都交換鄰居節點位置及感測方向信息是不現實的.因此,我們設定鄰居節點間每隔時間步長t交換一次位置及感測方向信息,根據交換信息計算當前時間步長質心點所受合力,得出轉動方向及弧長.同時,問題求解的目的在於將節點的感測方向調整至一個合適的位置.在此,我們不考慮速度和加速度與轉動弧長之間的關系.
(2) 動力學約束
動力學約束研究受力與運動之間的關系.本運動模型中的動力學約束主要包含兩方面內容:
• 每個時間步長t內,質心點所受合力與轉動方向及弧長之間的關系;
• 質心點運動的靜止條件.
在傳統感測器網路中利用虛擬勢場方法移動感測器節點的情況下,在每個時間步長內,感測器節點的運動速度受限於最大運動速度vmax,而不是隨感測器節點受力無止境地增加.通過此舉保證微調方法的快速收斂.在本轉動模型中,我們同樣假設質心點每次固定以較小的轉動角度進行轉動,通過多次微調方法逐步趨向最優解,即在每個時間步長t內,質心點轉動的方向沿所受合力在圓周切線方向分量,轉動大小不是任意的,而是具有固定轉動角度.採用上述方法的原因有兩個:
• 運動過程中,質心點受力不斷變化,且變化規律很難用簡單的函數進行表示,加之上述運動學約束和問題特徵等因素影響,我們很難得出一個簡明而合理的質心點所受合力與轉動弧長之間的關系.
• 運動過程中,質心點按固定角度進行轉動,有利於簡化計算過程,減少節點的計算負擔.同時,我們通過分析模擬實驗數據發現,該方法具有較為理想的收斂性(具體討論參見第3.2節).
固定轉動角度取值不同對PFCEA演算法性能具有較大的影響,這在第3.3節中將加以詳細的分析和說明.
當質心點所受合力沿圓周切線方向分量為0時,其到達理想位置轉動停止.如圖7所示,我們假定質心點在圓周上O點處合力切向分量為0.由於質心點按固定轉動角度進行轉動,因此,它
未必會剛好轉動到O點處.當質心點處於圖7中弧 或 時,會
因合力切向分量不為0而導致質心點圍繞O點附近往復振動.因此,為避免出現振動現象,加速質心點達到穩定狀態,我們需要進一步限定質心點運動的停止條件.
當質心點圍繞O點附近往復振動時,其受合力的切向分量很
小.因此,我們設定受力門限,當 (本文取=10e6),即可認
定質心點已達到穩定狀態,無須再運動.經過數個時間步長t後,當網路中所有質心點達到穩定狀態時,整個感測器網路即達到穩定狀態,此時對應的一組 ,該
組解通常為本文覆蓋增強的較優解.
2.3 演算法描述
基於上述分析,本文提出了基於虛擬勢場的網路覆蓋增強演算法(PFCEA),該演算法是一個分布式演算法,在每個感測器節點上並發執行.PFCEA演算法描述如下:
輸入:節點vi及其鄰居節點的位置和感測方向信息.
輸出:節點vi最終的感測方向信息 .
1. t0; //初始化時間步長計數器
2. 計算節點vi相應質心點ci初始位置 ;
3. 計算節點vi鄰居節點集合i,M表示鄰居節點集合中元素數目;
4. While (1)
4.1 tt+1;
4.2 ;
4.3 For (j=0; j<M; j++)
4.3.1 計算質心點cj對ci的當前斥力 ,其中,vji;
4.3.2 ;
4.4 計算質心點ci當前所受合力 沿圓周切線分量 ;
4.5 確定質心點ci運動方向;
4.6 If ( ) Then
4.6.1 質心點ci沿 方向轉動固定角度;
4.6.2 調整質心點ci至新位置 ;
4.6.3 計算節點vj指向當前質心點ci向量並單位化,得到節點vi最終的感測方向信息 ;
4.7 Sleep (t);
5. End.
3 演算法模擬與性能分析
我們利用VC6.0自行開發了適用於感測器網路部署及覆蓋研究的模擬軟體Senetest2.0,並利用該軟體進行了大量模擬實驗,以驗證PFCEA演算法的有效性.實驗中參數的取值見表1.為簡化實驗,假設目標區域中所有感測器節點同構,即所有節點的感測半徑及感測夾角規格分別相同.
Table 1 Experimental parameters
表1 實驗參數
Parameter Variation
Target area S 500500m2
Area coverage p 0~1
Sensor number N 0~250
Sensing radius Rs 0~100m
Sensing offset angel  0º~90º
3.1 實例研究
在本節中,我們通過一個具體實例說明PFCEA演算法對有向感測器網路覆蓋增強.在500500m2的目標區域內,我們部署感測半徑R=60m、感測夾角=45º的感測器節點完成場景監測.若達到預期的網路覆蓋率p=70%, 通過公式(1),我們可預先估算出所需部署的感測器節點數目,
.
針對上述實例,我們記錄了PFCEA演算法運行不同時間步長時有向感測器網路覆蓋增強情況,如圖8所示.

(a) Initial coverage, p0=65.74%
(a) 初始覆蓋,p0=65.74% (b) The 10th time step, p10=76.03%
(b) 第10個時間步長,p10=76.03%

(c) The 20th time step, p20=80.20%
(c) 第20個時間步長,p20=80.20% (d) The 30th time step, p30=81.45%
(d) 第30個時間步長,p30=81.45%
Fig.8 Coverage enhancement using PFCEA algorithm
圖8 PFCEA演算法實現覆蓋增強
直觀看來,質心點在虛擬斥力作用下進行擴散運動,逐步消除網路中感知重疊區和盲區,最終實現有向感測器網路覆蓋增強.此例中,網路感測器節點分別經過30個時間步長的調整,網路覆蓋率由最初的65.74%提高到81.45%,網路覆蓋增強達15.71個百分點.
圖9顯示了逐個時間步長調整所帶來的網路覆蓋增強.我們發現,隨著時間步長的增加,網路覆蓋率也不斷增加,且近似滿足指數關系.當時間步長達到30次以後,網路中絕大多數節點的感測方向出現振動現象,直觀表現為網路覆蓋率在81.20%附近在允許的范圍振盪.此時,我們認定有向感測器網路覆蓋性能近似增強至最優.
網路覆蓋性能可以顯著地降低網路部署成本.實例通過節點感測方向的自調整,在僅僅部署105個感測器節點的情況下,最終獲得81.45%的網路覆蓋率.若預期的網路覆蓋率為81.45%,通過公式(1)的計算可知,我們至少需要部署148個感測器節點.由此可見,利用PFCEA演算法實現網路覆蓋增強的直接效果是可以節省近43個感測器節點,極大地降低了網路部署成本.
3.2 收斂性分析
為了討論本文演算法的收斂性,我們針對4種不同的網路節點規模進行多組實驗.我們針對各網路節點規模隨機生成10個拓撲結構,分別計算演算法收斂次數,並取平均值,實驗數據見表2.其他實驗參數為R=60m,=45º, =5º.
Table 2 Experimental data for convergence analysis
表2 實驗數據收斂性分析

(%)
(%)

1 50 41.28 52.73 24
2 70 52.74 64.98 21
3 90 60.76 73.24 28
4 110 65.58 78.02 27
分析上述實驗數據,我們可以得出,PFCEA演算法的收斂性即調整的次數,並不隨感測器網路節點規模的變化而發生顯著的改變,其取值一般維持在[20,30]范圍內.由此可見,本文PFCEA演算法具有較好的收斂性,可以在較短的時間步長內完成有向感測器網路的覆蓋增強過程.
3.3 模擬分析
在本節中,我們通過一系列模擬實驗來說明4個主要參數對本文PFCEA演算法性能的影響.它們分別是:節點規模N、感測半徑R、感測夾角和(質心點)轉動角度.針對前3個參數,我們與以往研究的一種集中式覆蓋增強演算法[14]進行性能分析和比較.
A. 節點規模N、感測半徑R以及感測角度
我們分別取不同節點規模進行模擬實驗.從圖10(a)變化曲線可以看出,當R和一定時,N取值較小導致網路初始覆蓋率較小.此時,隨著N的增大,p取值呈現持續上升趨勢.當N=200時,網路覆蓋率增強可達14.40個百分點.此後,p取值有所下降.這是由於當節點規模N增加導致網路初始覆蓋率較高時(如60%),相鄰多感測器節點間形成覆蓋盲區的概率大為降低,無疑削弱了PFCEA演算法的性能.另外,部分感測器節點落入邊界區域,也會間接起到削弱PFCEA演算法性能的作用.
另外,感測半徑、感測角度對PFCEA演算法性能的影響與此類似.當節點規模一定時,節點感測半徑或感測角度取值越小,單個節點的覆蓋區域越小,各相鄰節點間形成感知重疊區域的可能性也就越小.此時,PFCEA演算法對網路覆蓋性能改善並不顯著.隨著感測半徑或感測角度的增加,p不斷增加.當R=70m且=45º時,網路覆蓋率最高可提升15.91%.但隨著感測半徑或感測角度取值的不斷增加,PFCEA演算法帶來的網路覆蓋效果降低,如圖10(b)、圖10(c)所示.

(c) The effect of sensing offset angle , other parameters meet N=100, R=40m, =5º
(c) 感測角度的影響,其他實驗參數滿足:N=100,R=40m,=5º

『伍』 計算機網路實驗總結怎麼寫啊

1、實驗的主要步驟（關鍵步驟）有哪幾個？
2、實驗過程有哪幾個主要命令（關鍵命令）？含義是什麼？使用中要注意什麼？
3、實驗過程遇到什麼問題？如何解決？
4、解決問題的技巧和方法是什麼？有何感想？
5、要注意專業術語的應用，語言表達要簡練明白。

『陸』 計算機網路技術實驗心得體會，要詳細點！！！寫的好一百分送上，每個實驗寫一篇啊

【導言】隨著時代的發展，教育自身也在不斷改進。尤其實施新課程以來，無論是教育目標、教育內容，還是教育觀念、教育方式和行為，以及教育評價，都發生著巨大的變革，對教師也提出了更新、更高的要求。我們認為，加強教師教育教學理論修養，夯實文化底蘊，提高教育教學技能，是全面實施新課程的基本保證。近年來，我們充分利用計算機網路技術和現代信息技術手段優化校本培訓結構，實行「研訓一體化」為核心的教師繼續教育校本培訓，實現優質資源最大限度共享，優化教師學習研究的條件和環境，增加教師有效學習容量，提高教師研究質量，使教師不斷「超越自我」，促進自身的專業發展和研究水平的提升，不斷改善自身的教育教學行為，從而達到實現教師教育現代化、深化新一輪的課程改革和全面實施素質教育的目的。
一、課題的提出
當今世界，經濟全球化，信息網路化，科學技術加速發展，教育改革彼伏此起，一浪高於一浪。為了適應這種發展趨勢，世界各國加強教師教育，推進教師專業化發展。
在美國，中小學教師絕大多數是本科學歷，師資培訓主要有兩種觀點和趨勢：一是讓本科畢業生進入研究生院，接受專門的教師職業培訓，目的在於使這些學生具有寬廣的知識背景。小學教師要學習本科段文科課程；中學教師要學習所教專業的學術性課程，接受培訓的師范生將獲得文科碩士學位；另一種趨勢是：只對本科畢業生進行幾個星期的短期培訓，之後，直接讓他們在實際教學中獲得相關知識和經驗。但不管哪種方式進入教師行業的教師，每隔五年都要進行一次脫產學習，接受新的知識和技能，經過考核合格以後，才能再進入新的崗位。
作為職業教師，必須意識到自己是教育者，對人類發展要有深刻的理解，對兒童的教育有深遠影響，為此，必須有厚實的專業知識，廣博的文化知識，以及基於這些素質的實踐中的領導組織能力，有能力培養兒童熱情地生活、學習和自我思考，並有豐富的人文精神。在學校，教師應象有著不同品質和豐富個性的人力資源小組一樣，互相合作和協調，從而使作為一個組織的學校教育活動能得到持續發展。每位教師的技能和品質不是固定不變的，而是會隨著他們的經驗的增長而變化、豐富，教師有必要依據職業、專業、能力、素質和興趣，終身不斷地提高，促進教師素質提高的主要途徑有兩條：一是教師自己每天的教育實踐以及認真的自我研修；二是任命機構組織進行的教師培訓。在當今的環境下，要求教師有統一的理想是不可能的，以終身的品質提高為基礎，確保所有教師普遍掌握基本的技能，擁有基本素質以及促進個人發展和其專業能力的發展非常重要，只有這樣，學校才會有活力，其教育才會有能力。

我國教師教育在九五期間取得很大發展。教師數量迅速增加，教師結構得到了有效調整。1995年到2000年，小學專任教師從560萬增加到590萬，教師學歷合格率不斷提高，1995年到2000年，小學教師學歷不達標的由11.15%下降到3.14%；現在正加快實現小學教師由中等師范學歷向大專學歷過渡，這個過渡將在2010年完成。近年來各級政府和學校都採取有力措施，提高教師隊伍的學歷達標率。但是我國教師教育培訓工作中還存在不少問題，不能適應時代要求和教育發展的需要，加強和改進教師教育工作是當前教育改革的重點。提高教師隊伍的整體素質是教育改革發展中一個永恆的主題。實現這個任務要靠教師教育。「校本培訓」是教師繼續教育的最主要、最經濟，也是最有效的一種形式。
近幾年來，國內對校本培訓的理論與實踐的研究與探索已經取得了初步成效。同時全國已經有相當數量的地區具備了比較好的教育城域網路和現代信息技術的基礎。但是，各級教育行政部門和學校如何運用計算機網路技術和現代信息技術手段優化的校本培訓還是一個嶄新的領域，另外，當前基礎教育課程改革正向縱深發展，廣大教師是實施新課程的主力軍，搞好教師新課程培訓至關重要，因而，在目前的情況下，我們進行這方面的實驗研究，探索現代信息技術環境下校本培訓的路子，對於教師教育的信息化和現代化，構建科學的、具有現代信息技術的教師教育評價與管理體系，使課程改革落到實處，促進教師發展、學校教育教學質量提高，具有重要的現實意義。
二、研究的意義
信息化時代的教師教育和科研工作必須登上信息化平台，才能獲得跨越式發展。以教師的發展為本，教師教育應該運用計算機網路技術和現代信息技術開展教師繼續教育校本培訓作為突破口，只有這樣，才能開創教師教育的新局面，全面提高我校教師的教學和科研水平，才能帶來教師教育的高效益，才能大面積地提高教師的整體素質。通過本課題研究和實驗，必然促使實現優質教育資源最大限度的共享，有利於實現教師教育現代化，從而促使教師「超越自我」，促進自身的專業發展，不斷提高科學研究的質量和水平，必然有利於推進當前基礎教育課程改革，促進教師盡快適應新一輪課改的需要，不斷改善教師自身的教學行為，為即將全面鋪開使用課程標准和實驗教材提供成功的實踐經驗和奠定良好的理論基礎；有利於構建教師繼續教育和教育科研的評價與管理體系，從而加快基礎教育發展步伐，為全面推進素質教育提供高質量的師資隊伍。
三、實驗研究的內容
本課題研究的是一項綜合性的實踐研究。利用計算機網路技術和現代信息技術手段教師繼續教育，充分使用現代遠程教育手段，實現優質資源最大限度共享，優化教師學習研究的條件和環境，增加教師有效學習容量，提高教師研究質量，使教師不斷「超越自我」，促進自身的專業發展和研究水平的提升，不斷改善自身的教育教學行為，從而達到實現教師教育現代化、深化新一輪的課程改革和全面實施素質教育的目的。

研究的基本內容：如何創建有利於學校組織、教師個人繼續教育校本培訓的信息技術環境；如何構建信息環境下校本培訓模式；構建一支素質的教師隊伍。
研究重點：本課題研究的重點是如何在教師教育活動中實現優質教育資源共享以及建立運用現代信息技術環境下校本培訓的新模式。
研究難點：如何在現代信息技術環境下建立教師繼續教育和科學研究有效結合的新模式，以及對這種模式有效運轉的管理機制和評價辦法。
四、研究假設及界定
1、研究假設：通過運用現代信息技術優化教師繼續教育，豐富教育教學內容，改變教育教學方式，有利於教師確立正確的教育觀、教學觀、人才觀和學生觀。通過組織在現代信息技術環境下的校本培訓，把教師從繁重的復雜性的勞動中解放出來，潛心於教育科研，使教師獲得並掌握全新的學習方法，提高教師知識的佔有量，為教師提供創造性的教學方法，進一步深化教學改革，促進教師學習現代碼教學理論，提高業務素質以及教學能力，研究能力、信息能力。
2、假設界定：全校教師均為該項課題的研究對象。
五、實驗周期
本課題實驗研究為期3年（2002年1月——2005年12月）
1、准備階段：（2002年1月－2002年7月）
主要工作：
（1）成立學校實驗課題級和實驗領導機構，分析課題研究所具備的條件，包括硬、軟體：實驗硬體、科研經費來源、實驗的手段、方法等。
（2）制訂落實課題研究方案。
（3）落實實驗人員、經費的籌劃以及實驗教師的培訓。
（4）診斷教師教學現狀、現代教育技術水平及文化底蘊。
2、實施階段（2002年8月－2004年12月）
主要工作：
（1）按實驗計劃開展研究，研究解決實驗過程中的有關問題，按實驗目標要求檢查驗收實驗階段性成果，做到每學期一小結，每學年一總結，並把實驗情況向上級主管部門匯報。
（2）建立健全實驗研究檔案，指定專人負責收集整理編寫實驗研究有關資料，做好實驗配套資料的建設工作，確保實驗順利進行。
（3）組織實驗教師到區內外先進實驗點參觀學習，取長補短，共同提高。
（4）探索網路技術優化教師繼續教育的基本途徑及方法。
3、總結階段（2005年1月——2005年12月）
主要工作：
（1）繼續完善深化網路技術在優化教師繼續教育的模式。

（2）做好兩個階段及實驗周期全程的實驗研究總結、撰寫實驗研究報告等工作。
（3）收集資料及數據，迎接上級主管部門的評估驗收。
六、研究方法
1、文獻法。本課題研究屬於應用研究。積極吸收並充分利用國內外有關教師教育、培訓、學習的有關理論經驗，以及加強教師隊伍建設，提高教師素質的研究成果是本課題的重要研究方法。
2、綜合分析法。對信息技術環境與學校組織、教師個人、校本培訓以及教學科研與教師培訓之間的關系進行理論分析、弄清楚現代信息技術對提高校本培訓、促進學校組織發展、教師個人發展、推進教育改革的影響和作用。
3、行動研究法。本課題研究的方法主要是在學校現有的網路環境基礎上，不斷開發，不斷完善，以現代信息技術為手段，分步實施，實現優質資源共享，發揮最大的教育效益。
七、研究過程的基本做法
（一）建立校本培訓的組織結構和運作管理
為了使校本培訓工作順利落實，讓教師們真正學有成效，學校建立了教師學習情況考核評估制度，主要是：
1、成立機構明確職責
成立培訓領導小組，由校長負總責，一名副校長負責組織實施。調動教導處、學科教研組等部門的力量，不斷完善有創新性、有活力的制度體系，包括課程制度、教學制度、教研製度、學習制度、財務制度、評價制度和獎勵制度等學校常規管理制度，從人力、物力、財力等方面給教師提供學習和研究的保障。明確領導的職責：
①制定培訓計劃及撰寫培訓總結；
②組織教師自學指定的教材內容，參加校本培訓學習以及校本教研；
③聘請校外教育教學專家及校內外輔導教師；
④落實培訓場地、時間、內容、主講教師和培訓設施；
⑤負責籌措培訓經費，培訓經費納入學校年度經費預算；
⑥負責教師自學和校內集中培訓的檢查、考核，登記學分；
⑦建立校本培訓教師電子檔案庫。
2、實行月考核制度
為了增強學習效果，實行「每月考核，達標有獎，落後受罰」的制度，進行同事互評、教研組評、學校領導小組評，教師之間互相幫助、互相監督、共同提高。學校領導小組每月對教師的學習情況進行考核的內容包括「名言錦句」、「教法集錦」、「教學後記」、「課例評議」等，考核的形式分為網頁製作、書面撰寫或背誦、現場評議三種。校本培訓考核合格者，學校給予適當的獎勵，下月兌現；按有關規定折算繼續教育學分，記入繼續教育證書；實行教師培訓與職稱評審、年度考核、評優評模「三掛鉤」制度。
3、定期交流總結
實施「2+1」工程。「2」就是教師每月自薦兩篇教學隨筆（後記）。教科室每月檢查評比並從中精選優秀者或展示，或宣讀，使資源共享，疑義相析。「1」指的是教師每學期至少閱讀一本理論書籍，並在學期結束時寫一篇讀書心得體會並進行交流。
加強課堂研究。成立以校長室為龍頭，教科室、教導處、教研組長、骨幹教師為主的隨堂聽課小組，採用「推門課、預約課、邀請課」等多種聽課形式進行互動式的聽課評課研討活動。每月每人聽課不少於4節。
舉辦「教研組風采展示」。教研組在集體備課的基礎上，精心准備「5個1」（一堂課、一份說課、評課、教案和一份教研組風采介紹），最後抽簽決定，由教研組的老師分別從上課、說課、評課和教研組風采介紹四個方面來展示所在教研組。對管理層面來說，針對「5個1」評出5個單項獎和1個綜合獎項。因為上課、說課、評課的人選都是臨時抽簽決定的，每個人都有可能代表教研組展示整體教研水平，為了集體的榮譽也為了個人的發展，教師們都會全身心參與整個活動，這極有利於實現個體發展和集體發展的有機統一。
召開總結交流會。每學期組織一次評估驗收活動，對每一位教師的發展情況作出評價。同時，要求教師交流自己在本學期的發展情況和體會。對成績優秀者給予表彰，對績效少的給予督促指導。
（二）開展形式多樣的培訓學習活動
在進行現代教育技術裝備的同時，我們加強對教師進行現代教育技術培訓，我校主要立足於校本培訓。在培訓中要求做到兩個結合：學習與應用相結合，應用與科研相結合，邊學邊用，在應用中鞏固提高。著重抓好三個覆蓋率：教師覆蓋率、學科覆蓋率、課時覆蓋率，要求人人都會使用計算機等現代教育技術裝備進行教學，會製作多媒體課件，各科的大部分課時都要使用計算機等多媒體上課。幾年來，學校舉辦計算機和網路操作技術培訓班9期，每期受訓人數都達到100%。還請專家到校培訓8次，外派教師參加各級培訓800多人次。現在全部任課教師都會製作多媒體課件，一半教師會製作網頁，20%教師具有網路開發能力。在城西小學，如果哪個教師還不會使用計算機，說明他是個「科盲」，那是羞恥的事，所以大家學計算機都很勤奮用功。
先進的教學裝備為學校實施現代化管理和教育教學提供了優越的條件，也為教師繼續教育和專業發展提供了廣闊便捷的平台。現在，教師們上課已不是單純使用課本、黑板、粉筆這些傳統的教學工具，而普遍使用了計算機、液晶投影機、實物展示儀等現代化裝備，根據教學內容需要給出文字、畫面、聲音等信息，學生們學得饒有興趣，課堂氣氛很活躍。教師們備課也用計算機備課。校建立了校園網站，的校園新聞、學校通知、教育科研、教師教案、繼續教育、家校連線等各方面內容，琳琅滿目，豐富多彩。計算機網路等裝備成為教師開展教育教學工作，深入推進素質教育的利器、瞭望外界的窗口、學習探索的寶庫、提高專來技能和學校辦學水平的平台。
為了提高校本培訓的質量，學校針對不同層次的教師情況，開展了「四個一」系列活動：「成長期」教師參與一項課題研究、讀一本與課題研究或素質教育相關的理論專著、執教一節研究課、撰寫一篇研究論文；「高原期」教師讀一本教育理論專著、執教一節示範課、進行一次說評課、舉行一次專題講座，並進行了常規月、教學開放月、新課程沙龍等校本培訓活動。
在活動中，注重引導教師向未來延伸，適時運用現代教育技術，注重知識結構不同層次教師整體素質的逐步提高。評價制度的改革也在運行之中，對教師的評價定位於教師有無創新的意識、創新的能力，是否善於把自己的創新意識和能力體現在課堂教學上。通過營造競爭進取氛圍，注重活動的創新性、實效性，為不同層次的教師提供揚長舞台和展示自己才能的機會。活動的開展提升著教師素質，一個科研型、創新型的教師群體已日漸形成。
八、實驗研究的成效
（一）構建了網路技術優化教師繼續教育模式。
經過一系列嘗試探索，取得了較好的階段性成果，形成了一個促進教師專業化發展的有效模式。這個模式的內涵是：以信息技術為平台，通過校本培訓、校本教研，達到提高教師教育教學理論水平，夯實教師的文化底蘊，強化教師的課堂教學技能的教師專業化發展目標。模式是：構建一個網路學習平台——這是促進教師專業發展的前提；整合三種學習方式：個人自學研修、小組合作交流、專家引領輔導——這是實現教師專業發展的途徑；從四個方面檢驗教師的學習效果：名言錦句、教法集錦、教學後記、課例評析——這是評價教師專業發展的指標。以上我們稱為教師專業化發展校本研訓一體化「一三四模式」。流程圖如下：

1、構建一個網路學習平台
在信息技術迅猛發展的今天，跨時空、大信息量、交互性和個性化，是網路環境下的現代化教育模式的優勢；豐富的信息資源和方便的獲取方式，是網路環境下的現代化教育模式的特徵；培養出一批能夠適應網路環境下的現代化教育模式，並能參與網路教育建設的優秀教師隊伍，是網路環境下的現代化教育發展的關鍵。基於這種理性的思考，從1996年開始，我校著於進行現代教育技術裝備建設，在我市是比較早的學校。經過幾年自力更生，艱苦奮斗，共投入資金300多萬元，現在已具備較完善的規模。學校構建了計算機校園網，並與網際網路連接，安裝了雙向可控
多媒體教學系統，擁有計算機197台，60個工作站的計算機教室2間，多媒體語言實驗室1間，專用多媒體教室 4間，各個教師辦公室全部配備了計算機，30多個教室都配備了計算機、液晶投影機、實物展示儀、29寸彩色電視機，建立了教育信息資源庫，有教學素材300多G，教師自製和網上下載的課件素材1500多件，以及各科教學光碟、軟盤、錄像帶一大批。學校的現代化教學裝備達到了普及實驗教學縣（市）雙一類標准，是全市乃至全區教學裝備最好的中小學之一，被自治區教育廳定為全區「校校通」網路工程首批試點學校、現代教育技術實驗學校，並成為國家教育部「朝陽行動計劃」項目學校、英特爾未來教育項目學校。
計算機校園網、騰圖衛星資源系統為實施校本培訓鋪設了一條寬廣通暢的平台。校園新聞、通知、公告、喜訊、電子教材、教案、教學資源等等一應俱全，每天瀏覽學校的網站已經成為了每個教師的必修課，學校的網站也已經成為學校實現現代化管理的必備平台，給我們學校的管理工作帶來很大的便捷，也實實在在的為教育教學提供了服務。
2、整合三種學習方式
（1）個人自學研修
學校結合當時的教育教學中心工作，向教師推薦有關學習書目，並購買學慣用書給教師自學。如2004年，把學習、實踐、驗證新課程理念作為校本培訓重點內容，要求教師閱讀名教授、名專家的名著名篇尤其是最新著作，例如朱慕菊的《走進新課程》、肖川的《教育的理想與信念》、邢永富的《現代教育思想》、黃亢美的《小學語文創新教育探引》和《小學語文新理念教例評析》等書。同時要求教師上網查找閱讀有關這方面內容的文章。要求教師在領會作者精闢見解的基礎上，摘抄一些精彩深刻的句子（名言警句）加以反復熟讀背誦。每個月至少背熟10段，一年就有100段，四五年就有四五百段。長此以往，日積月累，教師們就能將先進的教育理論內化為自己的教育思想，將自己的教育理論基礎夯實，並用來支撐自己的教育教學工作。中國古代文人歷來提倡讀書要反復熟讀背誦經典名篇名句，城西小學這樣做，無疑是繼承這個優良傳統。
（2）小組合作交流
有個專家說得好：學習是共同合作的探險，而非一趟孤獨之旅。在教師個人自學研修的基礎上，學校要求教師互相研討交流，以達到互相促進、共同提高的目的。對於教師的合作學習，我們的做法是：
①科組教研活動。以年級教研組為單位，圍繞課堂教學改革，提高教學技能和教學能力的目標，開展基本功訓練、說課、聽課、評課、分析研討、寫教學反思等活動，促進全體教師思想上和業務上的交流，從理論上和實踐上提高教師的教學水平。
②學科培訓活動。分學科組織教師集中輔導學習，堅持每周一集中，做到「四定」：定時間、定地點、定人員、定內容，每次培訓都要收到一定成效。
③開辟論壇交流。學校網站為教師開辟了培訓學習論壇，舉行「我的成長故事」、「學習新課標，心得體會大家談」、「與新課標同行，在新課改中成長」等主題言談。教職工及學生都可以登陸到網站上互相交流。論壇成了信息反饋的集散地。
通過靈活多樣的合作學習，教師們不但能「教」會「評」，還會「寫」，養成「學習理論——探索實踐——提高理論」的良好科研習慣。
（3）專家引領輔導
為了有效地提高教師的教育理論水平，城西小學採取「走出去，請進來」的方式讓教師們聆聽教授、專家的新思維新觀點。近幾年，派出教師參加全國性專家學術講座8次、省級講座15次、地區及縣市講座20多次。廣西電教館原館長盧光華、廣西電教館教研部原主任潘志誠、廣西教育學院黎君教授、廣西小學教育研究中心黃亢美、李紅、湯建芬等老師先後到校講學，作了現代教育技術教學應用模式、教師教育心理、小學語文新課程標准等專題講座。教師們從教授、專家面對面的輔導引領中獲得了大量新信息新知識，解決了教育教學中的許多問題和困惑，拓寬了視野，提高了理論水平。
3、四個方面檢驗學習效果。
如何檢驗教師理論學習的效果？如何評價教師的專業發展情況？我們創建了一套評價指標，這就是：
（1）收集背誦「名言警句」：就是前面所說的，要求教師閱讀名教授、名專家的名著名篇後，將自己認為值得欣賞的名言警句摘錄下來，每個月至少10段，反復熟讀背誦。
（2）積累優秀「教法集錦」：要求教師在聽優質課或閱讀教學書刊時，將別人教學的精彩片斷，或者自己上課的精彩環節記錄下來，每個片斷都加上自己的評點，每個月5例以上，其中要熟記2例。雖然是別人的東西，積累多了也會借鑒轉化為自己的東西。
（3）加強教學反思，堅持寫「教學後記」：包括教學後記、批改後記、測驗後記、教育後記、管理後記等。要求每上完一課書，每次教育學生，都要及時進行反思，用教育理論來觀自己的教學得失，撰寫教學心得。每個月要完成5篇，文字長短不拘。通過一系列反思，使教師反思後知困，知困後思進取。
（4）堅持進行「課例評析」，強化鞏固學習效果：要求教師每月評析5個課例，可以評一課書或一堂課，要以教育理論和新課程標准為依據，提出自己的見解，剖析有一定深度。課例評析是前三種學習、反思得來的東西的綜合運用。現在，學校每次舉行研究課、優質課、說課，參加聽課的教師都能評析得頭頭是道，並且能引用某某教授、專家的觀點，說出自己評析的依據。
學校要求教師將這四項學習研修的內容和心得放到自己的繼續教育網頁上，供大家互相交流切磋，同時作為檢驗教師理論學習和評價其專業發展情況的依據。對每一項學習內容都提出具體任務指標，各人完成任務的情況都記入繼續教育學分登記冊。經過這樣長期不斷的學習——實踐——再學習——再實踐，就能逐步形成良好的學習習慣，逐步夯實自己的理論基礎，提高自己的教育教學能力，實現專業發展的目標。
（二）提高了教師的教學和科研能力。
我校利用計算機網路技術優化教師繼續教育，雖然短短幾年，卻收到了明顯的效果，取得了可喜成績。
教師們熟練地運用計算機等現代教學裝備進行教學，發揮這些先進裝備功能的優勢，極大地激發了學生的學習興趣和求知慾。教師們以現代教育理論為指導，以現代教育技術為手段，以教育科研為突破口，構建了新的教學模式，使課堂教學效果得到了很大提高。現在，城西小學已經有相當一部分教師基本上實現了由經驗型向科研型轉變，由普通型向特長型轉變。
近幾年，學校承擔國家、省、地市級教育科研課題20項，已有2項國家級、5項省級、1項地級課題成果通過專家評審驗收。教師撰寫的教育教學科研論文有700多篇獲獎，其中20多篇在省級以上報刊書籍發表，製作的CAI課件（或網頁）有30多件獲省級以上獎勵。反映學校教師科研水平的《素質教育的探索與實踐》一書已於2002年在光明日報出版社出版。教師編寫的《廣西社會科學•貴港版》（小學六年級上冊）教材經自治區教材審查委員會審定後，已由廣西灕江出版社出版。
（三）培養了一批骨幹教師。
經過幾年校本培訓，教師們的教育教學能力和素質有了很大提高，一批教學尖子脫穎而出。目前，學校有全國千名中小學骨幹校長培養對象1人，省級普通話測試員2人，自治區優秀教師2人，地級骨幹教師4人，市級骨幹教師16人，縣市教師繼續教育講師團成員5人，20多人次被評為自治區教育科研先進個人。2002年至今，有30多名教師在全國、自治區、地市、縣市優質課比賽中獲獎。
（四）提升了學校的辦學水平。
教師素質的提高也提升了學校的辦學水平。幾年來，學校被評為全國「電化教育特色學校」、「信息技術人才幼苗培養基地」、「社會公認特色育人成功學校」、「中國少年科學院科普基地」，自治區「現代教育技術實驗學校」、「創新教育研究與實驗先進學校」，貴港市「教育質量百佳學校」、「素質教育示範學校」、「教師繼續教育先進學校」。
九、實驗研究的啟迪
學校利用計算機網路優化校本培訓，促進教師專業發展的做法（「一三四模式」）具有很強的現實意義。當教育改革進行到一定時候，實施素質教育就成為深入推進教育改革的關鍵。近年開始的中小學課程改革，又成為進一步推進素質教育的核心。課程改革的目的是為了促進學生的成長發展，培養大批能夠適應現代社會需要的高素質人才。課程改革能否取得成功取決於教師。這就要求教師不僅要具有良好的師德，而且要具備較強的能夠適應現代教育發展需要的專業技能。目前全國各地都在摸索探討促進教師專業發展的模式，可謂百花齊放，異彩紛呈。我校立足於本校較好的辦學條件，發揮信息技術的優勢，利用計算機網路所具有的信息量大、及時快捷、交互性強、資源共享等特點，組織教師認真學習現代教育理論，學習、借鑒、探索先進的教學方法，使教師的專業技能得以在較高水平上發展，從而提升了學校的辦學水平，在基礎教育中起到了引領作用。學校在探索教師專來發展道路的時間還不長，但成效是明顯的，模式還須進一步完善，並須要上級專家給予論證和指導幫助。

『柒』 計算機實驗報告總結怎麼寫

計算機實訓總結範文：

計算機應用基礎實訓練習了Windows_P的操作，Word的操作，演示文稿Power Poind的操作，以及網頁的製作，電子郵件的使用，信息資源的整理與發布。實訓時間一學期。

主要介紹了我們用到的辦公軟體等常用的幾種軟體在應用技巧方面做了詳細的講解，並針對大家在實際應用過程中經常出現的問題進行分析、指點、講解。相信經過這次學習，今後的使用這些軟體肯定能夠得心應手。

為了使所學的知識運用到生活之中，我組織學生建立學習興趣小組，學生們在一起交流討論學習問題、體會、經驗。

並由學習好的學員帶領大家學習，這樣可以提高學習效率。遇到問題和大家交流一下，可以讓自己更好的掌握知識點，而對幫助解答問題的同學來說也可以加深對知識點的理解。另外要充分利用網上答疑時間，在答疑前做好准備工作，對學習中的疑問事先有個總結，以便在答疑時能有的放矢。

實訓讓學生進一步了解了計算機的硬體與系統軟體的安裝，維護知識．在學習這一部分內容時景老師深入淺出地講解，並讓我們自己積極動手操作，結合實踐來提高自己的操作能力。

其次，學習了幾種軟體的應用技巧，同時也學習了一些解決實際應用過程中（如下載音頻、圖片資料）經常出現的問題的方法，通過這次學習，一定會讓我在今後的工作中將計算機運用的得心應手。

為了提高大家的認識，老師不僅採用實物演示的辦法，而且還為我們提供實踐操作的機會來為大家講解有關的知識，介紹了一些平時我們很少用到的方法，對我們今後自己的操作有很大的幫助。

通過這學期教學實訓，學生明白了要多了解了相關知識，多思考，多提問題，多問幾個為什麼，要學以致用，計算機網路使學習、生活、工作的資源消耗大為降低。我們是新一代的人用的都是高科技，也隨著現在的社會日新月異，高科技的，需要老師掌握一定的計算機知識，才能更好的幫助我們。

不過有時也要動我們的腦子，要個人親身去體會，去實踐，把各項命令的位置，功能，用法記熟，做熟。提高我們整體的知識，打好基礎。同時學到很多計算機方面的知識，更重要的是增進了和其他人員之間的交流。

大家坐在一起暢所欲言，互相討論，交流，把自己不理解，不明白的地方提出來，讓老師來幫助解決，這樣使得相互之間都得到了學習，鞏固知識的機會，提高了學習的效率。同時也希望今後能多舉辦一些這樣的培訓，因為計算機知識更新是很快的，只有不斷地學習，才能掌握最新的知識。

我相信在更多的教學中，我們懂的也會越來越多。不管是現在還是將來每個人應不斷地加強學習，不斷地給自己「充電」，才能不斷的開拓進取，勇於創新，才不至於被社會淘汰。