zigbee网络拓扑结构及节点设计
作者：叶子
2 1 引言
基于zigbee技术的无线传感器网络适用于网点多、体积小、数据量小，传输可靠、低功耗等场合，在环境监测、无线抄表、智能小区、工业控制等领域已取得一席之地[1]。同时，zigbee规范与协议日臻完善[2]。从zigbee1.0、zigbee1.1到目前最新的zigbee2007/pro，zigbee协议规范的演进对硬件系统提出了更高的要求[3]。
2 设计要求
2.1 zigbee网络结构
从网络结构上看，zigbee网络有星形，树形，网状3种模式，按照网络节点功能划分可分为终端节点(ep)、路由器节点(rp)和协调器节点(cp)3种[2]。其组织结构如图1示。
图1 zigbee网络拓扑结构
其中，协调器节点负责发起并维护一个无线网络，识别网络中的设备加入网络;路由器节点支撑网络链路结构，完成数据包的转发;终端节点是网络的感知者和执行者，负责数据采集和可执行的网络动作[2]。这就要求zigbee网络节点需扮演终端感知者、网络支持者、网络协调者3种角色。
从功能上，zigbee节点应由微控制器模块、存储器、无线收发模块、电源模块和其它外设功能模块组成。其结构如图2所示。
图2 zigbee网络节点模块图
其中，包括dma、usart模块、定时器模块、a/d模块在内的丰富的外设功能来满足网络对硬件资源的需求，存储器模块完成协议栈的存储与执行，cpu实现数据的运算与处理，mac定时器用于实现网络同步，使用aes技术对信息进行加密，无线模块完成收据的收发与信息帧控制。
2.2 zigbee网络节点设计要求
(1)可供选择的无线频段。无线频段的选择要兼具较高的传输速率和较好的绕射性能，同时要具备一定的抗干扰力。2.4ghz频段是ieee 502.15.4定义的工作在ism频段的两个工作频段之一，有16个速率为250kb/s的信道。
(2)体积小，成本低，易于大规模布建。zigbee技术较其它无线技术的优势在于自组网，这就需要布建大规模的网络节点，因此成本问题凸显出来，有资料显示：10$左右的zigbee网络节点有较高的性价比。
(3)可靠性。与有线传输介质相比，无线信号传输更容易受到衰落、多径和干扰等问题，zigbee网络是工作在2.4ghz ism频段，与其他无线信道之间干扰是不可避免的。为保证网络在有效范围内建立可靠的传输，网络节点应选择合理的信道接入方式，有效减少帧冲突，使用合理的扩频技术。
(4)通用性。布建zigbee网络的最终目的是通过网络完成各类操作，主要是i/o操作和a/d操作，这就要求网络节点有一定的通用性，能满足各类传感器和终端设备的操作要求。
(5)低功耗，支持电池供电。低功耗是zigbee的重要特征，支持休眠-唤醒模式和引入功率控制机制使设备更加省电。典型的zigbee节点在使用普通电池供电的情况下工作12个月以上。
zigbee网络节点的设计应按照上述的原则与规划进行硬件设计和软件设计。
3.1芯片选型
zigbee网络节点硬件设计的的核心是微处理器芯片。微处理器模块在无线收发模块的协作下完成zigbee网络的建立与维护，数据采集与处理，无线数据收发以及zigbee2007协议栈的正常运行[3]。在网络节点的硬件设计中可以根据成本与操作可行性等因数选择不同的的设计方案，本设计选择集微处理器模块和无线收发模块于一体的单芯片解决方案。
设计选用ti公司最新zigbee芯片cc2530f256，工作在2.4ghz频段，是符合ieee 802.15.4规范的真正片上系统解决方案，也是目前众多zigbee设备产品中表现最为出众的微处理器之一。其主要特性如下：
(1)片内集成增强型高速8051内核处理器，支持代码预取;256kflash程序存储器，支持最新zigbee2007pro协议;8k数据存储器;支持硬件调试[3]。
(2)支持2v-3.6v供电区间，具有3种电源管理模式：唤醒模式0.2ma、睡眠模式1ua、中断模式0.4ua。包括处理器和智能片内外设在内的模块，具有超低功耗的特点[3]。
(3)片内集成5通道dma;mac定时器;1个16位、两个8位普通定时器;32khz 睡眠定时器;电源管理与片内温度传感器;8通道12位ad转换器;看门狗等智能外设[3]。高密度集成化电路节约设计成本。
(4)应用范围包括2.4g-hz ieee 802.15.4系统、rf4ce远程控制系统、zigbee 网络、家居自动化、照明系统、工业测控、低功耗wsn等领域[3]。
cc2530芯片结构如图3所示。
图3 cc2530片内功能模块图
3.2硬件整体设计
在网络节点硬件平台中，cc2530需要实现的功能以及外围模块主要有3个部分：通过a/d口控制传感器模块进行数据采集;控制无线rf模块完成数据收发;通过i/o口相应主机控制。传感器采集的数据也可通过i/o口与微处理器相连，
通过rs232接口可实现网络节点与pc机的通信[3]。外围硬件电路原理图如图4所示。
图4 网络节点硬件参考电路图
由于cc2530芯片内集成了许多特色功能模块，因此，其典型的外围电路也就非常简洁。其中，主时钟晶振采用32mhz无源晶振以及32.768khz时钟晶振;无线rf模块外围电路采用无巴伦的阻抗匹配网络，天线使用50欧鞭状负极性天线，具体的元器件封装信息参见附表所示。
附表网络节点封装信息表
为了更好提高芯片内部电压精度，输入电压应采用调制后的3.3v稳压电源，接内部参考电压的外围电阻r301精度要在0.5%以上，且选用质量较好的电感、电容等器件。为了指示网络节点的运行状态，在硬件设计中加入两个状态指示灯，使用220欧的限流电阻，分别接在微处理器芯片的p10、p11口，用于指示设备入网、退网等状态，方便开发人员观察，指示灯为可选电路，可根据需求选择使用。
cc2530的zigbee网络节点pcb设计是硬件设计的关键，它同时具备数字电路与高频电路的特点。在元件布局尽量紧凑、美观;在数字信号线走线上做到自然、平滑;高频部分包括匹配电感、电容布局尽量独立、避免干扰，并符合天线特性;节点接口分布采用ti标准接口形式，结构稳固可靠。由于cc2530集无线收发和微处理器于一体，只需要极少的外围辅助电路[3]，因此pcb的设计要完全适合无线传感器网络应用。本设计中zigbee网络节点pcb图和实物如图5所示。pcb 板的尺寸为长宽高25mm×41mm×1.6mm，接口为11×2双排插针，间距2.54mm。接口管脚定义为ti的标准接口。
图5 通信模块图
3.4 硬件测试
经实地测量，在不加功率增益的情况下有效传输距离120米;最大输出功率10dbm;接收灵敏度-97dbm;功耗方面：接收模式24ma，发送模式29ma，低功耗模式0.4ua。该设备具有功能模块专一、接口稳固通用的特点，8路模拟量输入接口，4路数字量输入输出接口，2路数字量输出接口和1个rs232接口。
4 结束语
本文介绍了zigbee网络节点设计要求、性能特点与构建框架和较为详尽的设计过程;给出了外围电路的设计以及实际设计出的实物和元器件参数;无线射频部分的特点和pcb设计中的注意事项
第一课 认识计算机网络
【教学课题】认识计算机网络
【教学目标】：
知识技能：
（1）了解计算机网络的主要功能、分类和拓扑结构；
（2）理解计算机网络的基本概念，
（3）列举并解释网络通信中常用的信息交换技术及其用途。
过程与方法：
（1）学习计算机网络的相关知识。
（2）能利用所学网络知识对实际问题进行分析探讨。
情感态度价值观：
（1）感受网络的神奇作用，激发对网络技术的求知欲，参与网络技术学习的态度。
（2）认识到信息技术飞速发展的同时，推动人类学习，生活方式的深刻变革，了解社会发
展和科技进步的相互作用。
【教学课时】1 课时
【教学环境】：硬件：网络教室，投影仪;软件：多媒体辅助教学软件。
【重点】：计算机网络的功能、组成、定义。
【难点】：计算机网络的组成
【教学过程】：
一、引入
计算机网络技术的发展和普及日益改变着我们的学习和生活，各种各样的网络应用让我们
眼花缭乱，因特网让我们真正体会到信息爆炸的威力……，这节课我们一起来谈谈我们对
计算机网络的认识。
二、新课讲授
（一）计算机网络的功能（阅读课本 P2～P3，并填表１－１）
活动一：小组讨论总结我们生活中有哪些地方使用了计算机网络。
活动二：:结合活动一中列举的计算机网络的具体应用实例,总结归纳计算机网络的功能.
总结：计算机网络的应用虽然已经渗透到生活的方方面面,但所有的应用可以归结为三大功
能：资源共享、数据通信和分布处理与分布控制。
（二）计算机网络的组成与定义
活动三：了解学校计算机网络的建设情况。
总结两点：
１、计算机网络组成：
(1)、多台地理上分散的独立计算机系统。
(2)、通信协议。
(3)、传输介质和网络设备。
２、计算机网络是多台地理上分散的独立计算机系统遵循约定的通信协议，通过传输介质
和网络设备互相连接起来，实现数据通信、资源共享的系统。
（四）计算机网络的分类
按覆盖的面积的大小来分：
名称
网络规模大小
局域网 LAN
10 千米以内
城域网 MAN
10 千米到 60 千米以内
高中信息技术《网络拓扑结构》试讲答辩 为帮助各位考生备战教师资格面试，中公教师网整理了各学科教师资格面试试讲答辩语音示范，以下是高中信息技术《网络拓扑结构》试讲答辩，希望对各位考生有所帮助! 【面试备课纸】 3.基本要求： （1）如果教学期间需要其他辅助教学工具，进行演示即可。 （2）要组织适当的教学活动，设置学生动手环节。 （3）请在10分钟内完成试讲。
【教学设计】 《网络拓扑结构》教学设计 一、教学目标 1.掌握网络拓扑结构的概念、分类，掌握四种网络拓扑结构的特点。 2.通过小组合作和讨论的方式，能够说出每种拓扑结构的特点，并且能够画出每种拓扑结构。 3.通过对网络拓扑结构的学习，培养学生的自主学习能力，提高了学习的兴趣和探索的能力。 二、教学重难点 【重点】网络拓扑结构的分类，每种网络拓扑结构的特点。 【难点】网络拓扑结构的特点和工作原理。 三、教学过程 (一)导入新课 老师：“同学们，我们学校里有一个机房里的电脑还没有连上网，现在学校想把这些电脑都连上网我们应该怎么连呢?” 同学：“可以像串糖葫芦一样把电脑一个一个连成一串的形式，也可以像穿手链一样把电脑连成一个环呢?” 老师：“同学们想想串糖葫芦和穿手链这种形式在网络中被称为什么?” 同学：“一种结构” 老师：“对，非常好，这位同学的总结能力非常强，其实在网络中这种形式被称为网络拓扑结构，接下来我们就学习一下网络拓扑结构。” (二)新知探究
任务一：认识网络拓扑结构 首先老师先让学生自行浏览课本内容5分钟，时间到后，老师找同学回答什么是网络拓扑结构，有哪些网络拓扑结构。 老师：“同学们都浏览好了，那老师找一位同学先来回答一下什么是网络拓扑结构?” 同学：“网络拓扑结构是用来表示网络中各种设备的物理布局，特别是计算机的分布情况。” 老师：“回答很正确，这位同学对课本浏览很仔细。好，接下来找另一位同学回答一下都有哪些网络拓扑结构?” 同学：“有总线结构、环形结构、星型结构、网状结构。” 老师：“这位同学回答的很好，老师再给大家解释一下什么是网络拓扑结构：拓扑这个词来源于几何学，网络拓扑其实就是网络结构，网络拓扑结构是用传输媒体将网络中的设备进行互联，简而言之，就是用一种方式将网络中的计算机连起来，那了解了有这些网络拓扑结构后呢，我们来学习一下这些结构都有哪些特点呢?” 任务二：网络拓扑结构的特点 让同学以四人为一小组讨论，十分钟后老师请每个小组派一名学生代表进行回答。 第一小组：总线结构的特点是网络中拥有一个总线结构，网络中的计算机共享一条数据通道。这种结构优点网络安装简便，网络中总线上的一台计算机出现故障不会影响整个网络通信，缺点是如果共享的“总线”发生故障，整个网络就会瘫痪。 第二小组：环形结构中的计算机通过传输介质连成一个封闭的环。优点是环状结构容易安装，结构简单。缺点是容量有限，网络建成后，难以增加新的计算机节点，而且网络中的任何一台计算机出现故障都会影响。
耐火材料有限公司网络系统集成 设 计 方 案 2009年5月
目录 1.项目概述 (2) 1.1项目背景 (3) 1.2设计原则 (3) 1.3设计内容 (3) 1.5设计标准与规范 (4) 2.网络设计 (4) 2.1网络设计 (4) 2.2网络拓扑 (5) 3、设备介绍： (5) 3.1、Cisco Catalyst 3750-E系列交换机 (5) 3.2、Cisco? Catalyst? 2960系列智能以太网交换机 (9) 3.3、Cisco? 2800系列集成多业务路由器 (10) 4、鞍钢维苏威耐火材料有限公司网络系统产品清单 (15) 1.项目概述
1.1项目背景 根据鞍钢维苏威耐火材料有限公司的实际网络需求，在整个网络的建设中，应采用先进的技术和设备，建成一个高效、实用、可靠、安全，能够实现企业内部、与INTERNET之间的数据、音频、VOD信息传输，具备虚拟局域网管理、高扩展性和完善管理功能的厂区办公网络。智能化系统按国家《智能建筑设计标准》甲级标准设计，根据厂区内的各个楼使用的行业特点、房间用途、管理模式和设备使用环境等因素进行规划。 1.2设计原则 在整个设计过程中，我们严格遵守以下设计原则： ?先进性：总体方案设计的设计充分参照了国际规范和标准，采用国际上成熟的模式、 先进的技术和成功的经验。 ?高性能：总体设计确保了系统具有足够的数据传输带宽，并为可预计的业务提供足 够的系统容量和提供QOS、COS服务品质。 ?可靠性、可用性、可维护性：我们在设计中将设备的可靠性、可用性、可维护性放 在了重要位置，从结构设计、设备选型、系统建设、网络管理上对整个网络运行系 统必须具备的可靠性、可用性、可维护性作出了保证，确保网络成为了一个不间断 的系统。 ?安全性：选择的设备能提供系统级的、灵活的多种安全控制机制，以支持用户建立 完善的安全管理体系。 ?扩展性：网络系统设计具有良好的可扩展性和最大的灵活性，以适应网络发展的需 要，满足当前及未来网络间数据交换的需求，又能保护原来的投资。 ?管理性：作为鞍钢维苏威耐火材料有限公司网络建设的重要的基础工程，建立完善 的运行、管理和维护手段。 1.3设计内容 我们在设计鞍钢维苏威耐火材料有限公司的网络系统的总目标是建设一个高性能、高带宽、稳定、安全的网络。 网络方案总体遵循以下原则：应用为主、保护投资、适度先进。 方案特点： ?网络采用千兆到接入层，千兆到桌面. ?主干实现三层的交换功能，网络具有组播、QoS等功能、核心双机热备等；
实验二ZigBee网络拓扑结构显示 【实验目的】 1、熟悉Qt编写程序的方法； 2、了解Qt显示ZigBee网络拓扑结构的工作原理； 【实验设备】 1、装有RedHat AS5系统或装有RedHat AS5虚拟机的PC机一台； 2、物联网开发设计平台一套； 【实验要求】 使用Qt为ZigBee网络编写拓扑结构； 1、编程要求：使用提供的API函数编写应用程序； 2、实现功能：构建ZigBee网络拓扑结构； 3、实验现象：显示网络的拓扑结构； 【实验原理】 本实验箱针对Qt下，将服务程序的API做了一定的封装，并提供了非常方便使用的接口函数，可以让用户在Qt环境下绘制Zigbee网络的拓扑结构。这些函数都被封装在一个叫做TopologyWidget的类中，它们的详细介绍如下： 【函数原型】void TopologyWidget::SetTopologyArea(const QString &ip, QScrollArea *area); 【功能】设置用来显示拓扑图的滚动区域控件 【参数】ip: 运行服务程序的网关（计算机）的IP地址area: 用来显示拓扑图的滚动区域控件【返回值】无 【头文件】使用本函数需要包含"topologywidget.h" 【函数原型】void TopologyWidget::UpdateTopologyArea(QScrollArea *area); 【功能】立即刷新滚动区域控件中的拓扑图 【参数】area: 用来显示拓扑图的滚动区域控件 【返回值】无 【头文件】使用本函数需要包含"topologywidget.h" 在实际应用中，用户需要首先在界面中放置一个，假设其名称为“scrollArea”，只需要在窗体的构造函数中，完成了setupUi的操作之后，调用TopologyWidget::SetTopologyArea函数即可使拓扑图显示在这个滚动区域中，参考下面的代码。 Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget) { ui->setupUi(this); // 将界面中的scrollArea设置为用来显示拓扑图 TopologyWidget::SetTopologyArea("127.0.0.1", ui->scrollArea); } 【实验步骤】 1.双击打开桌面上的VMware Player。如图 2.1所示；
根据应用和市场需要定义了ZigBee 协议的分层架构，其协议的体系结构如图1 所示，其中物理层（physical layer，PHY）和媒介访问控制层（medium access control sub-layer,MAC）是由IEEE802.15.4-2003 标准定义的，在这个底层协议的基础上ZigBee 联盟定义了网络层（network layer,PHY）和应用层（application layer,APL）架构. 图1 zigbee协议栈体系结构 物理层规范 物理层定义了它与MAC 层之间的两个接口：数据服务接口PD-SAP 和管理服务接口PLME-SAP，其中PD-SAP 接口还为物理层提供了相应的数据服务，负责从无线物理信道上收发数据，而PLME-SAP 接口同时为物理层提供相应的管理服务，用于维护一个由物理层相关数据组成的数据库。物理层负责数据的调制、发送和接收、空闲信道评估（clear channel assessment,CCA）信道能量的监测（energy detect,ED）和链接质量指示（link quality indication，LQI）等。物理层帧结构由同步头、物理层帧头和物理层有效载荷三部分组成，如表1 所示。
同步头又包括32bit 的前同步码和8bit 的帧定界符，前同步码用来为数据收发提供码元或数据符号的同步；帧界定符用来标识同步域的结束及数据的开始。物理层帧头包括7bit 的帧长度和1bit 的预留位，帧长度定义了物理层净荷的字节数。物理层有效载荷就是MAC层的帧内容。 表一物理层帧格式 媒体接入控制层规范 MAC 层定义了它与网络层之间的接口，包括提供给网络层的数据服务接口MLDE-SAP 和管理服务接口MLME-SAP，同时提供了MAC 层数据服务和MAC 层管理服务。MAC层数据服务主要实现数据帧的传输；MAC 层管理服务主要负责媒介访问控制、差错控制等。 MAC 层主要功能包括以下几个方面： （1）ZigBee 协调器产生网络信标 （2）设备与信标同步 （3）支持节点加入或着退出操作 （4）信道接入方式采用免冲突载波检测多路访问（CSMA-CA）机制 （5）建立并维护保护时隙机制 （6）为设备提供安全支持 MAC 帧格式由三个基本部分组成：MAC 帧头、MAC 帧载荷和MAC 帧尾。不同类型的MAC 帧，其帧头和帧尾都是一样的，只是MAC 帧载荷有差别，通用MAC 帧格式如表2所示。 表二通用MAC帧格式 网络层规范 网络层定义了它与应用层之间的接口，包括提供给应用层的数据服务接口NLDE-SAP和管理服务接口NLME-SAP , 同时提供了网络层数据服务和网络层管理服务。网络层主要负责拓扑结构的建立和网络的维护，具体的功能如下：（1）初始化网络，即建立一个新的包含协调器、路由器和终端设备的网络（2）设备连接和断开时所采用的机制 （3）对一跳邻居节点的发现和相关节点信息的存储 （4）ZigBee 协调器和路由器为新加入节点分配短地址
1 系统结构概述 本文设计的WSN硬件平台，由若干传感器节点，具有无线接收功能的汇聚节点，以及一台PC机组成。 根据无线传感器网络的应用需求以及功能要求，节点的设计主要包括如下几个基本部分：传感器单元、处理器单元、A/D单元、射频单元、供电单元以及扩展接口单元。节点的硬件体系结构框架如图1-1 所示。 图1-1 传感器单元负责对所关心的物理量进行测量并采集数据，提供给处理器单元进行处理；处理器单元负责数据处理及控制整个节点的正常工作；射频天线单元负责与其他节点进行无线通信，交换控制信息和相关数据；供电单元负责为节点提供运行所需的能量；扩展接口可以实现节点平台的功能拓展，以适应不同的应用需求。 2 节点核心模块设计： 2-1电源模块设计： 电源是设计中的关键部分，电源稳定工作是整个节点正常工作的保证，设计合理的电源电路至关重要。节点包含模拟器件和数字器件，模拟器件的抗干扰能力较差，且数字器件常常为模拟器件的噪声源，故为了 图2-1-1 提高电路的抗干扰能力，模拟器件接模拟地并采用数字地与模拟地单点共地。电源可选用电池或干电池，电源芯片可选用XC6209、XC6221系列的LDO电源芯片，分别提供3.3V和1.8V的数字与模拟电压，电路如图2-1-1所示。 2-2传感器 模块设计： 温度传感器设 计：本设计采用 LM75DM-33R2串行 可编程温度传感 器，这种传感器在 环境温度超出用户 变成设置时通知主 控制器。滞后也是 可以编程解决。它 采用2线总线方式，允许读入当前温度，并可配置器件。它是数字型温度传感器，直接从
寄存器读出温度参数，并可实现编程设置INT/CMPTR输出极性。 图2-2-1是其功能图，因为设计中只是简单的监测环境的温度，故只需一片 LM75，所以地址线A0、A1、A2置地，INT/CMPTR悬空，设计的接口电路如图2-2-2所示。 图2-2-1 图2-2-2 因为cc2431本身带有A/D模块，也可采用温度传感器AD590测量温度，其接口电路如图2-2-3。
第2章 ZigBee技术及协议分析 ZigBee技术的发展及其特点]1[ 长期以来，低成本、短距离、低传输率、低功率的无线通讯市场一直存在着。蓝牙（Bluetooth）技术的出现曾让玩具制造商、家庭自动化控制以及工业控制等业界从业者兴奋不已，尽管蓝牙技术有很多优点，但是高昂的价格和其存在的技术缺陷严重影响了这些厂商的使用意愿。对于工业控制、家庭自动化控制等领域而言，蓝牙技术过于复杂、功耗过大、距离近、组网规模达不到应用要求等，而工业自动化等领域对无线通信的需求越来越大。因此，经过人们的努力，于2004年正式推出了ZigBee协议规范。 “HomeRF Lite” 2004年（又称ZigBee2004）诞生，它是ZigBee的第一个规范，这使得ZigBee有了自己的发展基本标准。但是由于推出仓促存在很多不完善的地方，因此在2006年进行了标准的修订，推出了（又称ZigBee2006），但是该协议与是不兼容的。相较于做了很多修改，但是仍无法达到最初的设想，于是在2007年再次修订（称为ZigBee2007/PRO），能够兼容之前的ZigBee2006，并且加入了ZigBee PRO部分，此时ZigBee联盟更专注于以下三种应用类型的拓展：家庭自动化（HA）、建筑/商业大楼自动化（BA）以及先进抄表基础建设（AMI）。 随着ZigBee标准的完善以及各软件以及硬件厂商的不断努力，用于ZigBee开发的软硬件正趋于完善，ZigBee技术的实用化不断推进，其使用领域不断拓展。使ZigBee 技术在2004年就被列为当今世界发展最快、市场前景最广阔的十大高新技术之一。 ZigBee技术有以下几个方面的特点： （1）短时延。通信时延以及休眠状态激活时延都很短，通常在15ms至30ms间。 （2）高可靠性。采用了CSMA/CA（碰撞避免）机制，而且为需要固定带宽的通信业务预留了专用的时隙，从而避免了发送数据时可能出现的竞争和冲突；节点模块间有自动动态组网功能，信息在整个ZigBee网络中是通过自动路由方式传输的，这样可以保证信息的可靠传输。 （3）低数据率。数据传输率在10kb/s到250kb/s之间。 （4）低功耗。两节五号电池即可使用6个月至2年，免去了经常更换电池或者是充电的麻烦。 （5）低成本。ZigBee的低数据传输率，简单的协议，都大大降低了成本，而且ZigBee
毕业论文（设计） Zigbee传感器网络自组织结构研究 学生姓名：朱伟 指导教师：张妍（讲师） 专业名称：通信工程 所在学院：信息工程学院 2012年6 月
目录 摘要......................................................... I Abstract .................................................... I I 第一章前言.. (1) 1.1 研究目的和意义 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.3 研究内容和方法 (1) 第二章ZigBee技术 (2) 2.1 Zigbee技术 (2) 2.2 Zigbee节能技术探讨 (3) 2.3 Zigbee协议栈 (4) 2.4 原语概念 (7) 2.5 Zigbee网络数据传递机制 (7) 第三章Zigbee传感器自组织网络节点通信 (10) 3.1 Zigbee自组织网络优点 (10) 3.2 Zigbee自组织网络多跳路由通信流程 (10) 3.3 通信实现的流程 (15) 第四章Zigbee网络组网方案 (17) 4.1 组网方案概述 (17) 4.2 Zigbee网络拓扑 (17) 4.3 Zigbee组网流程 (20) 4.4 Zigbee树路由算法 (22) 第五章ZigBee传感器自组织网络在机电监测系统中的应用 (26) 5.1 基于Zigbee传感器网络的机电监测系统的构建 (26) 5.2 Zigbee传感器节点的设计和测量点的选择 (28) 5.3 基于Zigbee传感器的机电监控系统自组织网络拓扑结构 (28) 5.4 Zigbee传感器节点数据传输流程 (29) 第六章结论与建议 (31) 致谢 (32) 参考文献 (33)
第一章网络的组建与运行 1.1 认识计算机网络 一、课程标准中的相关内容 1．了解计算机网络的主要功能.分类与拓扑结构 2．通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法；知道网络服务器的主要作用与基本原理；能说出代理服务器的概念并知道其作用。 二、教学目标 1．知识与技能：掌握计算机网络的组成功能与分类。 2．过程与方法：通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法，提高分析信息的能，增强学生利用信息技术解决实际问题的能力。 3．情感态度与价值观：消除学生对计算机网络认识的神秘感，提高学习网络技术的兴趣，培养学生全局思考问题的习惯，培养学生协作学习的习惯。 三、学生分析 在开始高中选修课学习之前，学生已经对网络技术有所应用，并初步了解一些计算机网络的知识，但是缺乏系统的学习过程，对于应用中碰到的很多问题存在疑惑，同时在整个社会大环境下，网络应用带来的方便性以及网络技术的神秘性对学生有着非常大的吸引力，学生对网络技术具有天生的兴趣，充分培育和利用好学生的这些兴趣，将使教学更轻松。课程的开展一方面是让学生对计算机网络有一个概括而全面的认识，另一方面也是为接下来的学习打下基础。让学生从“知其然”到“知其所以然”。在教学组织中安排学生参观网络中心，注意到学生好奇心比较大，而一般学校的网络中心设备比较多，可能网络中心本身的空间也比较小，为了取得较好的效果，减少意外的发生，需要对学生进行分组，教师在组织过程中也要注意引导学生的注意焦点。本课设计了一个课堂任务，就是根据对网络中心的观察和管理员的讲解，画出一个校园网络拓扑结构图来，拓扑图对学生来说也是首次接触，怎样去表达网络的拓扑结构，应当要给与适当的引导，这里可以适当的演示一些简单的网络拓扑效果图，以便学生轻松上手。 四、教材分析 1.本节的作用和地位 本节分别从计算机网络的功能.组成结构和应用的角度看待到底什么是计算机网络，它与通信网络的关系是怎样的，引导学生认识计算机网络的概念。作为本书的开首节，一方面是对学生从前已有的计算机网络经验和知识作一次归纳总结，另一方面也是为了将来学习需要打下基础。 2．本节主要内容 计算机网络的迅速发展涉及到计算机和通信两个领域。计算机网络对信息社会中的活动.个人发展等方面产生越来越广泛而深远的影响。本课首先通过“交流讨论”对什么是计算机网络这个概念进行探讨。通过“实地考察”进一步激发其感知，加深对计算机网络概念的感性认知。通过“归纳概括与设计拓扑图”，帮助学生更好地进行概括，为学生对感念的理解搭起一个支架。 3.重点难点分析 教学重点：引导学生归纳和总结他们已有的知识经验，概括出技术网络的基本
简介 ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据传输速率的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。ZigBee是建立在IEEE802.15.4标准之上，它确定了可以在不同制造商之间共享的应用纲要。IEEE802.15.4标准定义了ZigBee协议的PHY层和MAC层。PHY层规范确定了在2.4GHz(全球通用的ISM频段)以250kb/s的基准传输率工作的低功耗展频无线电以及另有一些以更低数据传输率工作的915MHz（北美的ISM频段）和868MHz（欧洲的ISM频段）的实体层规范。MAC层规范定义了在同一区域工作的多个IEEE802.15.4无线电信号如何共享空中通道。 为了促进ZigBee技术的发展，2001年8月成立了ZigBee联盟，2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电子公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布，它们将加入“ZigBee联盟”，目前该联盟已经有150多家成员，以研发名为ZigBee的下一代无线通信标准。 正如前面所述，ZigBee不仅仅只是802.15.4的名字，IEEE802.15.4仅处理低级MAC层和PHY层协议，所以ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化，还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识。 ZigBee的组成和构网方式 1.FFD和RFD 利用zigbee技术组件的无线个人区域网（WPAN）是一种低速率的无线个人区域网（LR WPAN），这种低速率个人区域网的网络结构简单、成本低廉，具有有限的功率和灵活的吞 吐量。 在一个LR WPAN网络中，可同时存在两种不同类型的设备，一种是具有完整功能的设备（FFD），另一种是简化功能的设备（RFD）。 在网络中，FFD通常有3中工作状态：（1）作为个人区域网络（PAN）的主协调器；（2） 作为一个普通协调器；（3）作为一个终端设备。FFD可以同时和多个RFD或其他FFD通信。 而RFD则只用一种工作状态即作为一个终端设备，并且一个RFD只能和一个FFD通信。2.ZigBee的体系结构 ZigBee体系结构主要有物理（PHY）层、媒体接入控制（MAC）层、网络/安全层以及应用框架层构成，如下图所示：
课题：计算机网络的拓扑结构 教师姓名宁晓凤授课班级311、313班授课形式新授课授课课时1课时 教学目的1、知识目标：掌握网络拓扑结构的概念、分类，掌握三种网络拓扑结构的特点。 2、能力目标：通过本节内容的学习，培养学生分析问题、解决问题讨论问题探索新知识的能力。 3、德育目标： (1)、让学生在学习过程中克服畏难理论知识的情绪，体会到学习理论的快乐，为以后学习理论知识找到合适的方法。 (2)、培养学生在进行自主学习的过程中勇于克服困难，敢于创新的能力。 教学重点星型拓扑结构 教学难点环型拓扑结构工作原理 教学方法自主探究法、观察法、合作学习法 教学工具电脑、展示台、投影仪、双绞线、交换机、网卡、同轴电缆更新/补充/删节 内容 无 教学过程 引入教师：我们在盖大厦前，应该先干什么？ 学生回答： 教师：我们日常生活中盖大厦是直接就去盖了吗？在盖大厦前我们要准备什么呢？是不是要先设计大楼结构啊？ 那么我们在组建网络时是不是也应该先画图纸，设计网络的结构呢？引入新课：网络拓扑结构 新授一、网路拓扑的定义： 计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系 表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。拓扑设计是建设计算机网络的首步，也是实现各种网络协议的基础，它对网络性能、系统可靠性与通信费用都有重大影响。计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。 拓扑：网络中计算机及其他设备的连接关系。拓扑隐去了网络的具体物理特性，而抽象出节点之间的关系加以研究。
学生自主学习：让学生自己看书上P22-27内容回答 教师总结：各种各样的连接方法可以概括为一下几种： 基本拓扑构型有四类：星型、环型、总线型 其他拓扑结构形：树状、网状等 二、基本拓扑结构 星形拓扑结构 1．定义：星型拓扑结构是由中心结点和通过点对点链路连接到中 心结点的各站点组成 集线器 星型拓扑结构的中心结点是主结点，它接收各分散站点的信息 再转发给相应的站点。目前这种星型拓扑结构几乎是Ethernet双绞线网络专用的。这种星型拓扑结构的中心结点是由集线器或者是交 换机来承担的 2．特点： 星型拓扑结构的优点： 1.由于每个设备都用一根线路和中心结点相连，如果这根线路损坏，或与之相连的 工作站出现故障时，在星型拓扑结构中，不会对整个网络造成大的 影响，而仅会影响该工作站。 2.网络的扩展容易。 3.控制和诊断方便。 4.访问协议简单。 星型拓扑结构也存在着缺点： 1.过分依赖中心结点。 2.成本高。
清华大学研究生院 《计算机网络技术》课程教案 一、管理信息 课程代码：312204 制订人： 所属系部：机电与信息系批准人： 制订时间： 二、基本信息 学分：5 学时：64学时，其中理论教学：32 学时，实践教学：32 学时 课程类型：专业课 适用专业：计算机， 先修课：计算机应用基础 后修课：计算机网络应用、服务器管理 三、课程定位 “计算机网络技术”是一门专业技术基础课，它的任务是介绍现行的、较成熟的计算机网络技术的基本理论、基础知识、基本技能和基本方法，为学生进一步学习“TCP/IP协议”、“网站设计与网页制作”、“网络多媒体技术”、“网络安全”等后续课程，培养自己成为网络管理员、网络工程师打下扎实的基础。 我们的高职课程理念应从学生、知识、社会三维维持适度张力入手，以学生的社会化自觉的职场需求为价值了取向，以职业素质与实践能力的动态发展为基本特征，以社会、政府、企业、学校、学生、教师等多重主体性为运行机制，以多样性、开放性、互动性为开发向度，最终实践高职教育成为营造终身教育中心的历史使命。 四、课程设计 （一）课程总体目标 1.知识目标 (1) 掌握计算机网络基础知识； (2) 掌握计算机网络性能指标； (3) 掌握计算机网络体系结构；
(4) 掌握网络互联结构； (5) 了解网络基本应用。 2.能力目标 (1) 计算机网络的通信技术； (2) 计算机网络综合拓扑与布线； (3) 计算机网络服务器的设置与应用； (4) 计算机网络IP地址划分； (5) 网络基本应用。 3.素质目标 (1) 培养良好的职业道德，树立正确的职业理想，规划自己的职业生涯； (2)有责任感，勤奋好学，良好的沟通能力和协调能力，有团队合作精神； (3)培养学生自主、开放的学习能力。 （二）课程设计思路 《计算机网络技术》本课程的设计思路是以就业为导向。从计算机网络的实际案例出发，以岗位技能要求为中心，组成十九个教学项目；每个以项目、任务为中心的教学单元都结合实际，目的明确。教学过程的实施采用“理实一体”的模式。理论知识遵循“够用为度”的原则，将考证和职业能力所必需的理论知识点有机地融入各教学单元中。边讲边学、边学边做，做中学、学中做，使学生提高了学习兴趣，加深了对知识的理解，同时也加强了可持续发展能力的培养。 本课程的教学设计思想： 1.以网络工程师岗位设置课程内容 2.以职业能力为依据，组织课程内容 3.以实际项目为载体，设计学习情境 4.采用“多元化”能力评测代替传统的期末考试 5.通过丰富的教学资源，保障学生开放式学习，培养学生自学能力 （三）课程内容与教学目标 《计算机网络技术》课程内容与教学目标（包括进度序号、单元标题、学时、教学类型、教学内容、教学目标等6项内容），具体见进度表1。 表1 课程内容与教学目标一览表
网络拓扑结构的规划设计原则 网络工程（2）班0904032004 陈文刚 网络拓扑结构设计主要是确定各种设备以什么方式相互连接起来。根据网络规模，网络体系结构、所采用的协议，扩展和升级管理等各个方面因素来考虑。拓扑结构的设计直接影响到网络的性能。 构成局域网的拓扑结构有很多种，最常见到的有总线拓扑、星型拓扑、环型拓扑及各种混合性拓扑等。采用不同的网络控制策略(即网络数据的传输与通信的有关协议和控制方法)，所有使用的网络连接设备也不一样。因此，无论在网络的规划或设计时都必须首先决定将采用那一种网络拓扑结构，选择合适的网络拓扑结构非常重要的。也就是说，选择网络拓扑结构是网络规划设计的第一步。 中小企业在选择网络拓扑结构的时候，应从经济性、灵活性和扩展性好、可靠性、易于管理和维护几个方面着重入手。在现在企业中经济效益都是首要考虑的，在建设网络投资的同时就考虑到经济效益的回报。拓扑结构的选择直接决定了网络安装和维护的费用。因为，拓扑结构的选择与传输介质的选择、传输距离的长短及所需网络的连接设备密切相关。 灵活性和扩展性也是选择网络拓扑结构时应充分重视的问题。任何一个网络都不能一劳永逸的，随着用户的增加，应用的深入和扩大，网络新技术的不断涌现，特别是应用方式和要求的改变，网络经常需要加以调整。然而，网络的可调性与灵活性，以及可扩展性与建立网络时拓扑结构直接相关。网络的可靠性是任何一个网络的生命。当网络总的某个节点或站点发生问题的时候时，网络不能正常工作。网络拓扑结构的选择还直接决定网络故障检测和故障隔离的方便性。总之，中小企业网拓扑结构的选择，需要考虑的因素很多，这些因素同时影响网络的运行速度和网络软硬件接口的复杂程度等等。 主干网络(核心层)设计 主干网络技术的选择，需根据需求分析中地理距离、信息流量个数据负载的轻重而定。一般而言，主干网一般用来连接建筑群和服务器群，可能会容纳网络上的40%-60%的信息流，是网络的大动脉。连接建筑群的主干网一般以光纤作为传输介质，典型的主干网技术主要有千兆以太网、ATM和FDDI等。根据中小企业的需求和中小企业网络拓扑结构的规划设计原则等角度来考虑，采用千兆以太网是中小企业比较理想的做法。 FDDI基本已属于昨天的技术，支持它的厂商越来越少。ATM是面向连接的网络，能保证一些突出负载在网上传输，但由于ATM在企业局域网的所有应用需要
一、填空题（每题4分，共计60分） 1、传感器网络的三个基本要素：传感器，感知对象，观察者 2、传感器网络的基本功能：协作地感知、采集、处理和发布感知信息 3、无线传感器节点的基本功能：采集、处理、控制和通信等 4、传感器网络常见的时间同步机制有： 5、无线通信物理层的主要技术包括：介质的选择、频段的选择、调制技术和扩频技术 6扩频技术按照工作方式的不同，可以分为以下四种： ：直接序列扩频、跳频、跳时、宽带线性调频扩频 7、定向扩散路由机制可以分为三个阶段：周期性的兴趣扩散、梯度建立和路径加强 8、无线传感器网络特点：大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络 9、无线传感器网络的关键技术主要包括：网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术等 10、IEEE 802.15.4标准主要包括：物理层和MAC层的标准 11、简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成：后台管理软件通常由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。 12、数据融合的内容主要包括：多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测 13、无线传感器网络可以选择的频段有：868MHZ、915MHZ、2.4GHZ 5GHZ 14、传感器网络的电源节能方法：休眠机制、数据融合等， 15、传感器网络的安全问题：(1) 机密性问题。 (2) 点到点的消息认证问题。 (3) 完整性鉴别问题。 16、802.11规定三种帧间间隔：短帧间间隔SIFS，长度为 28 μs 、点协调功能帧间间隔PIFS长度是 SIFS 加一个时隙(slot)长度，即78 μs 分布协调功能帧间间隔DIFS ，DIFS长度=PIFS +1个时隙长度，DIFS 的长度为128 μs
[设备清单] Cisco 2600路由器一台 Cisco 2900XL交换机若干台 Cisco PIX防火墙一台 网线：若干箱 制线嵌：若干个 正版软件：Microsoft ISA [方案设计] 一.使用一台路由器实现内网与外网的连接 其功能实现： 1、实现内网与外网的连接 2、实现内网中不同VLAN的通信 3、实现NAT代理内网计算机连接Internet 4、实现ACL提供内外网的通信的安全 二. 使用多台交换机实现VLAN的规划 1、按部门或场所划分vlan
1)vlan1：经理； 2) vlan2：人事部； 3)vlan3：销售部； 4)vlan4：策划部； 5）vlan5：技术部 2、vlan之间的通信 1）实现有通信需要的vlan之间的通信，如vlan2与vlan3，vlan5等； 2）使用上述路由器实现vlan之间的通信； 3）使用ACL提供valn间通信的安全； 一、IP地址规划： 1、考虑内网中机器较多，并考虑到公司规模日益庞大故使用10.0.0.0/8私有 地址并将其进行子网划为/24； 2、不同vlan给予不同子网ip，如vlan2可为10.31.0.0/24子网; 3、通过DHCP服务器动态分配所有ip; 二、win2003域规划： 为方便管理和提高网络安全性，将内网中部分计算机实现win2003域结构网络： 1、创建一个win2003域，如：https://www.doczj.com/doc/9e3125961.html,； 2、将经理办公用机，各部门用机，等所有员工用机加入所建域； 3、创建额外域DC提供AD容错功能和相互减轻负担功能； 三、服务器规划 1、文件打印服务器（win2003系统）：用于连接多台打印设备，并将这些 打印机发布到活动目录 1）实现域中所有计算机都可方便查找和使用打印机； 2）实现打印优先级，使得重要用户，如部门领导可优先使用打印机； 3）实现打印池功能，使得用户可优先自动使用当前空闲打印机； 4）实现重定向功能，使得当一打印设备故障，如缺墨缺纸，可自动被重定向到其它打印设备打印； 5）实现打印机使用时间限制：如管理人员可24小时使用，普通员工只可上班时间使用； 2、DHCP服务器（linux AS4.0系统）：用于为内网客户机分配ip，考虑到 效率和可靠性 1）根据所需使用子网，实现多个作用域，并将这些作用域加入进一个超级作用域，为不同子网内的客户机分配相应； 2）实现为客户机分配除ip之外的其它设置，如网关IP，DNS IP，等等； 3）实现地址排除：将各服务器所使用地址在作用域内排除； 4）实现保留：为需要的用户，如网络系做网络相关实验的老师，保留特定的IP,使其可长期使用该IP而不与其他人冲突； 5）实现DDNS的支持，能够自动更新DNS数据库。 3、DNS服务器（linux AS4.0系统）：提供域名解析 1）实现主要名称服务器，并创建AD集成区域，如https://www.doczj.com/doc/9e3125961.html,； 2）实现允许安全动态更新的DDNS，使得与DHCP服务器合作，动
计算机与信息技术学院 课程教案 专业物联网工程 课程Zigbee网络原理与应用 讲授人姚建峰 2015 年 9月10日
(一) 课程名称：Zigbee网络原理与应用 (二) 学时学分：周4学时，3学分 (三) 预修课程：电子线路、数字逻辑、计算机组成原理、高级语言程序设计 (四) 使用教材 ZigBee技术与实训教程――基于CC2530的无线传感网技术，清华大学出版社，2014年5月第1版 (五) 教学参考书(3本以上) 1、李文仲编著：《Zigbee2006无线网络与无线定位实战》，北京航空航天大学出版社，2008年1月第1版； 2、王小强编著：《Zigbee无线传感器网络设计与实现》，化学工业出版社，2012年6月第1版； 3、郭渊博编著：《Zigbee技术与应用》，国防工业出版社，2010年6月第1版。 （六）教学方法：课堂讲授，课堂演示，师生互动，理论与实验结合教学。 (七) 教学手段：多媒体教学。 (八) 考核方式：闭卷考试。 (九) 学生创新精神与实践能力的培养方法：结合实验、具体应用、小组讨论等方式使学生掌握Zigbee技术开发的基本方法，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的动手能力和创新能力。 (十) 其它要求：严格考勤，学生课堂表现和实验完成情况占学生成绩的30%，期末成绩占70%。
第一章无线传感器网络 教学时数：2学时 教学目的与要求：主要让学生理解无线传感网络的主要概念，了解无线传感网络的发展历程、研究现状与研究前景、应用领域，掌握无线传感网络的特点、网络体系结构、关键技术。 教学重点：无线传感器网络体系结构。 教学难点：无线传感器网络的关键技术。 第一节无线传感器网络概述(了解) 1.无线传感器网络的概念： 无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。 2.无线传感器网络的发展历程： 第一阶段:最早可以追溯至越战时期使用的传统的传感器系统。当年美越双方在密林覆盖的“胡志明小道”进行了一场血腥较量，“胡志明小道”是胡志明部队向南方游击队输送物资的秘密通道，美军对其进行了狂轰滥炸，但效果不大。后来，美军投放了2万多个“热带树”传感器。“热带树”实际上是由震动和声响传感器组成的系统，它由飞机投放，落地后插入泥土中，只露出伪装成树枝的无线电天线，因而被称为“热带树”。只要对方车队经过，传感器探测出目标产生的震动和声响信息，自动发送到指挥中心，美机立即展开追杀，总共炸毁或炸坏4.6万辆卡车。 第二阶段:二十世纪80年代至90年代之间。主要是美军研制的分布式传感器网络系统、海军协同交战能力系统、远程战场传感器系统等。这种现代微型化的传感器具备感知能力、计算能力和通信能力。因此在1999年，商业周刊将传感器网络列为21世纪最具影响的21项技术之一。 第三阶段:21世纪开始至今，也就是9·11事件之后。这个阶段的传感器网络技术特点在于网络传输自组织、节点设计低功耗。除了应用于反恐活动以外，在其它领域更是获得了很好的应用，所以2002年美国国家重点实验室－－橡树岭实验室提出了“网络就是传感器”的论断。 3.无线传感器网络研究现状： （1）国外无线传感器网络的研究现状 1998年，美国国防部提出了“智能尘埃”的概念，最先开始无线传感器网络技术的研究，目的是为监控敌方的活动情况而不被察觉。2001年，美国陆军提出“灵巧传感器网络通信”计划，将无人值守式弹药、传感器和未来战斗系统
计算机网络拓扑结构说课
尊敬的评委老师、各位同仁们： 大家好!我是牡丹江市第八中学的张宝敏。 很高兴有这样一次机会和各位同仁交流，我是带着学习的心态来参加这次活动的,希望通过这次活动找到自己与大家的差距，为日后缩小差距做准备。 网络世界是奇妙的世界，让很多人流连忘返。计算机网络现以进入千家万户，在当今的信息社会中，人们不断地靠计算机网络来处理个人和工作上的事务，可见人们早已离不开了网络，什么是网络？我们如何把这么多计算机连成一个网络呢？这就是今天我的说课的内容《计算机网络的拓扑结构》。 接下来，我准备从以下六个方面来谈谈这节课的教学：一、说教材；二、说教法；三、说学法；四、说教学过程；五、说板书设计；六、说课后反思。 一、说教材 <一>、说教材地位 《计算机网络拓扑结构》是上海科技教育出版社普通高中课程标准实验教科书《网络技术应用》第一章第二节的内容，课本前面介绍了网络的基本知识，学生在理论上大体认识了网络，本课重点放在组网时怎样让这么多计算机连在一起：即网络拓扑结构，让学生学会网络的拓扑结构的知识，进一步激发了学生学习网络的兴趣，为以后的学习打下坚实的基础，所以本节课既是前面知识的继续又是后面知识的基础，起着承上启下的作用。
<二>、说教学目标 根据学业水平测试标准和学生的实际情况，特制定以下教学目标： 知识与技能： 1、掌握拓扑结构的概念及分类。 2、掌握三种网络拓扑结构的特点。 3、掌握常见LAN的组建，会画拓扑结构图。 过程与方法： 1、问题驱动，自主探究。 2、启发、引导。 3、课件、动画演示多媒体教学方法。 情感态度与价值观： 通过本课，使学生学会组网知识，揭开网络的神秘面纱，激发学生学习网络这门课的兴趣和热情。 <三>、说教学重点： 本节课重点：星形拓扑结构，包括概念分类、数据传输方式和画拓扑结构图。 确定此为重点原因有二，一是从考试的角度说，学业水平测试连续几年都将此作为考点，要求学生应熟练掌握；二是从实际组建网络角度上讲，现在几乎所有的网络上都有星形结构的影子。可以说星形是组网时必选的拓扑结构，是重点中的重点。 <四>、说教学难点：