物联网技术导论教学大纲

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1、物联网技术导论课程教学大纲（2015年9月修订）一、课程基本概况课程名称：物联网技术导论课程英文名称：Introduction to the Internet of things technology 课程编号：BL091750课程总学时：46（其中，讲课36，实验10）课程学分：2.5课程分类：必修开设学期：1开课专业：物联网 先修课程：无后续课程：物联网技术等二、课程的性质、目的和任务物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和服务智能化三个重要特征。物联网被称为信息社会的第三次浪潮，物联网技术将

2、人类生存的物理世界网络化、信息化，将分离的物理世界和信息空间互联整合，代表了未来网络的发展方向。物联网技术称为未来社会经济发展、社会进步和科技创新的重要基础设施。本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。本课程从物联网的感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层这四层分别进行阐述，其中包括：物联网基本概念，物联网体系结构；物联网关键技术：射频技术、传感器及检测技术、无线传感器网网络、无线通信技术、数据融合技术、云计算技术等。三、主要内容、重点及深度本课程共46学时，其中理论36学时，实验10学时。其中，理论教学部分：（一）概

3、述第一章 物联网技术概论教学内容： 物联网的基本概念；物联网核心技术；物联网的主要特点；物联网的应用和发展过程。教学基本要求：掌握物联网的基本概念、体系结构；熟悉物联网技术的应用和发展过程。教学重点：物联网的基本概念、体系结构。教学难点：物联网技术的应用和发展过程。（二）感知识别第二章 自动识别技术教学内容：掌握几种常用的生物识别、理解生物识别的原理、掌握IC卡的原理、掌握 RFID的基本概念和基本组成原理、关键技术、了解条形码技术、了解射频识别技术、了解RFID的标签冲突以及防冲突算法。教学基本要求：掌握基本传感器的性能特点和自动检测技术，了解传感器的应用和发展。教学重点：几种常用的生物识别

4、、理解生物识别的原理、掌握IC卡的原理、掌握 RFID的基本概念和基本组成原理。教学难点：生物识别、理解生物识别的原理。第三章 传感器及检测技术 教学基本内容：传感器的基本概念；常规传感器性能特点；自动检测技术；教学要求：掌握基本传感器的性能特点和自动检测技术，了解传感器的应用和发展。第四章 定位系统基础 教学内容：当前普遍使用的定位系统；各种定位技术原理；物联网环境下定位技术的挑战与发展前景。 教学基本要求：了解各种定位技术原理。教学重点：前普遍使用的定位系统；各种定位技术原理。教学难点：前普遍使用的定位系统；各种定位技术原理。第五章智能信息设备 教学内容：智能设备概述；智能设备的运行平台；

5、智能设备的发展新趋势。 教学基本要求：了解当前普遍使用的智能信息设备。 教学重点：智能信息设备。教学难点：智能信息设备。（三）微型计算机基础知识 第六章 互联网基础 教学内容： 互联网概述；应用层；传输层；网络层；从互联网到物联网。 教学基本要求： 了解计算机网络在信息时代中的作用；了解计算机网络的发展过程；了解计算机网络的分类；知道计算机网络的主要性能指标；掌握计算机网络的体系结构。了解应用层的基本概念 ；掌握域名解析的基本原理；掌握文件传送FTP的基本原理；掌握WWW服务的基本原理；掌握电子邮件的基本工作原理；掌握远程登录的基本工作原理；了解传输层协议概述、端口的概念；掌握用户数据报协议U

6、DP；掌握传输控制协议TCP；了解路由器与路由选择协议；掌握IP相关协议；了解 IPv6。 教学重点：计算机网络的发展过程；计算机网络的分类；计算机网络的主要性能指标；计算机网络的体系结构。教学难点：了解路由器与路由选择协议；掌握IP相关协议；了解 IPv6第七章 无线宽带网络 教学内容：无线宽带网络概述；wifi无线局域网；wimax 无线城域网；无线物联世界。 教学基本要求：了解无线宽带网络；熟悉无线局域网原理；熟悉无线城域网原理。 教学重点：无线宽带网络；无线局域网原理。教学难点：无线城域网原理。第八章 无线传感网络 教学内容：无线传感器网络的背景、应用和结构；传感器节点的硬件平台与操作

7、系统；无线传感器网络与移动自组织网络的区别和联系；无线传感器网络中的典型MAC层协议和协议设计思想；无线传感器网络中的拓扑控制原理和代表性协议；无线传感器网络中的能耗效率问题；无线传感器网络中的节能路由方法；无线传感器网络中的节点定位原理和方法。 教学基本要求：掌握无线传感器网络的基本概念、节点模型；掌握传感器网络的体系结构；熟悉传感器网络通信协议、应用；了解中间件技术、安全问题。 教学重点：无线传感器网络的基本概念、节点模型；传感器网络的体系结构。教学难点：无线传感器网络的基本概念、节点模型；掌握传感器网络的体系结构。第九章 移动通信网络教学内容：移动通信发展历史；3G通信技术和标准；移动互

8、联网。 教学基本要求：了解3G通信技术与标准；了解移动互联网。教学重点：3G通信技术与标准。教学难点：移动互联网。（四）管理服务第十章 数据管理 教学内容：数据库系统的发展和起源；关系数据库；数据库与物联网；物联网数据的特点。 教学基本要求：了解数据库的基本原理；了解物联网数据管理的特点。教学重点：数据库的基本原理。教学难点：物联网数据管理的特点。第十一章 海量信息存储 教学内容：物联网对海量信息存储的需求；网络存储体系结构；数据中心的标准；Google数据中心；数据中心的研究热点。 教学基本要求：了解物联网对海量信息存储的需求；了解网络存储体系结构。教学重点： 海量信息存储的需求；网络存储体

9、系结构；数据中心的标准教学难点：海量信息存储的需求第十二章 信息检索 教学内容：搜索引擎；搜索引擎体系结构；物联网搜索引擎。 教学基本要求：了解搜索引擎体系结构 教学重点：搜索引擎；搜索引擎体系结构；物联网搜索引擎教学难点：搜索引擎；搜索引擎体系结构；物联网搜索引擎第十三章 物联网中的智能决策 教学内容：数据挖掘概念；数据挖掘的基本类型和算法；智能决策与物联网。教学基本要求：了数据挖掘的概念。教学重点：数据挖掘的基本类型和算法；智能决策与物联网。教学难点：智能决策与物联网。第十四章 物联网信息安全与隐私保护 教学内容：网络信息安全的一般性指标；RFID的安全隐私问题及其保护手段；位置信息与个人

10、隐私问题及其保护手段。 教学基本要求：了解网络信息安全的一般性指标；RFID的安全隐私问题及其保护手段；位置信息与个人隐私问题及其保护手段。 教学重点：络信息安全的一般性指标；RFID的安全隐私问题及其保护手段。教学难点：位置信息与个人隐私问题及其保护手段。（五）物联网的综合应用第十五 智能电网 教学内容：智能电网的起源与发展；智能电网与物联网。 教学基本要求：了解电力系统，电力网络和智能电网的基本概念，掌握智能电网的核心内涵和九大特征。 教学重点：了解电力系统，电力网络和智能电网的基本概念。教学难点：智能电网的核心内涵和九大特征。第十六章 智能交通 教学内容：智能交通概述；智能交通中的物联网

11、技术；智能交通应用 教学基本要求：理解智能交通的概念；了解智能交通中的物联网技术和典型的智能交通应用。 教学重点：智能交通的概念；智能交通中的物联网技术。教学难点：智能交通应用。第十七章 智能物流 教学内容：物流的起源和发展；现代物流；智能物流。 教学基本要求：了解物流的发展历程，了解现代物流面临的问题。 教学重点：物流的发展历程，现代物流面临的问题。教学难点：智能物流。四、学时分配表章序内容各教学环节学时分配作业题量备注讲授实验实习习题其它小计第一章物联网技术概论 221-2第二章自动识别技术 221-3第三章传感器及检测技术 221-2第四章定位系统基础221-4第五章智能信息设备221-

12、5第六章互联网基础441-4第七章无线宽带网络 221-3第八章无线传感网络221-3第九章移动通信网络221-2第十章数据管理441-3第十一章海量信息存储2241-2第十二章信息检索2241-3第十三章物联网中的智能决策2241-2第十四章物联网信息安全与隐私保护2241-3第十五章物联网的综合应用4261-4361046五、课程教学的主要环节（一）教学方法与手段本课程可采用CAI课件进行课堂讲授、课堂讨论、实验课等进行课堂教学; 在教学方法上，采用项目教学的方法，通过事例引入每个知识点，着重解决物联网基本操作中的实际问题。在教学过程中，从实例入手，结合物联网的实际应用，使学生从实际应用中

13、加深对课堂内容的理解。（二）作业通过对每章节的作业，可以使学生复习课堂教学中所学知识点，加深对概念、特点的理解；同时，教师通过布置作业对课堂教学中未详细介绍的内容进行一定的补充和扩展。（三）实验实验是本课程的一个重要教学环节，一方面学生通过实验，可以加深对课堂讲授内容的理解；另一方面，学生可以通过实验，提高实际的操作能力，检验学生对所学知识的掌握和运用情况。教师在实验课上，要明确对每个实验的具体要求，并针对每个学生实际的操作情况，进行针对性的指导。教师要对学生实验情况进行分析和记录，以作为学生平时成绩评定的依据。（四）实习本课程没有实习教学环节。（五）成绩考核本课程为考查课程，期末考试为闭卷笔

14、试。学生的课程总评成绩由平时成绩（占30%）和期末考试成绩（70%）两部分构成。平时成绩由出勤、作业、课堂测验、学习主动性等。六、本课程与其它课程的联系与分工先修课包括：无后续课包括：物联网技术，GPS/GIS技术及应用等。七、建议教材与参考教材教 材：物联网导论，科学出版社，刘云浩著，2011年3月 参考书：1、RFID与物联网:射频、中间件、解析与服务.宁焕生编著.电子工业出 版社.2008 2、无线传感器网络简明教程.崔逊学，左从菊编著.清华大学出版社,2009. 3、射频识别(RFID)原理与应用.单承赣,单玉峰,姚磊编著. 电子工业出 版社,2008 4、现代无线通信技术.邬正义、范瑜、徐惠钢. 高等教育出版社.2008八、负责人撰稿人： 张文元审稿人：系（院）领导：