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《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

The Internet of Things Technology and Application

一、課程基本信息

學(xué) 時(shí):56

學(xué)　　分:3.5

適用對(duì)象: 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)

考核方式:閉卷考試（期末考試成績(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)占30%）

中文簡(jiǎn)介:

物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。本課程系統(tǒng)介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念、發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有一個(gè)整體的了解，為以后從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的研發(fā)工作打下基礎(chǔ)。

二、教學(xué)目的與要求

本課程系統(tǒng)介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念、發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有一個(gè)整體的了解，為以后從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的研發(fā)工作打下基礎(chǔ)。

本課程教學(xué)的基本要求是:

按照物聯(lián)網(wǎng)的傳感層-網(wǎng)絡(luò)層-應(yīng)用層三層體系結(jié)構(gòu)規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容及基本要求如下:

1、傳感層:無線節(jié)點(diǎn)硬件和核心協(xié)議棧軟件設(shè)計(jì)，掌握RFID無源有源標(biāo)簽設(shè)計(jì)技術(shù)，低功耗無線設(shè)計(jì)，掌握基礎(chǔ)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，安全和加密原理和設(shè)計(jì)；

2、網(wǎng)絡(luò)層:多種網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，HF、UHF -RFID讀卡器設(shè)計(jì)，掌握主流無線和無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，掌握主要路由算法，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)；

3、應(yīng)用層:掌握應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件開發(fā)；應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)；能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)不同需要的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)；

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展很快，涉及到多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不同網(wǎng)絡(luò)各有特點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用環(huán)境，所以，要求掌握多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（3G、GPRS/藍(lán)牙，WI-FI,ZIGBEE,專用網(wǎng)絡(luò)等）和網(wǎng)絡(luò)間路由和數(shù)據(jù)處理，無線有線網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)等新技術(shù)。

三、教學(xué)方法與手段

授課主要采用多媒體授課的方式，平時(shí)課堂的提問、抽查、作業(yè)等，目的是通過互動(dòng)式個(gè)性化學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。授課過程中，針對(duì)某些重要問題，要求小組進(jìn)行討論，統(tǒng)一提交作業(yè)。同時(shí)，開放網(wǎng)上在線學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生課余時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。

四、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)

第一章 物聯(lián)網(wǎng)概論 2

1.1物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應(yīng)用 掌握 1

1.2物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 理解 0.5

1.3物聯(lián)網(wǎng)的人才需求 了解 0.5

重點(diǎn)與難點(diǎn):物聯(lián)網(wǎng)的定義、發(fā)展概況、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 學(xué)生應(yīng)熟悉物聯(lián)網(wǎng)的定義、發(fā)展概況、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域以及物聯(lián)網(wǎng)的人才需求，結(jié)合我校的情況自我定位，有側(cè)重點(diǎn)地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，為以后適應(yīng)工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。

第二章 信息感知技術(shù) 4

2.1 自動(dòng)識(shí)別技術(shù) 掌握 1

2.2 電子產(chǎn)品編碼 理解 1

2.3 條形碼技術(shù) 掌握 1

2.4 GPS與GIS技術(shù) 掌握 0.5

2.5 MEMS技術(shù) 了解 0.5

重點(diǎn)與難點(diǎn):自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、電子產(chǎn)品編碼、條形碼技術(shù)

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 學(xué)生應(yīng)熟悉物聯(lián)網(wǎng)中最基本的功能，即對(duì)“物體”的感知和識(shí)別技術(shù)，基本的信息感知技術(shù)包括電子產(chǎn)品編碼、條形碼技術(shù)、GPS與GIS技術(shù)、MEMS技術(shù)等。

第三章 RFID技術(shù) 6

3.1 RFID概述 理解 1

3.2 RFID系統(tǒng)組成 掌握 1

3.3 RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 掌握 1

3.4 RFID中間件 理解 2

3.5 RFID應(yīng)用實(shí)例 了解 1

重點(diǎn)與難點(diǎn):RFID系統(tǒng)組成、RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、RFID中間件

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):要求通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握RFID的基本概念、RFID系統(tǒng)的組成和原理、RFID的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用范圍、RFID中間件的開發(fā)和使用，熟悉常用的RFID產(chǎn)品，能夠使用RFID開發(fā)包開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。

第四章 傳感器技術(shù) 6

4.1傳感器基礎(chǔ) 理解 2

4.2傳感器的組成 理解 2

4.3 常用傳感器 了解 1

4.4 傳感器應(yīng)用實(shí)例 了解 1

重點(diǎn)與難點(diǎn):傳感器組成及原理、應(yīng)用

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):要求通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握傳感器的基本概念，傳感器的組成和基本原理，熟悉常用的傳感器產(chǎn)品，并能在實(shí)際應(yīng)用中使用這些產(chǎn)品。

第五章 網(wǎng)絡(luò)傳輸層技術(shù) 4

5.1有線通信技術(shù) 理解 1

5.2近距離無線通信技術(shù) 掌握 1

5.3 遠(yuǎn)距離無線通信 掌握 1

5.4移動(dòng)通信網(wǎng) 了解 0.5

5.5 M2M 了解 0.5

重點(diǎn)與難點(diǎn):有線通信技術(shù)、遠(yuǎn)近距離無線通信技術(shù)、移動(dòng)通信網(wǎng)

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):要求通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)熟悉常用的有線通信技術(shù)，特別是常用的短距離有線通信技術(shù)如串口、USB等，理解近距離無線通信技術(shù)，遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)，M2M技術(shù)。

第六章 無線傳感網(wǎng)絡(luò) 4

6.1無線傳感網(wǎng)概述 了解 1

6.2無線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 掌握 1

6.3無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信與組網(wǎng)技術(shù) 掌握 1

6.4無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā) 理解 0.5

6.5 無線傳感應(yīng)用實(shí)例分析 了解 0.5

重點(diǎn)與難點(diǎn):無線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、通信與組網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用開發(fā)

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):要求通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本概念，無線傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議與組網(wǎng)技術(shù)，能夠使用無線傳感模塊進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。

第七章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù) 6

7.1中間件技術(shù) 掌握 2

7.2云計(jì)算技術(shù) 掌握 1

7.3數(shù)據(jù)挖掘技術(shù) 理解 1

7.4智能處理 理解 1

7.5 SOA 了解 1

重點(diǎn)與難點(diǎn):中間件技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):要求通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解物聯(lián)網(wǎng)中的中間件技術(shù)，并能開發(fā)中間件，或者能利用中間件做二次開發(fā)，熟悉物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的相關(guān)技術(shù)如云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、智能處理、SOA技術(shù)等。

第八章 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù) 4

8.1 物聯(lián)網(wǎng)安全性分析 了解 1

8.2 物聯(lián)網(wǎng)安全體系結(jié)構(gòu) 理解 1

8.3 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù) 掌握 1

8.4物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)應(yīng)用 理解 0.5

8.5物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例分析 了解 0.5

重點(diǎn)與難點(diǎn):物聯(lián)網(wǎng)安全體系結(jié)構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)應(yīng)用

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):要求通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解物聯(lián)網(wǎng)中的安全問題，物聯(lián)網(wǎng)安全體系，物聯(lián)網(wǎng)中常用的安全技術(shù)，熟悉物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品的安裝和使用。

第九章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 2

9.1物流管理 理解 1

9.2城市交通 理解 1

9.3氣象 理解

9.4農(nóng)業(yè) 理解

9.5智能家居 了解

9.6智能醫(yī)療 了解

9.7智能電網(wǎng) 了解

9.8智慧校園 了解

重點(diǎn)與難點(diǎn):物聯(lián)網(wǎng)的各種應(yīng)用

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):要求通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)中的應(yīng)用情況，這里主要選取了物流管理、城市交通、氣象、農(nóng)業(yè)、智能家居、智能醫(yī)療、智能電網(wǎng)、智慧校園等案例。

五、推薦教材和教學(xué)參考資源

1.《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用》 主編:薛燕紅 出版社:清華大學(xué)出版社 2012年

2．《物聯(lián)網(wǎng)工程概論》 主編:王志良 出版社:機(jī)械工業(yè)出版社 2011年

3.《物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)》 主編:任宗偉 出版社:中國(guó)物質(zhì)出版社 2010年

4.《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》 主編:周杏鵬 出版社:清華大學(xué)出版社 2010年

5.《物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)》 主編:雷吉成 出版社:機(jī)械工業(yè)出版社 2012年

6.《無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》 主編:孫利民 出版社:清華大學(xué)出版社 2005年

大綱修訂人:姚學(xué)科 修訂日期:2014年9月

大綱審定人: 審定日期: