物联网技术教学大纲及授课计划

物联网技术课程教学大纲课程名称：物联网技术课程代码：课程类型：专业选修课学分：3总学时：48理论学时：40实验学时：8先修课程：模拟电路、数字电路、高频电子线路、单片机、传感器、C语言等适用专业：自动化一、课程性质、目的和任务1课程性质本课程属于自动化专业的专业选修课。它是一门从应用角度出发，密切结合工业自动化实践的应用技术课程。通过各个教学环节和方法，使学生掌握物联网在控制技术领域内的基本应用技术；掌握物联网系统的硬件、软件的选择、物联网系统的配置和设计；把硬件和软件结合、控制原理和典型应用结合，使学生掌握物联网原理和应用技术的完整知识。2课程目的和任务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。本课程的主要任务是学习物联网系统的构成及分类，掌握物联网技术的发展和应用，了解物联网的关键技术，理解物联网系统的设计方法。讲述物联网系统中工程的设计原理及系统软硬件实现的方法，培养学生在物联网工程应用中解决实际问题的能力，为以后学习物联网关键技术打下基础。二、教学基本要求1.知识、能力、素质的基本要求通过本课程的学习，学生应了解物联网技术的发展及应用前景。理解物联网系统的基本组成。掌握一些最基本的物联网系统的分析方法和较简单的软硬件的设计与实现。2教学模式基本要求以课堂理论授课为主，同时注重实践教学和实践技能的培养；采用多媒体及仿真技术教学，提高教学效率和教学效果。在教学过程中，注重基本理论联系实际。特别注重培养学生解决物联网系统中的实际工程问题思想方法，提高学生的学习积极性，激发学生的潜能。(1)课堂教学本课程属于计算机网络技术和电子信息工程的交叉课程，偏重于应用，在课堂教学中应特别注意应用方法的讲解，在基本内容讲述清楚的基础上，结合当前物联网新技术的发展增加典型应用实例的分析，使学生形成物联网系统设计的整体概念，融会贯通、灵活应用(2)实验教学为提高学生应用能力，设计了基本实验和综合设计性实验，从而提高学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力。实验模式为开放式，在课程开始后两周，将实验题目发放到学生，其中有必做题、选做题，也可以是自主设计题，实验内容体现多层次。学生在整个学期结合课程学习完成这些实验。实验强调过程、淡化结果。在实验教学中，引入实验指导课件，改变传统的实验方法，有效地实现新的实验教学目标。(3)课程研讨在课程研讨中，同学们可以提出疑难问题，也可以是教师引导启发，然后学生一起分析研讨，并提出解决方案。在此过程中，可以将多门相关课程的内容综合起来，也可以是对某些概念的理解或学习心得体会，也可以交换学习和实验的内容，以相互促进，共同提高。也可以提交小论文或相关知识的综述。课程研讨在期中和期末各进行一次，可以占用课堂时间，也可以在课外时间进行。三、教学内容及要求1、物联网概述了解物联网的起源、一般概念、体系结构、发展概况和趋势；掌握物联网技术体系和硬件、软件系统组成，理解物联网的应用与发展。2、自动识别技术了解条形码、磁卡（条）、IC卡；理解无线射频识别的概念、组成和工作原理；掌握无线射频识别技术应用系统的开发案例。3、无线传感网了解传感器的功能、定义、分类及应用，理解无线传感网的关键技术。掌握传感器节点的组成及特性，掌握无线传感网的概念及组成。4、物联网智能设备设计了解当前普遍使用的智能信息设备；理解智能物件的软件、硬件设计；理解物联网中间件设计的关键技术；掌握嵌入式系统开发技术。5、无线通信网络了解物联网无线通信的概念；理解无线城域网和无线移动通信网的标准、协议和组建技术；掌握无线个域网、Zigbee协议与IEEE802.15.4标准、无线局域网的相关技术。6、物联网承载网络了解物联网业务对承载网的需求分析；理解物联网承载网架构、承载网的关键技术；掌握基于IP的物联网架构解决方案。7、物联网数据处理了解物联网数据处理的特点；理解物联网数据融合的基本概念和方法；掌握云计算的关键技术和海量数据存储涉及的关键技术。8、物联网设计与构建了解物联网设计的原则和设计过程；理解物联网应用系统的硬件和软件构建以及系统集成；掌握物联网应用系统设计的2个示例（智能家居物联网系统应用示例、工业智能控制系统应用示例）。四、学时分配序号12345678课程内容物联网概述自动识别技术无线传感网物联网智能设备设计无线通信网络物联网承载网络物联网数据处理物联网设计与构建讲授46664444教学时数习题课实验22222小计41820104合计382848五、考核方法1、考核形式：考查2、具体要求：平时成绩占30%（出勤及课堂表现成绩占50%，期中考试成绩占20%,课内实验成绩占30%），期末考查报告成绩占70%，迟到、早退、旷课均扣分。理论课缺勤超过三分之一，或实验参加次数不足三分之二，不准参加期末考核。3、成绩评定：采用五级分制，分别为优秀（90-100）、良好（80-89）、中等（70-79）、及格（60-69）和不及格（0-59）。六、推荐教材和教学参考书教材：刘化君，刘传清编著.物联网技术（第2版）.北京：电子工业出版社，2015年参考书：1、刘化君，刘传清编著.物联网技术（第1版）.北京：电子工业出版社，2010年2、刘云浩编著.物联网导论.北京：科学出版社，2013年3、刘化君编著.无线传感网技术.北京：电子工业出版社，2015年4、吴功宜，物联网工程导论.北京：机械工业出版社，2013年5、熊茂华等，物联网技术及应用开发.北京：清华大学出版社，2014年制定：审定：批准：物联网技术授课计划表专业：自动化周次节次内容作业次数辅导（答疑）安排第1周（周二）1-2第1周（周二）3-4第1周（周四）3-4第1周（周五）1-2第1周（周五）3-4第2周（周二）1-2第2周（周二）1-2第2周（周四）3-4第2周（周五）1-2第2周（周五）3-4第3周（周二）1-2第3周（周二）1-2第3周（周四）3-4第3周（周五）1-2第3周（周五）3-4第4周（周二）1-2第4周（周二）1-2第4周（周四）3-4第4周（周五）1-2第4周（周五）3-41.1物联网体系结构1.2物联网技术体系1.3物联网系统的组成及类型1.4物联网应用及发展2.1条形码识别技术2.2磁卡和IC卡技术2.3RFID系统的组成2.4RFID系统的工作原理2.5RFID标签编码标准2.6RFID应用系统开发示例3.1传感器技术3.2传感网的基本概念3.3传感网的体系结构3.4传感网节点部署与覆盖3.5传感网MAC协议3.6传感网路由协议4.4物联网中间件设计4.5传感网节点设计5.1物联网无线通信概述5.2无线个域网5.3无线局域网5.4无线城域网5.5无线移动通信网6.1物联网业务对承载网的需求分析6.2物联网承载网架构6.3承载网的关键技术6.4基于IP的物联网架构7.1物联网数据处理的基本概念7.2物联网数据融合技术7.3云计算7.4海量数据存储8.1物联网设计基础8.2物联网应用系统的构建8.3物联网应用系统设计示例8.4传感网的广域互联1.1、1.31.41.52.52.72.83.33.53.83.104.35.25.66.36.67.38.18.3合计40任课教师签字：教研室主任签字：