《物联网技术》课程教学大纲

物联网技术课程教学大纲一、课程名称1、中文名称：物联网技术2、英文名称：Introduction of IoT二、学时总学时44学时，其中讲授32学时 ，实验12学时三、开课学期第1学期四、课程考核要求（考查）n 课程中期报告（两份，每份20分）：两份有关物联网的应用报告。每份报告字数不少于3000字。1、中期报告1有关物联网感知层技术的专题论文或综述，内容可以从RFID技术、传感器技术、定位技术中任选其一。2、中期报告2有关物联网网络层和数据管理技术的专题论文或综述，内容可以从物联网采用的网络技术、海量信息存储、搜索引擎、物联网中的信息安全等技术中任选其一。n 课程结业论文一份有关物联网的综合应用论文，论述物联网在智能电网、智能交通、智能物流、智能绿色建筑和环境监测等领域的具体应用。内容自选，字数不少于5000字。n 论文组织形式论文写作时，以单人为单位完成。论文首页请标明姓名、班级和学号，上交纸质版。课程中期报告可随堂上交，课程结业论文在课程结束时上交。五、课程概述物联网导论是计算机科学与技术专业（物联网方向）的一门重要的专业必修课。目的是使学生澄清物联网的基本概念，掌握物联网的体系结构和各环节的关键技术，明确物联网的知识结构，并为学习后续物联网专业课程打下坚实的基础。六、适用专业计算机科学与技术专业(物联网方向)七、课程教学要求和学时分配第1章 计算机基础（一）课程内容1、计算机的运算基础2、计算机的基本结构与工作原理3、计算机硬件的组成4、常用的输入设备和输出设备及其功能5、系统软件和应用软件6、程序设计基础和数据结构基础（二）基本要求熟练掌握数制间的转换和数的定点、浮点表示；掌握计算机硬件的基本结构，理解计算机的工作原理；掌握程序设计的基础知识，培养良好的程序设计风格；了解算法概念及其性质，了解典型的数据结构。掌握计算机系统的基本结构和工作原理，了解多种输入/输出设备及其功能；理解程序设计语言翻译系统的功能和基本概念；理解操作系统的基本概念和功能；对介绍的几种工具软件的功能有所了解。（三）重点难点重点是数制间的转换、数的定点和浮点表示、计算机硬件的基本结构；冯诺依曼体系结构、输入/输出系统和多种输入/输出设备；操作系统的基本概念和功能，常用的应用软件、程序设计的基础知识。难点是数制间的转换、数的定点和浮点表示、计算机系统体系结构。（四）建议学时 4学时第2章 物联网概述（一）课程内容1、物联网的起源和发展2、物联网的理论基础3、物联网的体系结构和主要特点4、核心技术5、物联网的体系标准6、应用前景（二）基本要求了解物联网的起源和发展，澄清物联网的相关概念；掌握物联网的理论基础，掌握物联网的体系结构和主要特点；了解物联网的核心技术和体系标准；了解物联网的应用前景。（三）重点难点重点是物联网的概念、体系结构和核心技术。难点是物联网的体系结构、核心技术和理论基础。（四）建议学时 4学时第3章 自动识别技术与RFID（）课程内容1、自动识别技术2、RFID的历史和现状3、电磁感应和RFID工作原理4、RFID系统的构成和工作过程5、RFID技术分析6、RFID标签冲突7、RFID和物联网（二）基本要求掌握目前常用的自动识别技术，了解RFID的历史和现状；掌握RFID的工作原理，RFID系统的构成和工作过程；掌握RFID的技术特点和解决标签冲突的常用方案；理解RFID在物联网中的地位。（三）重点难点重点是常用的自动识别技术，RFID的工作原理、系统构成、工作过程、技术特点。难点是RFID系统构成和工作过程。（四）建议学时 4学时第4章 传感器技术（）课程内容1、传感器基础知识2、常用传感器介绍3、智能传感器4、传感器接口技术5、传感器的设计需求、硬件平台和开发平台6、传感器的应用（二）基本要求了解传感器的概念、作用，掌握传感器组成、分类和基本特性；了解常用传感器，如温度传感器、湿度传感器、超声波传感器和气敏传感器。掌握智能传感器和传感器接口技术，掌握传感器的设计需求和开发平台；了解传感器的应用。（三）重点难点重点是传感器的基础知识、接口技术和开发平台。难点是传感器的接口技术和开发技术。（四）建议学时 2学时第5章 定位系统（）课程内容1、位置信息2、定位系统3、定位技术4、物联网环境下定位技术的新挑战和发展前景（二）基本要求了解和掌握定位系统基本知识和常见的定位系统和定位技术；掌握基于距离的定位技术、基于距离差的定位技术和基于信号特征的定位技术；理解物联网环境下定位技术的挑战和发展。（三）重点难点重点是定位系统的基本知识和常用的定位技术。难点是常用的定位技术。（四）建议学时 2学时第6章 智能信息设备（）课程内容1、智能设备概述2、智能设备运行平台3、智能设备发展新趋势（二）基本要求了解智能设备产生的背景、传统智能设备和新时代的智能设备；掌握智能设备运行平台的特点；了解智能设备发展新趋势。（三）重点难点重点是智能设备的特点和运行平台。难点是智能设备的运行平台。（四）建议学时 2学时第7章 互联网原理（）课程内容1、互联网概述2、应用层3、传输层4、网络层5、从互联网到物联网（二）基本要求了解互联网的基本知识，掌握互联网的网络协议和体系结构，如OSI七层结构和TCP/IP的四层结构；掌握TCP/IP各层的主要协议和主要服务；了解从互联网到物联网的演变趋势。（三）重点难点重点是互联网的体系结构和各层的主要协议和服务，难点是互联网的体系结构和各层的主要协议和服务。（四）建议学时 6学时第8章 无线传感器网络与移动通信网络（）课程内容1、无线传感器网络概述2、无线传感器网络的技术体系3、无线传感器网络的通信协议4、无线传感器网络的技术标准5、多传感器网络的信息融合6、移动通信发展历史7、3G通信技术和标准8、移动互联网（二）基本要求了解无线传感器网络的基本知识，体系结构和发展；掌握无线传感器网络的技术体系，如自组网技术、节点定位技术、时间同步技术和安全技术；掌握无线传感器网络的路由协议和MAC协议；掌握无线传感器网络的技术标准，IEEE 802.15.4标准和ZigBee协议规范；掌握无线传感器网络数据融合的常用技术。掌握3G通信技术和标准，TD-SCDMA，W-CDMA，CDMA2000；了解4G网络的基本知识。（三）重点难点重点是无线传感器网络的技术体系、技术标准和数据融合技术；3G通信技术和标准，难点是无线传感器网络技术体系、标准和融合技术。（四）建议学时 6学时第9章 物联网的管理服务（）课程内容1、数据库系统2、海量信息存储3、搜索引擎4、物联网的智能决策5、云计算技术（二）基本要求掌握物联网中数据库系统技术和海量信息存储技术；了解物联网中的搜索引擎技术；掌握数据挖掘技术在物联网的智能决策应用；了解云计算的基本概念和特点；掌握云计算工作原理、体系结构、服务层次和关键技术。（三）重点难点重点是海量信息存储技术、智能决策技术和云计算技术。难点是智能决策技术和云计算技术。（四）建议学时 6学时第10章 物联网中的信息安全（）课程内容1、物联网安全性概述2、物联网身份识别技术3、基于零知识证明的识别技术4、物联网密钥技术5、物联网中的消息鉴别和数字签名6、信息隐藏技术7、RFID安全和隐私保护机制8、物联网中位置信息和隐私保护机制（二）基本要求了解物联网常用的身份识别技术，掌握物联网中的密钥管理技术和密钥管理系统和密钥产生技术；了解信息隐藏技术的基本知识，掌握信息隐藏技术的基本原理；了解RFID的安全现状，掌握RFID的安全和隐私保护机制；掌握物联网中位置信息技术和位置信息保护机制。（三）重点难点重点是物联网身份识别技术、密钥技术、信息隐藏技术、RFID安全和隐私保护机制和位置信息保护机制。难点是密钥技术和隐私保护技术。（四）建议学时 4学时第11章 物联网的综合应用（）课程内容1、智能电网2、智能交通3、智能物流4、智能绿色建筑5、环境监测（二）基本要求掌握物联网技术在智能电网、智能交通、智能物流、智能绿色建筑和环境监测等领域的应用。（三）重点难点重点是物联网技术在智能领域的应用。（四）建议学时 2学时八、教材主要参考资料1、物联网导论，刘云浩编著，科学出版社2、物联网原理与应用技术，刘幺和等，机械工业出版社3.物联网核心技术，黄玉兰编著，机械工业出版社4.物联网工程概论，王志良、王粉花主编，机械工业出版社5.The Internet of things: from RFID to the next-Generation pervasive networked systems, edited by Lu Yan, Yan Zhang, Laurence T. Yang - 6 -