課程簡介
Course Introduction
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發(fā)展階段。其英文名稱是:“Internet of things（IoT）”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思:其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，廣泛應用于網(wǎng)絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應用拓展，與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務和應用。因此，應用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。
物聯(lián)網(wǎng)在國際上又稱為傳感網(wǎng)，這是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。世界上的萬事萬物，小到手表、鑰匙，大到汽車、樓房，只要嵌入一個微型感應芯片，把它變得智能化，這個物體就可以“自動開口說話”。再借助無線網(wǎng)絡技術，人們就可以和物體“對話”，物體和物體之間也能“交流”，這就是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)指通過信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上延伸和擴展的網(wǎng)絡。(2010年3月5日溫家寶總理政府工作報告):物聯(lián)網(wǎng)的概念有狹義和廣義之分。狹義物聯(lián)網(wǎng)即“聯(lián)物”，基于物與物間通信，實現(xiàn)“萬物網(wǎng)絡化”。廣義物聯(lián)網(wǎng)即“融物”，是物理世界與信息世界的完整融合，形成現(xiàn)實環(huán)境的完全信息化，實現(xiàn)“網(wǎng)絡泛在化”，并因此改變?nèi)祟悓ξ锢憝h(huán)境的理解和交互方式。
教學大綱
Teaching Syllabus
The Internet of Things Technology and Application
一、課程基本信息
學 時:56
學 分:3.5
適用對象: 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)
考核方式:閉卷考試（期末考試成績占70%，平時成績占30%）
中文簡介:
物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，應用領域廣闊。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、關鍵技術及應用實例。通過本課程的學習，使學生對物聯(lián)網(wǎng)技術有一個整體的了解，為以后從事物聯(lián)網(wǎng)相關的研發(fā)工作打下基礎。
二、教學目的與要求
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、關鍵技術及應用實例。通過本課程的學習，使學生對物聯(lián)網(wǎng)技術有一個整體的了解，為以后從事物聯(lián)網(wǎng)相關的研發(fā)工作打下基礎。
本課程教學的基本要求是:
按照物聯(lián)網(wǎng)的傳感層-網(wǎng)絡層-應用層三層體系結構規(guī)劃教學內(nèi)容及基本要求如下:
1、傳感層:無線節(jié)點硬件和核心協(xié)議棧軟件設計，掌握RFID無源有源標簽設計技術，低功耗無線設計，掌握基礎無線網(wǎng)絡技術，安全和加密原理和設計；
2、網(wǎng)絡層:多種網(wǎng)絡網(wǎng)關設計，HF、UHF -RFID讀卡器設計，掌握主流無線和無線網(wǎng)絡標準，掌握主要路由算法，網(wǎng)絡監(jiān)視和數(shù)據(jù)庫設計；
3、應用層:掌握應用系統(tǒng)設計關鍵技術，物聯(lián)網(wǎng)應用軟件開發(fā)；應用數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)流設計；能夠獨立設計不同需要的物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)；
目前，物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展很快，涉及到多種網(wǎng)絡技術，不同網(wǎng)絡各有特點，適用于不同的應用環(huán)境，所以，要求掌握多種網(wǎng)絡技術（3G、GPRS/藍牙，WI-FI,ZIGBEE,專用網(wǎng)絡等）和網(wǎng)絡間路由和數(shù)據(jù)處理，無線有線網(wǎng)關設計等新技術。
三、教學方法與手段
授課主要采用多媒體授課的方式，平時課堂的提問、抽查、作業(yè)等，目的是通過互動式個性化學習，培養(yǎng)學生的自學能力。授課過程中，針對某些重要問題，要求小組進行討論，統(tǒng)一提交作業(yè)。同時，開放網(wǎng)上在線學習，幫助學生課余時間進行學習。
四、教學內(nèi)容及目標
第一章 物聯(lián)網(wǎng)概論 2
1.1物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應用 掌握 1
1.2物聯(lián)網(wǎng)體系結構 理解 0.5
1.3物聯(lián)網(wǎng)的人才需求 了解 0.5
重點與難點:物聯(lián)網(wǎng)的定義、發(fā)展概況、技術標準、關鍵技術和應用領域
衡量學習是否達到目標的標準: 學生應熟悉物聯(lián)網(wǎng)的定義、發(fā)展概況、技術標準、關鍵技術和應用領域以及物聯(lián)網(wǎng)的人才需求，結合我校的情況自我定位，有側重點地學習相關知識，為以后適應工作崗位打下良好的基礎。
第二章 信息感知技術 4
2.1 自動識別技術 掌握 1
2.2 電子產(chǎn)品編碼 理解 1
2.3 條形碼技術 掌握 1
2.4 GPS與GIS技術 掌握 0.5
2.5 MEMS技術 了解 0.5
重點與難點:自動識別技術、電子產(chǎn)品編碼、條形碼技術
衡量學習是否達到目標的標準: 學生應熟悉物聯(lián)網(wǎng)中最基本的功能，即對“物體”的感知和識別技術，基本的信息感知技術包括電子產(chǎn)品編碼、條形碼技術、GPS與GIS技術、MEMS技術等。
第三章 RFID技術 6
3.1 RFID概述 理解 1
3.2 RFID系統(tǒng)組成 掌握 1
3.3 RFID技術標準 掌握 1
3.4 RFID中間件 理解 2
3.5 RFID應用實例 了解 1
重點與難點:RFID系統(tǒng)組成、RFID技術標準、RFID中間件
衡量學習是否達到目標的標準:要求通過本章學習，學生應掌握RFID的基本概念、RFID系統(tǒng)的組成和原理、RFID的技術標準以及應用范圍、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)應用系統(tǒng)。
第四章 傳感器技術 6
4.1傳感器基礎 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 傳感器應用實例 了解 1
重點與難點:傳感器組成及原理、應用
衡量學習是否達到目標的標準:要求通過本章學習，學生應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，并能在實際應用中使用這些產(chǎn)品。
第五章 網(wǎng)絡傳輸層技術 4
5.1有線通信技術 理解 1
5.2近距離無線通信技術 掌握 1
5.3 遠距離無線通信 掌握 1
5.4移動通信網(wǎng) 了解 0.5
5.5 M2M 了解 0.5
重點與難點:有線通信技術、遠近距離無線通信技術、移動通信網(wǎng)
衡量學習是否達到目標的標準:要求通過本章學習，學生應熟悉常用的有線通信技術，特別是常用的短距離有線通信技術如串口、USB等，理解近距離無線通信技術，遠距離無線通信技術和移動通信技術，M2M技術。
第六章 無線傳感網(wǎng)絡 4
6.1無線傳感網(wǎng)概述 了解 1
6.2無線傳感網(wǎng)絡體系結構 掌握 1
6.3無線傳感網(wǎng)絡通信與組網(wǎng)技術 掌握 1
6.4無線傳感網(wǎng)絡應用開發(fā) 理解 0.5
6.5 無線傳感應用實例分析 了解 0.5
重點與難點:無線傳感網(wǎng)絡體系結構、通信與組網(wǎng)技術及應用開發(fā)
衡量學習是否達到目標的標準:要求通過本章學習，學生能夠理解無線傳感網(wǎng)絡的基本概念，無線傳感網(wǎng)絡的體系結構和通信協(xié)議與組網(wǎng)技術，能夠使用無線傳感模塊進行應用開發(fā)。
第七章 物聯(lián)網(wǎng)應用技術 6
7.1中間件技術 掌握 2
7.2云計算技術 掌握 1
7.3數(shù)據(jù)挖掘技術 理解 1
7.4智能處理 理解 1
7.5 SOA 了解 1
重點與難點:中間件技術、云計算技術、數(shù)據(jù)挖掘技術
衡量學習是否達到目標的標準:要求通過本章學習，學生能夠理解物聯(lián)網(wǎng)中的中間件技術，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)應用中的相關技術如云計算、數(shù)據(jù)挖掘、智能處理、SOA技術等。
第八章 物聯(lián)網(wǎng)安全技術 4
8.1 物聯(lián)網(wǎng)安全性分析 了解 1
8.2 物聯(lián)網(wǎng)安全體系結構 理解 1
8.3 物聯(lián)網(wǎng)安全技術 掌握 1
8.4物聯(lián)網(wǎng)安全技術應用 理解 0.5
8.5物聯(lián)網(wǎng)應用實例分析 了解 0.5
重點與難點:物聯(lián)網(wǎng)安全體系結構、物聯(lián)網(wǎng)安全技術及物聯(lián)網(wǎng)安全技術應用
衡量學習是否達到目標的標準:要求通過本章學習，學生能夠了解物聯(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，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
重點與難點:物聯(lián)網(wǎng)的各種應用
衡量學習是否達到目標的標準:要求通過本章學習，學生能夠了解物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)中的應用情況，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、推薦教材和教學參考資源
1.《物聯(lián)網(wǎng)技術及應用》 主編:薛燕紅 出版社:清華大學出版社 2012年
2．《物聯(lián)網(wǎng)工程概論》 主編:王志良 出版社:機械工業(yè)出版社 2011年
3.《物聯(lián)網(wǎng)基礎技術》 主編:任宗偉 出版社:中國物質(zhì)出版社 2010年
4.《傳感器與檢測技術》 主編:周杏鵬 出版社:清華大學出版社 2010年
5.《物聯(lián)網(wǎng)安全技術》 主編:雷吉成 出版社:機械工業(yè)出版社 2012年
6.《無線傳感網(wǎng)絡技術》 主編:孫利民 出版社:清華大學出版社 2005年
大綱修訂人:姚學科 修訂日期:2014年9月
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