物联网导论大纲.doc

物联网技术导论课程教学大纲网络与嵌入式教研室 国海涛 课程代码：课程名称：物联网技术导论 总 学 时：64 讲课学时：64 实验学时：0 上机学时：0 课外学时：0学分：4适用对象：物联网技术应用 先修课程：计算机基础及应用、现代通信技术一、课程性质、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。二、教学基本要求 物联网技术导论作为物联网技术应用专业的专业课，要求学生了解当今信息化社会的发展的基础上，掌握物联网技术的发展和应用，了解物联网的关键技术。为以后学习物联网关键技术打下基础。三、教学内容及要求 第一部分 概述第一章 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。第二部分 感知识别第二章 自动识别技术教学内容：光学字符识别；语音识别；虹膜识别；指纹识别技术；IC卡技术；RFID的历史与现状；RFID的系统原理；RFID技术标准；RFID的标签冲突以及防冲突算法；RFID与物联网的关系。教学要求：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。第三章 传感器及检测技术教学内容：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。教学要求：了解各种定位技术原理。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；智能设备的发展新趋势。教学要求：了解当前普遍使用的智能信息设备。第三部分 网络构建第六章 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UDP；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。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。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。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；移动互联网。教学要求：了解3G通信技术与标准；了解移动互联网。第四部分 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。教学要求：了解数据库的基本原理；了解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。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。教学要求： 了解搜索引擎体系结构第十三章 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要求：了数据挖掘的概念第十四章 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；位置信息与个人隐私问题及其保护手段。教学要求：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。第十五章 云计算技术教学内容：云计算定义；云计算的分类；云计算系统结构和组成教学要求：了解云计算的基本概念和原理第五部分 物联网的综合应用第十六 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。第十七章 智能交通教学内容：智能交通概述；智能交通中的物联网技术；智能交通应用教学要求：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。第十八章 智能物流教学内容：物流的起源和发展；现代物流；智能物流。教学要求：了解物流的发展历程，了解现代物流面临的问题。第十九章 智能农业教学内容：精细农业的物联网技术；农业领域的物联网应用案例。教学要求：了解农业信息感知；农业信息传输；农业信息处理。第二十章 智能绿色建筑教学内容：物联网环境下的绿色建筑；绿色建筑的发展与展望。教学要求：了解绿色建筑环保技术、节能技术、信息技术、网络技术的综合应用。第二十一章 环境监测教学内容：环境监测的概念；环境监测的发展；环境监测传感网；环境监测物联网。教学要求：掌握环境监测传感网和环境监测物联网的监测过程，主要特点和典型应用。第二十二章 智能医疗和智能水产教学内容：智能医疗的概念；物联网在智能医疗中的应用；智能水产养殖；水产养殖智能监控介绍。教学要求：掌握环境监测传感网和环境监测物联网的监测过程，主要特点和典型应用。第二十三章 物联网规划设计与构建教学内容：物联网设计基础；物联网的构建；物联网应用系统设计。教学要求：了解常用的智能设备；了解智能设备运行平台的主要特点；了解智能设备发展的新趋势。四、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，以课外讨论和论文形式加强物联网知识的掌握。五、各教学环节学时分配 章节（或内容）讲课习题课讨论课实验上机其它合计物联网技术概论2自动识别技术6传感器及检测技术4定位系统基础2智能信息设备2互联网基础8无线宽带网络4无线传感网络4移动通信网络2数据管理4海量信息存储2信息检索2物联网中的智能决策4物联网信息安全与隐私保护2云计算2物联网数据融合及管理2物联网的综合应用8物联网规划设计与构建2物联网的发展趋势2合计6264六、考核方式 本课程为考查课程，期末考试为闭卷笔试。学生的课程总评成绩由平时成绩（占30%）和期末考试成绩两部分构成。出勤、作业、课堂测验、学习主动性等占30%。七、推荐教材和教学参考书 教 材：物联网导论，科学出版社，刘云