《智能硬件与物联网概论》教学大纲

1、智能硬件与物联网概论教学大纲课程编号：课程名称：智能硬件与物联网概论英文名称：Introduction to the project of IOT课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2 （讲课学时：24 实验学时：8 上机学时：0）适用专业：计算机科学与技术一、课程性质与任务“智能硬件与物联网概论”是计算机专业的方向课程。本课程主要介绍物联网体系结构，物联网的典型应用，智能硬件联网技术应用的场景，物联网信息技术以及比较各技术的优势和发展前景，及物联网安全等内容。由实际案例分析，激发学生学习课程的兴趣、训练系统化思维，强化实践意识，培养创新意识和创新精神及解决实际问题的能力。通过本课

2、程学习能够通过文献研究分析复杂物联网问题，以获得有效结论。通过本课程的学习，使学生能够理解基本的物联网结构体系、掌握物联网开发的典型应用。让学生能够通过理解最典型的应用，再结合实际，完成智能家居的实验，从而将理论认识上升到实践。根据掌握的物联网安全的研究方向，建立物联网开发的模型。二、课程与其他课程的联系先修课程：计算基础、计算机网络。后续课程：无线传感网技术、智能电子产品开发与设计。先修课程为课程提供计算机网络基础知识、智能硬件系统组成要素、供应链信息技术等相关知识。本课程将为以后从事与物联网相关的工作打下理论基础。三、课程教学目标通过本课程的学习，使学生了解物联网发展与社会信息化发展的关系

3、，分析物联网与互联网的区别与联系，物联网对中国和世界的作用，具备物联网管理、规划、设计等较强实务运作能力。具体能力如下：1.培养学生解决现代企业智能硬件应用物联网问题的能力，具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力。（支撑毕业能力要求1）2.培养系统解决物联网问题的能力。能够基于物联网并采用物联网方法设计智能硬件系统实验、并通过综合分析得到合理有效的结论。（支撑毕业能力要求2）3.培养设计物联网方案的能力，培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的。（支撑毕业能力要求4）四、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容教学要求学时教学方式对应课

4、程教学目标1一、绪论1.物联网的由来；2.物联网的发展；3.物联网的前景展望。1.了解物流网发展的历程。2.理解物联网的基本概念、特征。3.了解物联网在国内外发展现状、前景等。4讲授12二、物联网体系结构1.概述；2.感知层；3.网络层；4.应用层。1.明确物联网各层次的关系。2.能够阐述物联网各层次涉及的核心技术。3.能够阐述各核心技术在物联网应用现状及发展前景。4讲授13三、物联网典型应用1.智能物流；2.智能家居；3.智能交通；4.智能监控。1.掌握物联网技术在现代物流中的应用。2.掌握智能家居、智能交通应用物联网相关技术。3.了解智能监控的优势和存在的问题。4讲授1、24实验1：智能家

5、居实验1.了解智能家居的应用技术。2.理解物联网的体系结构。3.构建出具体应用模型。4实验25四、智能硬件联网技术应用1.市场环境分析；2.应用案例介绍；3.智慧硬件系统介绍；4.平台开发进程和合作建议。1.了解智慧硬件的市场环境。2.掌握典型的智慧硬件系统。3.了解平台开发进程和合作建议。4讲授2、36五、物联网信息技术1.条码技术；2.电子数据交换EDI技术；3.地理信息系统技术；4.全球卫星定位系统。1.了解各信息技术对物联网发展的作用。2. 能够阐述各信息技术的优势及发展前景。3. 能够阐述如何将物联网技术网络化，标准化，规范化。4讲授2、37实验2：物联网信息技术应用实验。1.理解物

6、联网信息技术的应用原理。2.理解物联网信息技术的关键作用。4实验28六、物联网安全1. 信息安全基础2. 无传感器网络和RFID安全3. 物联网安全面临的新挑战1.阐明信息安全的重要性。2.了解如何保证物联网安全，可以采取哪些恰当的措施。3.了解物联网发展面临的新挑战及如何灵活应对。4讲授1、2五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）1.作业：（课外24学时）(1)第1章绪论作业（课外6学时）要求：上网查找资料，总结NB-IOT、Lora、emtc几个前沿物联网技术的特点。目标：通过该作业使学生掌握物联网发展的趋势，了解业界最先进的研究点，为后续课程设立支撑点，做到理解物联网的关键技术和发

7、展方向。该作业主要提高学生总结物联网热点知识能力，通过查找资料，巩固所学的物联网技术知识，并在过程中充分发挥学生的主观能动性，培养学生的概括能力。(2)第2章物联网体系机构作业（课外6学时）要求：基于zigbee描述感知层，网络层，应用层各层的作用。目标：通过该作业使学生掌握具体的物联网体系结构的各部分功能，将理论的知识转化为实际的可见的代码，并分析该模型，为后续课程设立良好的基础，做到理解物联网体系结构分层思想。作业主要提高学生阅读代码，分析代码的能力。通过zigbee这无线通信方式，能够建立起物联网体系结构的分层思想，并能够在实际阅读代码过程中提高编程能力。(3)第3章物联网典型应用（课外

8、6学时）要求：总结物联网典型应用涉及的技术点以及技术关键，需要重点考虑的要素。目标：通过该作业加强学生对物联网典型应用模型的理解，让学生可以抓住重点，区别应用模型所要考虑的关键因素，并能够通过多个模型的对比对物联网的基础知识进行巩固，对后续的物联网智能家居实践打下良好的基础。作业主要提高学生总结关键知识点的能力，能够在沉淀课程理论知识的同时让学生对网联网模型建立过程中出现的问题有基本的认识。(4)第6章作业（课外6学时）要求：描述物联网安全问题有哪些方面？主要措施是什么。目标：通过该作业加强学生对物联网安全研究的了解。让学生借助已知的互联网安全研究延伸到物联网安全领域，并能够对物联网安全研究的

9、各个方向主要技术以及技术领域进行总结。六、教学方法本课程以课堂教学为主，结合作业、自学、以及实验等教学手段和形式完成课程教学任务。在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解物联网的体系结构，掌握物联网开发的典型应用，理解网络安全的内容和关键技术。在实验教学环节中，通过启发式教学引导学生构建智能家居典型应用。培养学生自主学习能力、与其他同学合作解决问题的能力，激发学生的创新思维。在自学教学环节中，加强课程中重点内容的理解。如物联网体系结构，物联网安全问题等。通过课后作业这一教学手段培养学生的自主学习能力，总结能力，化有限的课堂时间为无限的课外拓展。七、考核及成绩评定方式最终成绩由平时作业成绩、平时实验成绩、期末成绩等组合而成。各部分所占比例如下：平时作业成绩：30%。主要考核对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度，分组