《物联网技术》课程教学大纲

《物联网技术》教学大纲课程英文名InternetofThings课程代码01M0121学分2总学时32理论学时32实验/实践学时0课程类别专业课课程性质任选先修课程《无线传感网络技术》、《电子技术》、《检测技术》适用专业理工科专业（非计算机专业）开课学院机电工程学院一、课程地位与课程目标（-）课程地位《物联网技术》是自动化专业的一门专业选修课，以物联网中的自动识别技术与RFID,定位技术，传感器技术，数据库系统，海量信息存储，搜索引擎，云计算为主要教学内容,通过教学要求掌握物联网的基本工作原理及相关的技术实现，以达到拓展业务知识范畴的效果。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。学生通过本课程的学习，可了解传感检测技术的基本原理，熟悉物联网技术的应用前景，能够初步对工业控制检测对象给出多种解决方案并进行比较和分析，具备初步的使用检测技术和测量仪器，获取复杂工程对象的数据的能力。（二）课程目标（1）熟悉物联网系统设计的基本方法，能够针对待检测控制对象，给出多种解决方案并进行比较和分析，并能够针对特定解决方案发现问题、提出问题并就改进的可能性进行初步分析的能力，具有科学的钻研精神。（2）熟悉能够使用信息检索工具获取解决自动化领域工程问题的相关知识，能够对自动化前沿技术持续跟踪，初步具备自动化领域的工程系统设计能力；（3）理解自动化工程与环境保护的关系，了解自动化技术对于可持续发展的影响，在自动化系统的设计过程中，所设计的系统能够考虑到其对环境的影响和保护所起的作用，具有社会责任和科学伦理意识。二、课程目标达成的途径与方法《物联网技术》课程教学以课堂教学为主，结合自主学习，以物联网中的自动识别技术与RFID,定位技术，传感器技术，数据库系统，海量信息存储，搜索引擎，云计算为主要教学内容，通过教学要求掌握物联网的基本工作原理及相关的技术实现，培养学生运用工程基础知识，分析和解决控制科学与工程领域复杂工程问题的能力。（1）课堂教学主要讲述物联网的基本概念，基本原理和设计方法。并将物联网技术的工程实例融入理论教学中，使学生能够更加容易理解知识涉及面广的通讯相关理论知识，提高学习物联网技术的兴趣，形成良好的思维方式和学习方法。在课堂教学中，充分引入互动环节，提高教学效果。（2）针对某些较为容易或先期讲解较为充分的知识点，列出部分内容作为学生自主学习环节，训练、形成良好的专业知识学习方法，培养学生自主学习意识和能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系注：1,支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；课程目标毕业要求（支撑程度H、M、L）3-35-17-1课程目标（1）11课程目标（2）M课程目标（3）M2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求第一章物联网概述了解起源与发展定义和传统的应用；了解物联网技术相关的核心技术；熟悉物联网技术的主要特点；熟悉物联网技术当前的发展潮流和主要应用前景。第二章自动识别技术与RFID了解自动识别技术，包括光符号识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术、IC卡技术、条形码技术和射频识别技术；了解RFID的历史和现状，包括RFID的发展历史，RFID的发展现状和主要应用场合；熟悉RFID技术指标，熟悉RFID技术相关的阅读器、天线、标签和频率；了解RFID的标签冲突，包括基于ALOHA的防冲突算法和基于二进制树的防冲突算法;了解RFID在物联网技术中所起到的作用。第三章传感器技术了解传感器的概念，各种不同类型的传感器；了解传感器的发展历史；熟悉传感器的相关应用，包括军事监测中的传感器一一VigilNet,智能楼宇中的传感器LoCah医疗监控中的传感器Mereuryo了解传感器的设计需求和性能指标;了解传感器设计的硬件平台，包括供能装置、传感器、微处理器、通信芯片；熟悉操作系统，包括开发语言、任务调度、关键服务和其他传感器节点操作系统。第四章定位系统了解位置信息的概念和应用场景；熟悉定位系统的概念，包括GPS、蜂窝基站定位、无线室内环境定位和新兴定位系统；熟悉定位技术，包括基于距离的定位、基于距离差的定位、基于信号特征的定位；了解物联网环境下定位技术的新挑战和发展前景。第五章互联网了解互联网的概念，包括互联网基本组件、网络协议及其分层结构、应用层、应用层概述和应用程序构架；了解Wi-Fi无线局域网，Web和HTTP协议以及域名系统；熟悉传输层的基本概念，包括UDP协议和TCP协议；熟悉网络层的基本概念，包括路由器和IP协议；第六章无线接入了解无线网络接入技术的概念，包括无线局域网、蓝牙、ZigBee；熟悉60GHz毫米波通信、可见光通信和低功耗广域网。第七章无线宽带网络了解无线宽带网络的概念，包括无线网络简介、无线宽带网络及其特点；了解WiFi,包括：802.11物理层、802.11架构、802.11介质访问控制协议、802.11数据帧结构；了解WiMAX无线城域网，包括WiMAX概述及架构、WiMAX介质访问控制原理简介。第八章无线低速网络了解低速网络需求；熟悉低速网络协议，包括蓝牙、红外、802.15.4/ZigBee熟悉组网与网络互联的过程，包括无线传感网组网协议、IPv6网际互联。第九章移动通信网络了解移动通信发展历史，包括第一代移动通信模拟语音、第二代移动通信数字语音、第三代移动通信数字语音与数据；熟悉3G通信技术和标准，包括TD-SCDMA、W-CDMA、CDMA2000；熟悉移动互联网的概念，包括视频电话、手机电视、其他应用和4G技术。第十章数据库系统了解数据库系统的起源与发展，包括早期的数据库系统、关系数据库系统及其基本组成、新兴数据库简介；掌握典型的关系数据库，包括关系数据库模型、SOL查询语言、常见关系数据库系统；了解数据库与物联网，包括物联网数据的特点、数据存储、数据查询和数据融合。第十一章海量信息存储了解物联网对海量信息存储的需求；熟悉网络的存储体系结构，包括直接附加存储、网络附加存储和存储区域网络；了解数据中心，包括数据中心的起源及发展和数据中心的相关标准。第十二章综合应用了解物联网的典型综合应用，包括智能电网、智能交通、智能物流、智能绿色建筑和环境监测。五、课程教学学时安排

早节号教学内容教学时数学生任务对应课程目标第11物联网概述1.1起源与发展1.2核心技术主要特点应用前景4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。课程目标2第2章2自动识别技术与RFID2.1自动识别技术2.2RFID的历史和现状2.3RFID技术分析2.4RFID标签冲突2.5RFID和物联网2了解自动识别技术，包括光符号识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术、IC卡技术、条形码技术和射频识别技术；了解RFID在物联网技术中所起到的作用；.完成了解RFID的历史和现状，熟悉RFID技术指标部分的自学；.完成课堂作业：不停车收费用到了哪些物联网技术？课程目标1第3早3无线传感网1发展历史3.2硬件平台3.3操作系统3.4组网技术3.5传感网发展前景2了解传感器的概念，各种不同类型的传感器；了解传感器的发展历史和相关应用；了解传感器的设计需求和性能指标；了解传感器设计的硬件平台。课程目标2课程目标3第44系统定位4.1基于位置的服务4.2定位系统4.3定位方法4.4物联网环境下定位技术的新挑战和发展前景2了解位置信息的概念和应用场景；熟悉定位系统的概念，包括GPS、蜂窝基站定位、无线室内环境定位和新兴定位系统；熟悉定位技术，包括基于距离的定位、基于距离差的定位、基于信号特征的定位；1.完成物联网环境下定位技术的新挑战和发展前景的课后自学。课程目标2第55互联网与移动互联网5.1瓦联网5.2移动互联网5.3总结2了解互联网的概念，包括互联网基本组件、网络协议及其分层结构、应用层、应用层概述和应用程序构架；了解Wi-Fi无线局域网，Web和HTTP协议以及域名系统；熟悉传输层的基本概念，包括UDP协议和TCP协议；熟悉网络层的基本概念，包括路由器和IP协议；课程目标1第6.章:6无线接入6.1无线网络接入技术简介2Wi-Fi：无线局域网蓝牙ZigBee6.560GHz毫米波通信6.6可见光通信6.7低功耗广域网6.8无线物联世界4了解无线网络接入技术的概念，包括无线局域网、蓝牙、ZigBee；熟悉60GHz毫米波通信、可见光通信和低功耗广域网。1.完成课堂作业：监牙技木、Zigbee和wifi技术的各自优缺点和主要应用场合？课程目标1第7章.7无线宽带网络7.1无线宽带概述1.2WiFi：无线局域网7.3WiMAX：无线城域网7.3.3WiMAx小结7.4无线物联世界2了解无线宽带网络的概念，包括无线网络简介、无线宽带网络及其特点；了解WiFi,包括：802.11物理层、802.11架构、802.11介质访问控制协议、802.11数据帧结构；了解WiMAX无线城域网，包括WiMAX概述及架构、WiMAX介质访问控制原理简介。课程目标2第8章8无线低速网络8.1低速网络需求8.2低速网络协议8.3组网与网络互联2了解低速网络需求；熟悉低速网络协议，包括蓝牙、红外、802.15.4/ZigBee熟悉组网与网络互联的过程，包括无线传感网组网协议、IPv6网际互联。课程目标3第9章9移动通信网络9.1移动通信发展历史9.23G通信技术和标准9.3移动互联网9.4关于4G2了解移动通信发展历史，包括第一代移动通信模拟语音、第二代移动通信数字语音、第三代移动通信数字语音与数据；熟悉3G通信技术和标准，包括TD-SCDMA、W-CDMA、CDMA2000；熟悉移动互联网的概念，包括视频电话、手机电视、其他应用和4G技术。1.完成课堂作业：LTE技术和WIMAX技术的各自技术特点？课程目标2课程目标3第10J3lXL早10数据库系统10.1数据库系统的起源与发展10.2关系数据库10.3数据库与物联网10.4物联网数据的特点4了解数据库系统的起源与发展，包括早期的数据库系统、关系数据库系统及其基本组成、新兴数据库简介；掌握典型的关系数据库，包括关系数据库模型、SOL查询语言、常见关系数据库系统；了解数据库与物联网，包括物联网数据的特点、数据存储、数据查询和数据融合。课程目标1

备注：根据学生学情适当调整教学进度，并安排部分教学内容为自学内容，通过大作业来对学生自学情况进行考核。1.完成课堂作业：用MYSQL数据库创建一个课堂人员管理数据库第1111海量信息存储物联网对海量信息存储的需求网络存储体系结构3数据中心2了解物联网对海量信息存储的需求；熟悉网络的存储体系结构，包括直接附加存储、网络附加存储和存储区域网络；1.完成课后自学数据中心，包括数据中心的起源及发展和数据中心的相关标准。课程目标2课程目标3第12早12综合应用1智能电网智能交通智能物流智能绿色建筑5环境监测2了解物联网的典型综合应用，包括智能电网、智能交通、智能物流、智能绿色建筑和环境监测。课程目标1课程目标2课程目标3六、实践环节及基本要求无七、考核方法及成绩评定表1考核方式及成绩评定表考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核作业作业参考答案和评分标准10%课堂表现成绩学生到课情况、互动表现、中国计量学院学生课程平时成绩考核细则10%期末考核闭卷试卷参考答案和评分标准80%考核类别考试成绩登记方式百分制表2课程目标考核环节和达成标准

课程目标教学环节考核环节合格标准课程目标1讲授作业A0.6课堂表现B期末考试成绩C1目标达成度=0.lxA+o.lx—+0.8x—A（）课程目标2讲授、讨论作业A0.6课堂表现B期末考试成绩C2目标达成度=0.lxA+o.lx—+0.8x-^?-A。B°C20课程目标3讲授、讨论作业A0.6课堂表现B期末考试成绩C3目标达成度=0.lxA+o.lx—+0.8x-^-A。B。C3。注：试卷中，课