《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》教學(xué)大綱課程英文名InternetofThings課程代碼01M0121學(xué)分2總學(xué)時32理論學(xué)時32實驗/實踐學(xué)時0課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)任選先修課程《無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》、《電子技術(shù)》、《檢測技術(shù)》適用專業(yè)理工科專業(yè)（非計算機專業(yè)）開課學(xué)院機電工程學(xué)院一、課程地位與課程目標（-）課程地位《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》是自動化專業(yè)的一門專業(yè)選修課，以物聯(lián)網(wǎng)中的自動識別技術(shù)與RFID,定位技術(shù)，傳感器技術(shù)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，海量信息存儲，搜索引擎，云計算為主要教學(xué)內(nèi)容,通過教學(xué)要求掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本工作原理及相關(guān)的技術(shù)實現(xiàn)，以達到拓展業(yè)務(wù)知識范疇的效果。物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和服務(wù)智能化三個重要特征。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，可了解傳感檢測技術(shù)的基本原理，熟悉物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用前景，能夠初步對工業(yè)控制檢測對象給出多種解決方案并進行比較和分析，具備初步的使用檢測技術(shù)和測量儀器，獲取復(fù)雜工程對象的數(shù)據(jù)的能力。（二）課程目標（1）熟悉物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，能夠針對待檢測控制對象，給出多種解決方案并進行比較和分析，并能夠針對特定解決方案發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并就改進的可能性進行初步分析的能力，具有科學(xué)的鉆研精神。（2）熟悉能夠使用信息檢索工具獲取解決自動化領(lǐng)域工程問題的相關(guān)知識，能夠?qū)ψ詣踊把丶夹g(shù)持續(xù)跟蹤，初步具備自動化領(lǐng)域的工程系統(tǒng)設(shè)計能力；（3）理解自動化工程與環(huán)境保護的關(guān)系，了解自動化技術(shù)對于可持續(xù)發(fā)展的影響，在自動化系統(tǒng)的設(shè)計過程中，所設(shè)計的系統(tǒng)能夠考慮到其對環(huán)境的影響和保護所起的作用，具有社會責(zé)任和科學(xué)倫理意識。二、課程目標達成的途徑與方法《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》課程教學(xué)以課堂教學(xué)為主，結(jié)合自主學(xué)習(xí)，以物聯(lián)網(wǎng)中的自動識別技術(shù)與RFID,定位技術(shù)，傳感器技術(shù)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，海量信息存儲，搜索引擎，云計算為主要教學(xué)內(nèi)容，通過教學(xué)要求掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本工作原理及相關(guān)的技術(shù)實現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生運用工程基礎(chǔ)知識，分析和解決控制科學(xué)與工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力。（1）課堂教學(xué)主要講述物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，基本原理和設(shè)計方法。并將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工程實例融入理論教學(xué)中，使學(xué)生能夠更加容易理解知識涉及面廣的通訊相關(guān)理論知識，提高學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興趣，形成良好的思維方式和學(xué)習(xí)方法。在課堂教學(xué)中，充分引入互動環(huán)節(jié)，提高教學(xué)效果。（2）針對某些較為容易或先期講解較為充分的知識點，列出部分內(nèi)容作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，訓(xùn)練、形成良好的專業(yè)知識學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和能力。三、課程目標與相關(guān)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系注：1,支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）；課程目標畢業(yè)要求（支撐程度H、M、L）3-35-17-1課程目標（1）11課程目標（2）M課程目標（3）M2.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進行描述。四、課程主要內(nèi)容與基本要求第一章物聯(lián)網(wǎng)概述了解起源與發(fā)展定義和傳統(tǒng)的應(yīng)用；了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的核心技術(shù)；熟悉物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要特點；熟悉物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展潮流和主要應(yīng)用前景。第二章自動識別技術(shù)與RFID了解自動識別技術(shù)，包括光符號識別技術(shù)、語音識別技術(shù)、生物計量識別技術(shù)、IC卡技術(shù)、條形碼技術(shù)和射頻識別技術(shù)；了解RFID的歷史和現(xiàn)狀，包括RFID的發(fā)展歷史，RFID的發(fā)展現(xiàn)狀和主要應(yīng)用場合；熟悉RFID技術(shù)指標，熟悉RFID技術(shù)相關(guān)的閱讀器、天線、標簽和頻率；了解RFID的標簽沖突，包括基于ALOHA的防沖突算法和基于二進制樹的防沖突算法;了解RFID在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中所起到的作用。第三章傳感器技術(shù)了解傳感器的概念，各種不同類型的傳感器；了解傳感器的發(fā)展歷史；熟悉傳感器的相關(guān)應(yīng)用，包括軍事監(jiān)測中的傳感器一一VigilNet,智能樓宇中的傳感器LoCah醫(yī)療監(jiān)控中的傳感器Mereuryo了解傳感器的設(shè)計需求和性能指標;了解傳感器設(shè)計的硬件平臺，包括供能裝置、傳感器、微處理器、通信芯片；熟悉操作系統(tǒng)，包括開發(fā)語言、任務(wù)調(diào)度、關(guān)鍵服務(wù)和其他傳感器節(jié)點操作系統(tǒng)。第四章定位系統(tǒng)了解位置信息的概念和應(yīng)用場景；熟悉定位系統(tǒng)的概念，包括GPS、蜂窩基站定位、無線室內(nèi)環(huán)境定位和新興定位系統(tǒng)；熟悉定位技術(shù)，包括基于距離的定位、基于距離差的定位、基于信號特征的定位；了解物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下定位技術(shù)的新挑戰(zhàn)和發(fā)展前景。第五章互聯(lián)網(wǎng)了解互聯(lián)網(wǎng)的概念，包括互聯(lián)網(wǎng)基本組件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其分層結(jié)構(gòu)、應(yīng)用層、應(yīng)用層概述和應(yīng)用程序構(gòu)架；了解Wi-Fi無線局域網(wǎng)，Web和HTTP協(xié)議以及域名系統(tǒng)；熟悉傳輸層的基本概念，包括UDP協(xié)議和TCP協(xié)議；熟悉網(wǎng)絡(luò)層的基本概念，包括路由器和IP協(xié)議；第六章無線接入了解無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的概念，包括無線局域網(wǎng)、藍牙、ZigBee；熟悉60GHz毫米波通信、可見光通信和低功耗廣域網(wǎng)。第七章無線寬帶網(wǎng)絡(luò)了解無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的概念，包括無線網(wǎng)絡(luò)簡介、無線寬帶網(wǎng)絡(luò)及其特點；了解WiFi,包括：802.11物理層、802.11架構(gòu)、802.11介質(zhì)訪問控制協(xié)議、802.11數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)；了解WiMAX無線城域網(wǎng)，包括WiMAX概述及架構(gòu)、WiMAX介質(zhì)訪問控制原理簡介。第八章無線低速網(wǎng)絡(luò)了解低速網(wǎng)絡(luò)需求；熟悉低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括藍牙、紅外、802.15.4/ZigBee熟悉組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的過程，包括無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)協(xié)議、IPv6網(wǎng)際互聯(lián)。第九章移動通信網(wǎng)絡(luò)了解移動通信發(fā)展歷史，包括第一代移動通信模擬語音、第二代移動通信數(shù)字語音、第三代移動通信數(shù)字語音與數(shù)據(jù)；熟悉3G通信技術(shù)和標準，包括TD-SCDMA、W-CDMA、CDMA2000；熟悉移動互聯(lián)網(wǎng)的概念，包括視頻電話、手機電視、其他應(yīng)用和4G技術(shù)。第十章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的起源與發(fā)展，包括早期的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其基本組成、新興數(shù)據(jù)庫簡介；掌握典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型、SOL查詢語言、常見關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；了解數(shù)據(jù)庫與物聯(lián)網(wǎng)，包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)融合。第十一章海量信息存儲了解物聯(lián)網(wǎng)對海量信息存儲的需求；熟悉網(wǎng)絡(luò)的存儲體系結(jié)構(gòu)，包括直接附加存儲、網(wǎng)絡(luò)附加存儲和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)；了解數(shù)據(jù)中心，包括數(shù)據(jù)中心的起源及發(fā)展和數(shù)據(jù)中心的相關(guān)標準。第十二章綜合應(yīng)用了解物聯(lián)網(wǎng)的典型綜合應(yīng)用，包括智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能綠色建筑和環(huán)境監(jiān)測。五、課程教學(xué)學(xué)時安排

早節(jié)號教學(xué)內(nèi)容教學(xué)時數(shù)學(xué)生任務(wù)對應(yīng)課程目標第11物聯(lián)網(wǎng)概述1.1起源與發(fā)展1.2核心技術(shù)主要特點應(yīng)用前景4了解物聯(lián)網(wǎng)的起源和發(fā)展，澄清物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念；掌握物聯(lián)網(wǎng)的理論基礎(chǔ)，掌握物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)和主要特點；了解物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)和體系標準；了解物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景。課程目標2第2章2自動識別技術(shù)與RFID2.1自動識別技術(shù)2.2RFID的歷史和現(xiàn)狀2.3RFID技術(shù)分析2.4RFID標簽沖突2.5RFID和物聯(lián)網(wǎng)2了解自動識別技術(shù)，包括光符號識別技術(shù)、語音識別技術(shù)、生物計量識別技術(shù)、IC卡技術(shù)、條形碼技術(shù)和射頻識別技術(shù)；了解RFID在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中所起到的作用；.完成了解RFID的歷史和現(xiàn)狀，熟悉RFID技術(shù)指標部分的自學(xué)；.完成課堂作業(yè)：不停車收費用到了哪些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)？課程目標1第3早3無線傳感網(wǎng)1發(fā)展歷史3.2硬件平臺3.3操作系統(tǒng)3.4組網(wǎng)技術(shù)3.5傳感網(wǎng)發(fā)展前景2了解傳感器的概念，各種不同類型的傳感器；了解傳感器的發(fā)展歷史和相關(guān)應(yīng)用；了解傳感器的設(shè)計需求和性能指標；了解傳感器設(shè)計的硬件平臺。課程目標2課程目標3第44系統(tǒng)定位4.1基于位置的服務(wù)4.2定位系統(tǒng)4.3定位方法4.4物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下定位技術(shù)的新挑戰(zhàn)和發(fā)展前景2了解位置信息的概念和應(yīng)用場景；熟悉定位系統(tǒng)的概念，包括GPS、蜂窩基站定位、無線室內(nèi)環(huán)境定位和新興定位系統(tǒng)；熟悉定位技術(shù)，包括基于距離的定位、基于距離差的定位、基于信號特征的定位；1.完成物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下定位技術(shù)的新挑戰(zhàn)和發(fā)展前景的課后自學(xué)。課程目標2第55互聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)5.1瓦聯(lián)網(wǎng)5.2移動互聯(lián)網(wǎng)5.3總結(jié)2了解互聯(lián)網(wǎng)的概念，包括互聯(lián)網(wǎng)基本組件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其分層結(jié)構(gòu)、應(yīng)用層、應(yīng)用層概述和應(yīng)用程序構(gòu)架；了解Wi-Fi無線局域網(wǎng)，Web和HTTP協(xié)議以及域名系統(tǒng)；熟悉傳輸層的基本概念，包括UDP協(xié)議和TCP協(xié)議；熟悉網(wǎng)絡(luò)層的基本概念，包括路由器和IP協(xié)議；課程目標1第6.章:6無線接入6.1無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)簡介2Wi-Fi：無線局域網(wǎng)藍牙ZigBee6.560GHz毫米波通信6.6可見光通信6.7低功耗廣域網(wǎng)6.8無線物聯(lián)世界4了解無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的概念，包括無線局域網(wǎng)、藍牙、ZigBee；熟悉60GHz毫米波通信、可見光通信和低功耗廣域網(wǎng)。1.完成課堂作業(yè)：監(jiān)牙技木、Zigbee和wifi技術(shù)的各自優(yōu)缺點和主要應(yīng)用場合？課程目標1第7章.7無線寬帶網(wǎng)絡(luò)7.1無線寬帶概述1.2WiFi：無線局域網(wǎng)7.3WiMAX：無線城域網(wǎng)7.3.3WiMAx小結(jié)7.4無線物聯(lián)世界2了解無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的概念，包括無線網(wǎng)絡(luò)簡介、無線寬帶網(wǎng)絡(luò)及其特點；了解WiFi,包括：802.11物理層、802.11架構(gòu)、802.11介質(zhì)訪問控制協(xié)議、802.11數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)；了解WiMAX無線城域網(wǎng)，包括WiMAX概述及架構(gòu)、WiMAX介質(zhì)訪問控制原理簡介。課程目標2第8章8無線低速網(wǎng)絡(luò)8.1低速網(wǎng)絡(luò)需求8.2低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議8.3組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)2了解低速網(wǎng)絡(luò)需求；熟悉低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括藍牙、紅外、802.15.4/ZigBee熟悉組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的過程，包括無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)協(xié)議、IPv6網(wǎng)際互聯(lián)。課程目標3第9章9移動通信網(wǎng)絡(luò)9.1移動通信發(fā)展歷史9.23G通信技術(shù)和標準9.3移動互聯(lián)網(wǎng)9.4關(guān)于4G2了解移動通信發(fā)展歷史，包括第一代移動通信模擬語音、第二代移動通信數(shù)字語音、第三代移動通信數(shù)字語音與數(shù)據(jù)；熟悉3G通信技術(shù)和標準，包括TD-SCDMA、W-CDMA、CDMA2000；熟悉移動互聯(lián)網(wǎng)的概念，包括視頻電話、手機電視、其他應(yīng)用和4G技術(shù)。1.完成課堂作業(yè)：LTE技術(shù)和WIMAX技術(shù)的各自技術(shù)特點？課程目標2課程目標3第10J3lXL早10數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)10.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的起源與發(fā)展10.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫10.3數(shù)據(jù)庫與物聯(lián)網(wǎng)10.4物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點4了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的起源與發(fā)展，包括早期的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其基本組成、新興數(shù)據(jù)庫簡介；掌握典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型、SOL查詢語言、常見關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；了解數(shù)據(jù)庫與物聯(lián)網(wǎng)，包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)融合。課程目標1

備注：根據(jù)學(xué)生學(xué)情適當(dāng)調(diào)整教學(xué)進度，并安排部分教學(xué)內(nèi)容為自學(xué)內(nèi)容，通過大作業(yè)來對學(xué)生自學(xué)情況進行考核。1.完成課堂作業(yè)：用MYSQL數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建一個課堂人員管理數(shù)據(jù)庫第1111海量信息存儲物聯(lián)網(wǎng)對海量信息存儲的需求網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)3數(shù)據(jù)中心2了解物聯(lián)網(wǎng)對海量信息存儲的需求；熟悉網(wǎng)絡(luò)的存儲體系結(jié)構(gòu)，包括直接附加存儲、網(wǎng)絡(luò)附加存儲和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)；1.完成課后自學(xué)數(shù)據(jù)中心，包括數(shù)據(jù)中心的起源及發(fā)展和數(shù)據(jù)中心的相關(guān)標準。課程目標2課程目標3第12早12綜合應(yīng)用1智能電網(wǎng)智能交通智能物流智能綠色建筑5環(huán)境監(jiān)測2了解物聯(lián)網(wǎng)的典型綜合應(yīng)用，包括智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能綠色建筑和環(huán)境監(jiān)測。課程目標1課程目標2課程目標3六、實踐環(huán)節(jié)及基本要求無七、考核方法及成績評定表1考核方式及成績評定表考核內(nèi)容考核方式評定標準（依據(jù)）占總成績比例過程考核作業(yè)作業(yè)參考答案和評分標準10%課堂表現(xiàn)成績學(xué)生到課情況、互動表現(xiàn)、中國計量學(xué)院學(xué)生課程平時成績考核細則10%期末考核閉卷試卷參考答案和評分標準80%考核類別考試成績登記方式百分制表2課程目標考核環(huán)節(jié)和達成標準

課程目標教學(xué)環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)合格標準課程目標1講授作業(yè)A0.6課堂表現(xiàn)B期末考試成績C1目標達成度=0.lxA+o.lx—+0.8x—A（）課程目標2講授、討論作業(yè)A0.6課堂表現(xiàn)B期末考試成績C2目標達成度=0.lxA+o.lx—+0.8x-^?-A。B°C20課程目標3講授、討論作業(yè)A0.6課堂表現(xiàn)B期末考試成績C3目標達成度=0.lxA+o.lx—+0.8x-^-A。B。C3。注：試卷中，課