《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導論》課程教學大綱

《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導論》課程教學大綱〔適用于2022級應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)〕物理與工程技術(shù)學院2022年八月《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導論》課程教學大綱【課程編號】】3】36一、課程教學目標

【】專業(yè)技能選修課【】應(yīng)用電子技術(shù)【】202208月學問與過程本課程的是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)技能選修課生對物聯(lián)網(wǎng)有一個整體生疏，把握其體系構(gòu)造和相關(guān)技術(shù)。通過對自動識別技術(shù)與RFID、網(wǎng)、無限低速網(wǎng)、移動通信網(wǎng)的學習，把握網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層的根本學問；通過對大數(shù)據(jù)與海量信最終還應(yīng)將物聯(lián)網(wǎng)前沿狀況介紹給學生識，提高自身對不斷變化的物聯(lián)網(wǎng)的適應(yīng)力量。技能與方法本課程應(yīng)當使學生把握肯定的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)。待有試驗條件的狀況下，通過RFID試驗箱，把握低頻、高頻、超高頻和2.4G有源RFID 讀寫器、原理機、標簽的原理及應(yīng)用；物聯(lián)網(wǎng)綜合試驗箱，把握低功耗WiFi、ZigBee、Bluetooth4.0BLE、IPv6等多種無線傳感網(wǎng)絡(luò)。通過智能交通、智能物流、智能建筑等幾個實際應(yīng)用案例，把握綜合應(yīng)用層；通過無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由、物聯(lián)網(wǎng)治理:調(diào)試與診斷、認知無線電、移動計算中的群智感知，了解物聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)和應(yīng)用最終對物聯(lián)網(wǎng)有一個較清楚和全面的生疏并具備運用物聯(lián)網(wǎng)理論分析解決實際問題的力量為將來從事物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)奠定肯定的根底和實踐力量。情感態(tài)度與價值觀伴隨著學問的學習，技能的訓練，培育學生對穎事物的興趣，激發(fā)學習動力，養(yǎng)成對變，社會生活方式的轉(zhuǎn)變。大數(shù)據(jù)不僅是數(shù)據(jù)體量變大，海量、共享、連接是時代的人文觀念。二、課程重點、難點與解決方法課程重點：物聯(lián)網(wǎng)的根本概念；物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)造；物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)；綜合應(yīng)用，如智能物流；智能交通等。傳感器技術(shù)、通信工程、掌握科學與工程等多個學科，要求學生具有相關(guān)領(lǐng)域的根底學問，這是一個總的難點。具體還涉及：物聯(lián)網(wǎng)的根本組成，感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層的功能；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；無線通信技術(shù)。在36學時教學中，建立學Google數(shù)據(jù)技術(shù)的三寶〔即Google、MapReduce、BigTable〕，關(guān)注為學生建立大數(shù)據(jù)正在變革我式全挑戰(zhàn)的力量。其次，在選用教材的根底上，適當補充肯定的根底學問，如傳感網(wǎng)技術(shù)等內(nèi)容；最終，利用練習幫助完成教學目標，在每個練習工程中，設(shè)計假設(shè)干需要學生思考和查證的內(nèi)容，分析解決問題，從而幫助理解并建立概念，最終取得事半功倍的效果。章節(jié)序號章節(jié)名稱章節(jié)序號章節(jié)名稱理論學時實踐學時1物聯(lián)網(wǎng)概述“第一篇概述”師生共同小結(jié)溝通，演講和爭論。內(nèi)容32參見教案自動識別技術(shù)與RFID143無線傳感網(wǎng)24定位系統(tǒng)25智能信息設(shè)備2“其次篇感學問別”師生共同小結(jié)溝通，評講作業(yè)16無線寬帶網(wǎng)絡(luò)27無線低速網(wǎng)絡(luò)28移動通信網(wǎng)絡(luò)4“第三篇網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建”師生共同小結(jié)溝通，評講作業(yè)19大數(shù)據(jù)與海量存儲310數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)211章物聯(lián)網(wǎng)中的信息安全與隱私保護2“第四篇治理效勞”師生共同小結(jié)溝通，評講作業(yè)1復習、答疑、機動2隨堂考察2合計36四、課程內(nèi)容安排〔一〕第一章物聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容：物聯(lián)網(wǎng)的起源與進展、核心技術(shù)、主要特點、進展趨勢、應(yīng)用前景。教學要求：4層體系構(gòu)造和功能劃分，對物聯(lián)網(wǎng)有一個全局的生疏，激發(fā)出探究物聯(lián)網(wǎng)世界的興趣。重點：建立物聯(lián)網(wǎng)四層的架構(gòu)以及各層的根本功能?！捕称浯握伦詣幼R別技術(shù)與RFID主要內(nèi)容：IC卡技術(shù)、條形碼技術(shù)、射頻識別技術(shù)；RFIDRFID簽、頻率；RFID教學要求：的信息生成設(shè)備，重點把握RFID的體系架構(gòu)、工作原理、標準和它在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用。重點：各類自動識別技術(shù)以及RFID。難點：RFID〔三〕第三章無線傳感網(wǎng)主要內(nèi)容：傳感器技術(shù)的進展歷史；硬件平臺，包含傳感器、微處理器、通信芯片、供能裝置；傳感器的操作系統(tǒng)，包含TinyOS、ContikiOS；傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)，包含選路指標ETX、路由協(xié)議CTP、數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議、路由協(xié)議的挑戰(zhàn)；無線傳感網(wǎng)的應(yīng)用，如軍事監(jiān)測系統(tǒng)、煤礦監(jiān)測系統(tǒng)、醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)。教學要求：關(guān)鍵技術(shù)和現(xiàn)狀挑戰(zhàn)。重點：無線網(wǎng)傳感器以及無線傳網(wǎng)。難點：無線傳感網(wǎng)與RFID〔四〕第四章定位系統(tǒng)主要內(nèi)容：GPSWiFi環(huán)境下定位技術(shù)的挑戰(zhàn)和進展前景。教學要求：把握各種成熟的定位系統(tǒng)和興的A-GPS、無線AP定位系統(tǒng)；把握基于各種定位條件的定位技術(shù)；明確物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的定位技術(shù)的挑戰(zhàn)和進展前景?！参濉车谖逭轮悄苄畔⒃O(shè)備主要內(nèi)容：手持移動設(shè)備，從PDA到智能手機、智能手機與物聯(lián)網(wǎng)；其他智能設(shè)備，如車載設(shè)備、數(shù)字標牌、醫(yī)療設(shè)備、智能電視；智能設(shè)備運行平臺、情境感知、任務(wù)遷移、智能協(xié)作、多通道交互；智能設(shè)備進展趨勢。教學要求：特點、構(gòu)造，其中的操作系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)、根本功能、技術(shù)要求、應(yīng)用領(lǐng)域、進展前景，以及智能手機在物聯(lián)網(wǎng)中的作用、地位。〔六〕第六章無線寬帶網(wǎng)絡(luò)主要內(nèi)容：無線網(wǎng)絡(luò)簡介，包含根本組成元素、無線網(wǎng)絡(luò)的類別、無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的難點；WiFi:無線局域網(wǎng)，包含IEEE802.11IEEE802.11IEEE802.11協(xié)議；WiMAX:無線城域網(wǎng)，包含WiMAX概述及架構(gòu)、WiMAX介質(zhì)訪問掌握原理簡介、無線物聯(lián)世界。教學要求：把握與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的無線網(wǎng)絡(luò)的根本概念；無線局域網(wǎng)、IEEE802.11無線城域網(wǎng)、WiMAX重點：無線網(wǎng)絡(luò)的種類。802.11WiMax〔七〕第七章無線低速網(wǎng)絡(luò)主要內(nèi)容：低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述；紅外線通信；藍牙；802.15.4/ZigBee；體域網(wǎng)，包含物理層、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、傳感器、體域網(wǎng)應(yīng)用；容遲網(wǎng)絡(luò)，包含網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造、DTN教學要求：802.15.4/ZigBee網(wǎng)路體系構(gòu)造和相關(guān)協(xié)議；把握其組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)?！舶恕车诎苏乱苿油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)主要內(nèi)容：移動通信進展歷史，包含第一代移動通信：模擬語音、其次代移動通信：數(shù)字語音、第三代移動通信：數(shù)字語音與數(shù)據(jù)；3GTD-SCDMA、W-CDMA、CDMA2022；移動互聯(lián)網(wǎng)，包含視頻、手機電視、基于用戶情境的效勞、移動社交網(wǎng)絡(luò)、其他應(yīng)用；4G：下一代移動網(wǎng)絡(luò)。教學要求：了解移動通信進展歷史；把握TD-SCDMA、W-CDMA、CDMA20223G4G4G(LTE)演進與產(chǎn)業(yè)進展概述、LTELTE網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、LTE物理層關(guān)鍵技術(shù)及SoCLTELTE用案例分析。重點：移動網(wǎng)絡(luò)的根本學問，3G、4G網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)協(xié)議。難點：各代多種網(wǎng)絡(luò)標準和關(guān)鍵技術(shù)。〔九〕第九章大數(shù)據(jù)與海量存儲主要內(nèi)容：從網(wǎng)絡(luò)化存儲到數(shù)據(jù)中心；數(shù)據(jù)中心建設(shè)，包含選址與布局、纜線系統(tǒng)、牢靠性分級、能源系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)；數(shù)據(jù)中心技術(shù)，包含Google、MapReduce、BigTable、Hadoop；典型的數(shù)據(jù)中心；數(shù)據(jù)中心的爭論熱點；數(shù)據(jù)中心與云存儲。教學要求：理解物聯(lián)網(wǎng)對海量信息存儲的需求；把握網(wǎng)絡(luò)存儲體系構(gòu)造；通過對Google等系統(tǒng)的學習，把握數(shù)據(jù)中心技術(shù)；了解數(shù)據(jù)中心的爭論熱點。重點：數(shù)據(jù)中心、云計算的關(guān)鍵技術(shù)。難點：與大數(shù)據(jù)相關(guān)的Google、MapReduce、BigTable、Hadoop〔十〕第十章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的起源與進展，包含早期的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其根本組成、SQL查詢語言、常見關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫與物聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點，包含數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)融合。教學要求：治理；把握物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫的特點。〔十一〕第十一章物聯(lián)網(wǎng)中的信息安全與隱私保護主要內(nèi)容：RFID安全與隱私保護；RFIDRFID安全和隱私保護機制；位置信息與個人隱私，挑戰(zhàn)。教學要求：通過本章學習建立物聯(lián)網(wǎng)中的信息安全與隱私保護的概念，并把握其相關(guān)概念；把握RFID五、教材與學習資源教材：〔其次版［］.學習資源：王汝傳，孫力娟.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導論［M］.北京：清華大學出版社出，2022-09.桂小林安健張文東何欣王海晟等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導論［M］.北京：清華大學出版社，2022-06.彭力.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論［M］.北京：北京航空航天大學出版社，2022-09.張翼英楊巨成李曉卉張茜[5]物聯(lián)中國.［EB/OL］.[2022-8-10]..[6]中國物聯(lián)網(wǎng).［EB/OL］.[2022-7-19]..[7]中國物聯(lián)網(wǎng)第一論壇.［EB/OL］.[2022-8-1]..六、先修課要求及教學策略與方法建議先修課要求：計算機根底、計算機網(wǎng)絡(luò)、傳感器技術(shù)、通信系統(tǒng)等。教學策略與方法建議：學時內(nèi)，必需借助現(xiàn)代教育手段，如網(wǎng)絡(luò)、多媒體等方式，快速將學生的感性興趣轉(zhuǎn)化為理性興趣，并取得肯定的成就