物联网技术概论

一、课程性质与任务

1.课程定位

物联网是国家新兴战略产业中信息产业发展的核心领域,将在国民经济发展中发挥重要作用。目前,物联网是全球研究的热点问题,国内外都把它的发展提到了国家级的战略高度,称之为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。新技术发展需要大批专业技术人才。为适应国家战略性新兴产业发展的需要,加大信息网络高级专门人才的培养力度,物联网作为“感知、传输、应用”3项技术相结合的一种产物,是一种全新的信息获取和处理技术

本课程紧紧围绕物联网中技术架构物联网技术的知识体系,分为物联网概述、感知技术、通信技术、应用技术、物联网应用及安全共6个项目内容,比较全面地介绍了物联网的概念、实现技术和典型应用,拓展了学生的物流信息技术知识。

本课程在第五学期开设,总课时数为32学时。

2.设计思路

本课程按照“以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求,紧紧围绕各国最新的发展成果,让学生能全面、实际的学到运用物联网基本知识和技术解决各类实际问题的思路与方法。

二、课程教学目标

本课程从物联网应用技术专业的视角出发,以满足本专业就业岗位所必须具备的物联网技术基础知识为基础,教学内容设计通过岗位工作目标与任务分析,分解完成工作任务所必备的知识和能力,学习情境构建以工作过程为导向,使学生在学习过程中,掌握就业面向岗位或岗位群所必须的基本知识、技能和素质,提高学生的综合职业能力。

通过本课程的学习,学生除了可以从整体上把握物联网专业的相关技术,领略到各国物联网发展的最新成果。

1.知识目标

1)掌握物联网的基本概念、体系结构、软硬件平台系统组成、关键技术以及主要应用领域与发展;

2)了解感知技术、射频识别(RFID)工作组成和原理及应用;

3)了解传感器及传感网的基本知识及应用;

4)了解与物联网相关的无线通信与网络技术及其关键支撑技术、应用技术、中间件及云计算等;

5)了解物联网的应用;

6)了解物联网的安全。

2.能力目标

1)具有较强的应用计算机技术和电子信息技术的能力

2)通过独立学习,不断获取新的知识和技能,能够在工作中寻求发现问题、解决问题的途径。

3. 素质目标

1)培养学生“爱岗、敬业、细致、求精”的职业道德与情感;

2)培养学生良好的动手、动脑习惯,尤其注重挖掘学生的潜质;

3)培养学生严谨的行事风格。

三、参考学时:32

四、课程学分:2

五、课程内容和要求

课程总体设计表

序号

项目名称

工作任务

知识点

训练或工作项目

教学重点

教学情境

与教学设计

建议学时

物联网概述

物联网概述

1.物联网相关概念

2.物联网的特点与发展

3.物联网体系架构

4.物联网的技术体系框架

5.物联网标准化

物联网基本知识

1.物联网相关概念

2.物联网的技术体系架构

 

讲授、图片、课件

4

感知技术

嵌入式系统

1.嵌入式系统的概念

2.嵌入式系统的组成

3.嵌入式系统的应用

嵌入式系统的应用

嵌入式系统的概念与组成

小组学习

讲授、图片、课件

6

传感器技术

1.传感器的概念

2.传感器的组成

3.传感器的分类

传感器分类

传感器的分类

小组学习

讲授、图片、课件

小组讨论

无线传感器网络

1. 无线传感器网络的发展

2. 无线传感器网络的结构

3. 无线传感器网络的特点

4. 无线传感器网络的应用

无线传感器网络的分类

无线传感器网络的结构与特点

讲授、图片、课件

小组讨论

通信技术

数字通信

1.数字通信概述

2.数据链路传输控制规程

3.数据传输

4.数据交换技术

5.数据通信网

数字通信技术

数据链路传输控制规程与数据传输

讲授、图片、课件

小组讨论

4

移动通信

1.移动通信概述

2.GSM全球移动通信系统

3.CDMA移动通信系统

移动通信系统

移动通信基本知识

讲授、图片、课件

小组讨论

短距离无线通信

1.蓝牙技术

2.ZigBee无线接入技术

3.超宽带

无线通信

蓝牙技术与ZigBee技术

讲授、图片、课件

小组讨论

应用技术

物联网中间件

1.中间件的概述

2.RFID中间件定义

3.典型的RFID中间件模型

RFID中间件

典型的RFID中间件模型

讲授、图片、课件

小组讨论

4

云计算

1.云计算的概念

2.云计算的架构

3.云计算的关键技术

4.典型云计算平台介绍

5.云计算的主要服务形式

云计算的关键技术

云计算的架构及关键技术

讲授、图片、课件

小组讨论

M2M

1.M2M概述

2.M2M系统架构

3.M2M支撑技术

4.M2M业务应用

5.M2M发展现状

M2M系统

M2M的系统架构和业务应用

讲授、图片、课件

小组讨论

物联网应用

智能电网

1.智能电网概述

2.物联网在智能电网中应用的基本架构

3.物联网在智能电网中的应用模型

智能电网系统

物联网在智能电网中的基本架构

小组学习

讲授、图片、课件

8

智能交通

1.智能交通系统概述

2.智能交通系统服务领域架构

3.ITS中6项重要的关机技术

智能交通系统

智能交通系统的服务领域及关机技术

小组学习

讲授、图片、课件

智能家居

1.智能家居概述

2.智能家居系统体系结构

3.智能家居系统主要模块设计

4.远程医疗系统设计

智能家居系统

智能家居系统体系结构与模块设计

小组学习

讲授、图片、课件

智能物流

1.智能物流概述

2.物流园区供应链管理平台

3.商业卷烟物流配送中心物联网总体架构

智能物流系统

智能物流的典型应用

小组学习

讲授、图片、课件

物联网安全

信息安全

1.基本概念

2.分类

 

信息安全常识

信息安全的基本概念与分类

讲授、图片、课件

小组讨论

6

无线传感器网络安全

1.安全机制

2.安全分析

 

无线传感器网络安全分析

无线传感器网络安全分析

讲授、图片、课件

小组讨论

RFID安全

1.RFID的安全和隐私问题

2.RFID安全解决方案

RFID安全解决方案

RFID安全解决方案

讲授、图片、课件

小组讨论

物联网安全体系

1.物联网的安全层次模型及体系结构

2.感知层安全

3.网络层安全

4.应用层安全

5.物联网安全的非技术因素

物联网安全体系

感知层、网络层、应用层的安全

讲授、图片、课件

小组讨论

 

六、教学建议

(一)教学方法

1.教学模式:传统教学模式加现代教学工具

2.教学方法:讲授法、案例展示法

(二)评价方法

学生的课程总评成绩由平时成绩(占30%)和期末考试成绩(占70%)两部分构成。其中平时成绩由出勤、作业、课堂测验、学习主动性等部分组成,期末考试为闭卷考试。

(三)教学条件

计算机多媒体机房,每个学生一台机器。

(四)教材选编

教材优先选用国家级规划教材,以下教材作为参考教材,但不能简单依据教材组织教学,要根据课程标准重新设计教学内容。

季顺宁.物联网技术概论. 北京:机械工业出版社2012.08

 

执笔人:王建良                                         审核人:李海民