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《物联网导论》课程教学大纲

来源:  时间:2013-09-04  点击数:

《物联网导论》课程教学大纲

一、课程名称

1、中文名称:物联网导论

2、英文名称:Introduction of IOT

二、学时

总学时56学时,其中讲授45学时 ,实验15学时

三、开课学期

第1学期

四、课程考核要求

考试(期终考试成绩中卷面成绩占70%,实践环节成绩占30%)

五、课程概述

《物联网导论》是计算机科学与技术专业(物联网工程方向)的一门重要的专业必修课。目的是使学生澄清物联网的基本概念,掌握物联网的体系结构和各环节的关键技术,明确物联网的知识结构,并为学习后续物联网专业课程打下坚实的基础。

六、适用专业

计算机科学与技术专业(物联网工程方向)

七、课程教学要求和学时分配

第1章 计算机基础

(一)课程内容

1、计算机的运算基础

2、计算机的基本结构与工作原理

3、计算机硬件的组成

4、常用的输入设备和输出设备及其功能

5、系统软件和应用软件

6、程序设计基础和数据结构基础

(二)基本要求

熟练掌握数制间的转换和数的定点、浮点表示;掌握计算机硬件的基本结构,理解计算机的工作原理;掌握程序设计的基础知识,培养良好的程序设计风格;了解算法概念及其性质,了解典型的数据结构。掌握计算机系统的基本结构和工作原理,了解多种输入/输出设备及其功能;理解程序设计语言翻译系统的功能和基本概念;理解操作系统的基本概念和功能;对介绍的几种工具软件的功能有所了解。

(三)重点难点

重点是数制间的转换、数的定点和浮点表示、计算机硬件的基本结构;冯·诺依曼体系结构、输入/输出系统和多种输入/输出设备;操作系统的基本概念和功能,常用的应用软件、程序设计的基础知识。难点是数制间的转换、数的定点和浮点表示、计算机系统体系结构。

(四)建议学时 4学时

第2章 物联网概述

(一)课程内容

1、物联网的起源和发展

2、物联网的理论基础

3、物联网的体系结构和主要特点

4、核心技术

5、物联网的体系标准

6、应用前景

(二)基本要求

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。

(三)重点难点

重点是物联网的概念、体系结构和核心技术。难点是物联网的体系结构、核心技术和理论基础。

(四)建议学时 5学时

第3章 自动识别技术与RFID

(-)课程内容

1、自动识别技术

2、RFID的历史和现状

3、电磁感应和RFID工作原理

4、RFID系统的构成和工作过程

5、RFID技术分析

6、RFID标签冲突

7、RFID和物联网

(二)基本要求

掌握目前常用的自动识别技术,了解RFID的历史和现状;掌握RFID的工作原理,RFID系统的构成和工作过程;掌握RFID的技术特点和解决标签冲突的常用方案;理解RFID在物联网中的地位。

(三)重点难点

重点是常用的自动识别技术,RFID的工作原理、系统构成、工作过程、技术特点。难点是RFID系统构成和工作过程。

(四)建议学时 4学时

第4章 传感器技术

(-)课程内容

1、传感器基础知识

2、常用传感器介绍

3、智能传感器

4、传感器接口技术

5、传感器的设计需求、硬件平台和开发平台

6、传感器的应用

(二)基本要求

了解传感器的概念、作用,掌握传感器组成、分类和基本特性;了解常用传感器,如温度传感器、湿度传感器、超声波传感器和气敏传感器。掌握智能传感器和传感器接口技术,掌握传感器的设计需求和开发平台;了解传感器的应用。

(三)重点难点

重点是传感器的基础知识、接口技术和开发平台。难点是传感器的接口技术和开发技术。

(四)建议学时 2学时

第5章 定位系统

(-)课程内容

1、位置信息

2、定位系统

3、定位技术

4、物联网环境下定位技术的新挑战和发展前景

(二)基本要求

了解和掌握定位系统基本知识和常见的定位系统和定位技术;掌握基于距离的定位技术、基于距离差的定位技术和基于信号特征的定位技术;理解物联网环境下定位技术的挑战和发展。

(三)重点难点

重点是定位系统的基本知识和常用的定位技术。难点是常用的定位技术。

(四)建议学时4学时

第6章 智能信息设备

(-)课程内容

1、智能设备概述

2、智能设备运行平台

3、智能设备发展新趋势

(二)基本要求

了解智能设备产生的背景、传统智能设备和新时代的智能设备;掌握智能设备运行平台的特点;了解智能设备发展新趋势。

(三)重点难点

重点是智能设备的特点和运行平台。难点是智能设备的运行平台。

(四)建议学时 2学时

第7章 互联网原理

(-)课程内容

1、互联网概述

2、应用层

3、传输层

4、网络层

5、从互联网到物联网

(二)基本要求

了解互联网的基本知识,掌握互联网的网络协议和体系结构,如OSI七层结构和TCP/IP的四层结构;掌握TCP/IP各层的主要协议和主要服务;了解从互联网到物联网的演变趋势。

(三)重点难点

重点是互联网的体系结构和各层的主要协议和服务,难点是互联网的体系结构和各层的主要协议和服务。

(四)建议学时 6学时

第8章 无线传感器网络与移动通信网络

(-)课程内容

1、无线传感器网络概述

2、无线传感器网络的技术体系

3、无线传感器网络的通信协议

4、无线传感器网络的技术标准

5、多传感器网络的信息融合

6、移动通信发展历史

7、3G通信技术和标准

8、移动互联网

(二)基本要求

了解无线传感器网络的基本知识,体系结构和发展;掌握无线传感器网络的技术体系,如自组网技术、节点定位技术、时间同步技术和安全技术;掌握无线传感器网络的路由协议和MAC协议;掌握无线传感器网络的技术标准,IEEE 802.15.4标准和ZigBee协议规范;掌握无线传感器网络数据融合的常用技术。掌握3G通信技术和标准,TD-SCDMA,W-CDMA,CDMA2000;了解4G网络的基本知识。

(三)重点难点

重点是无线传感器网络的技术体系、技术标准和数据融合技术;3G通信技术和标准,难点是无线传感器网络技术体系、标准和融合技术。

(四)建议学时6学时

第9章 物联网的管理服务

(-)课程内容

1、数据库系统

2、海量信息存储

3、搜索引擎

4、物联网的智能决策

5、云计算技术

(二)基本要求

掌握物联网中数据库系统技术和海量信息存储技术;了解物联网中的搜索引擎技术;掌握数据挖掘技术在物联网的智能决策应用;了解云计算的基本概念和特点;掌握云计算工作原理、体系结构、服务层次和关键技术。

(三)重点难点

重点是海量信息存储技术、智能决策技术和云计算技术。难点是智能决策技术和云计算技术。

(四)建议学时 6学时

第10章 物联网中的信息安全

(-)课程内容

1、物联网安全性概述

2、物联网身份识别技术

3、基于零知识证明的识别技术

4、物联网密钥技术

5、物联网中的消息鉴别和数字签名

6、信息隐藏技术

7、RFID安全和隐私保护机制

8、物联网中位置信息和隐私保护机制

(二)基本要求

了解物联网常用的身份识别技术,掌握物联网中的密钥管理技术和密钥管理系统和密钥产生技术;了解信息隐藏技术的基本知识,掌握信息隐藏技术的基本原理;了解RFID的安全现状,掌握RFID的安全和隐私保护机制;掌握物联网中位置信息技术和位置信息保护机制。

(三)重点难点

重点是物联网身份识别技术、密钥技术、信息隐藏技术、RFID安全和隐私保护机制和位置信息保护机制。难点是密钥技术和隐私保护技术。

(四)建议学时 4学时

第11章 物联网的综合应用

(-)课程内容

1、智能电网

2、智能交通

3、智能物流

4、智能绿色建筑

5、环境监测

(二)基本要求

掌握物联网技术在智能电网、智能交通、智能物流、智能绿色建筑和环境监测等领域的应用。

(三)重点难点

重点是物联网技术在智能领域的应用。

(四)建议学时 2学时

八、教材主要参考资料

1、《物联网导论》,刘云浩编著,科学出版社

2、《物联网原理与应用技术》,刘幺和等,机械工业出版社

3、《物联网核心技术》,黄玉兰编著,机械工业出版社

4、《物联网工程概论》,王志良、王粉花主编,机械工业出版社

5、《The Internet of things: from RFID to the next-Generation pervasive networked systems》, edited by Lu Yan, Yan Zhang, Laurence T. Yang

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