教学大纲-物联网工程概论.doc

《物联网工程概论》
课程教学大纲
课程名称：《物联网工程概论》
课程类别：专业课(按人才培养方案写)
考核类别:考试
适用对象:本科
适用专业:物联网工程
总学时、学分: 72学时 4学分
一、课程教学目的
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things（IoT)”.物联网技术将人类生存的物理世界网络化、信息化,将分离的物理世界和信息空间互联整合,成为未来社会经济发展、社会进步和科技创新的重要基础设施，物联网在相关领域的应用前景广泛。本课程的教学目的是使学生掌握物联网的基本概念、了解物联网的发展现状、掌握物联网的关键技术，并通过其典型应用领域和案例的学习,使学生对物联网及其应用有一个较清晰的认识，并使学生具备较强的运用物联网理论与实践知识分析解决实际问题的能力，为将来从事物联网研究与应用工作打下一定的基础.
二、课程教学要求
1．掌握物联网的基本概念、体系结构；了解物联网的发展过程、产业前景。
2．掌握物联网关键技术:射频技术、传感器及检测技术、无线传感器网络、M2M技术、无线通信技术、数据处理、安全技术等.
3．熟悉物联网在交通、物流、农业、公共安全、医疗、环保和家居等领域的应用。
4。了解物联网发展的机遇与挑战、了解我国“国家物联网应用展示中心”的有关情况。
课程教学要求围绕三个目标:一是学习扎实物联网工程基础知识与理论，二是掌握一定的计算机网络技术应用能力.三是学会自主学习、独立思考、解决问题、创新实践的能力,为后续专业课程的学习培养兴趣和奠定坚实的基础。
《物联网工程概念》课程教学要结合翻转课堂的教学理念与学生实际情况，注重对学生知识自主探究与应用能力的培养，通过网络教学平台让每位学生主动创造性的学习。
三、先修课程
计算机导论、大学物理
四、课程教学重、难点
重点:
1．物联网的基本概念;
2．物联网体系结构；
3．物联网关键技术；
4．物联网数据处理；
5. 物联网安全技术；
6。 物联网应用:智能物流、交通等内容.
难点：
1．物联网的基本组成,感知层、网络层及应用层的功能；
2．无线传感器网络技术；
3．无线通信技术。
五、课程教学方法（或手段)
本课程教学方法:理论讲授占40％，自主学习方法培养占30％，任务驱动与实验设计占30%。通过建立网络平台提供教学内容、学习方法、课程管理、作业管理等多方面提出示范性要求。
理论教学以课堂讲授为主，以学生讨论为辅，结合多媒体教学课件播放。实践内容通过上机实践与网络平台来完成任务驱动实验报告，并参加课堂讨论交流。
六、课程教学内容
第一部分物联网基本概念(4学时）
一、章节目标
了解物联网的发展历史、基本概念，掌握物联网的框架结构、标准体系，重点理解物联网的关键技术和应用领域。
二、教学内容
第一节 物联网概念；
第二节 物联网发展概况;
第三节 物联网框架结构；
第四节 物联网标准体系；
第五节 物联网关键技术与难点;
第六节 物联网应用领域；
三、重、难点提示
重点:物联网框架结构、标准体系、关键技术
难点:物联网标准体系与关键技术
第二部分EPC和RFID技术(6学时+2学时）
一、章节目标
了解物联网的关键技术内容，掌握EPC和RFID技术的原理与应用。
二、教学内容
第一节 EPC编码；
第二节 RFID技术；
三、重、难点提示
重点：EPC编码协议、条形码技术、RFID系统
难点：EPC编码协议、RFID系统
第三部分传感器技术(6学时+2学时）
一、章节目标
了解传感器的基本概念和作用，掌握传感器的组成、分类和基本特性;掌握智能传感器技术原理、MEMS技术、传感器接口技术；理解几种常用的传感器原理及应用.
二、教学内容
第一节 传感器基础知识；
第二节 几种常用的传感器介绍;
第三节 智能传感器
第四节 MEMS技术
第五节 传感器接口技术
三、重、难点提示
重点:传感器的组成、分类和基本特性；智能传感器技术原理、MEMS技术、传感器接口技术；
难点：传感器的组成、智能传感器技术原理、MEMS技术、传感器接口技术
第四部分无线传感器网络技术（8学时+4学时）
一、章节目标
了解无线传感器网络的基本概念、结构与发展，掌握无线传感器网络的体系结构和技术体系；掌握无线传感器网络的通信协议、技术标准；理解多传感器网络的信息融合。
二、教学内容
第一节 无线传感器网络概述;
第二节 无线传感器网络技术体系;
第三节 无线传感器网络通信协议；
第四节 无线传感器网络技术标准；
第五节 多传感器网络的信息融合
三、重、难点提示
重点：无线传感器网络的基本概念、结构与发展、体系结构和技术体系;无线传感器网络的通信协议、技术标准；
难点：无线传感器网络的体系结构和技术体系、无线传感器网络的通信协议、技术标准.
第五部分M2M技术（6学时+2学时）
一、章节目标
了解M2M的起源与标准化工作、掌握M2M的体系结构和协议内容；掌握几种M2M模块的原理与应用 ;了解M2M的前景和挑战。
二、教学内容
第一节 M2M概述；
第二节 M2M的体系结构和协议内容；
第三节 M2M模块；
第四节 M2M应用；
第五节 M2M的前景和挑战;
三、重、难点提示
重点： M2M的体系结构和协议内容、几种M2M模块的原理与应用.
难点：M2M的体系结构和协议内容、几种M2M模块的原理与应用。
第六部分 云计算技术（6学时+2学时）
一、章节目标
了解云计算的起源与基本概念、掌握云计算的工作原理、体系结构和关键技术;
二、教学内容
第一节云计算概述；
第二节云计算与物联网；
第三节云计算实现技术；
三、重、难点提示
重点:云计算的起源与基本概念、云计算的工作原理、体系结构和关键技术.
难点：云计算的工作原理、体系结构和关键技术。
第七部分 智能处理技术（6学时)
一、章节目标
了解开放复杂智能系统的基本概念、掌握知识的获取、表达与推理、掌握数据库技术原理,了解分布智能的概念与应用；
二、教学内容
第一节开放复杂智能系统；
第二节知识的获取、表达与推理；
第三节数据库技术原理;
第四节 分布智能；
三、重、难点提示
重点：云计算的起源与基本概念、云计算的工作原理、体系结构与关键技术。
难点：云计算的工作原理、体系结构、关键技术.
第八部分 物联网安全技术(8学时+2学时)
一、章节目标
了解物联网的安全性概念和内容、掌握物联网身份识别技术、基于零知识证明识别技术；掌握物联网密钥管理技术和管理系统原理、掌握物联网密钥产生技术、分散管理与托管技术；掌握消息鉴别与数字签名、信息隐藏、数字水印技术;了解物联网IP安全与IKE协议.
二、教学内容
第一节物联网的安全性概念；
第二节物联网身份识别技术；
第三节基于零知识证明识别技术；
第四节物联网密钥管理技术和管理系统；
第五节 物联网密钥产生技术
第六节 密钥分散管理与托管技术；
第七节 物联网消息鉴别与数字签名;
第八节 信息隐藏、数字水印技术；
第九节 物联网IP安全；
第十节 密钥交换IKE协议.
三、重、难点提示
重点：物联网身份识别技术、基于零知识证明识别技术、物联网密钥管理技术和管理系统原理、物联网密钥产生技术、分散管理与托管技术、消息鉴别与数字签名、信息隐藏、数字水印技术.
难点：基于零知识证明识别技术、物联网密钥产生技术、分散管理与托管技术、消息鉴别与数字签名、信息隐藏、数字水印技术。
七、学时分配
章目
教学内容
教学环节
理论
教学学时
实验
教学学时
一
第1章 概述
4
0
二
第2章 EPC和RFID技术
6
2
三
第3章传感器技术
6
2
四
第4章无线传感器网络技术
8
4
五
第5章M2M技术
6
2
六
第6章云计算技术
6
2
七
第7章智能处理技术
6
0
八
第8章物联网安全技术
8
2

期末复习（综合案例)
4
4
总计

54
18
八、课程考核方式
笔试，闭卷。
九、选用教材和参考书目
［1]《物联网工程概论》（第1版），王志良，王粉花著,机械工业出版社，2015年份;
[2］《物联网导论》(第2版)，刘云浩编，科学出版社,2013年份；
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