《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱（本科）

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用(IOT Technology and Application)課程代碼：05410126學(xué)分：1.5學(xué)時(shí)：24 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：20實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4上機(jī)學(xué)時(shí)：0課程實(shí)踐學(xué)時(shí):0）先修課程：模擬電子技術(shù)A、數(shù)字電子技術(shù)A適用專業(yè)：電子信息工程教材：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用滁穎秦.機(jī)械工業(yè)出版社,2012年.第一版）一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（-）課程性質(zhì)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。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)旨在幫助學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有一 個(gè)整體認(rèn)識(shí)，掌握其體系結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)。通過(guò)對(duì)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與RFID、傳感技術(shù)、定位系統(tǒng)、智 能信息設(shè)備的學(xué)習(xí)，掌握感知識(shí)別層的基本知識(shí)；通過(guò)對(duì)無(wú)線寬帶網(wǎng)、

2、無(wú)限低速網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)的 學(xué)習(xí)，掌握網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層的基本知識(shí)；通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)與海量信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)中的信息 平安與隱私保護(hù)的學(xué)習(xí)，掌握管理服務(wù)層的基本知識(shí)；通過(guò)對(duì)智能交通、智能物流、智能建筑等系 統(tǒng)的學(xué)習(xí)，了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用；最后還應(yīng)將物聯(lián)網(wǎng)前沿狀況介紹給學(xué)生。在這個(gè) 過(guò)程中強(qiáng)調(diào)掌握物聯(lián)網(wǎng)涉及的基本概念和知識(shí)，提高自身對(duì)不斷變化的物聯(lián)網(wǎng)的適應(yīng)能力。（二）課程目標(biāo)課程目標(biāo)1：通過(guò)RFID實(shí)驗(yàn)，掌握低頻、高頻、超高頻和2.4G有源RFID讀寫器、原理機(jī)、 標(biāo)簽的原理及應(yīng)用。課程目標(biāo)2：掌握低功耗WiFi、ZigBee、Bluetooth 4.0 BLE、IPv6等多種無(wú)線傳感網(wǎng)

3、絡(luò)。課程目標(biāo)3：通過(guò)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)路由、物聯(lián)網(wǎng)管理:調(diào)試與診斷、認(rèn)知無(wú)線電、移動(dòng)計(jì)算中的 群智感知，了解物聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)和應(yīng)用。（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)6-2o1 .畢業(yè)要求6-2. 了解與電子信息工程相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)規(guī)范。課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3畢業(yè)要求6-2注：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)接的單元格中可輸入也可標(biāo)注“H、M、L”。二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求第一章物聯(lián)網(wǎng)概述（-）教學(xué)內(nèi)容物聯(lián)網(wǎng)的起源與開展、核心技術(shù)、主要特點(diǎn)、開展趨勢(shì)、應(yīng)用前景。（二）教學(xué)要求1、掌握物聯(lián)網(wǎng)的開展背景、定義、特征、平安等

4、概念。2、掌握物聯(lián)網(wǎng)的4層體系結(jié)構(gòu)和功能劃分，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有一個(gè)全局的認(rèn)識(shí)。3、激發(fā)出探索物聯(lián)網(wǎng)世界的興趣。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1.重點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層體系結(jié)構(gòu)、功能。2.難點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)有三個(gè)維度的認(rèn)識(shí)。第二章感知與識(shí)別技術(shù)（一）教學(xué)內(nèi)容1、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，包含光符號(hào)識(shí)別技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、生物計(jì)量識(shí)別技術(shù)、IC卡技術(shù)、條 形碼技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)；2、RFID的歷史和現(xiàn)狀；3、RFID技術(shù)分析，包含閱讀器、天線、標(biāo)簽、頻率；RFID和無(wú)線定位技術(shù)。（二）教學(xué)要求1、認(rèn)識(shí)讓物品“開口說(shuō)話，發(fā)布信息”是物聯(lián)網(wǎng)最獨(dú)特的局部。2、掌握各類位于感知識(shí)別層的信息生成設(shè)備。3、重點(diǎn)掌握RFID的體系架構(gòu)、工

5、作原理、標(biāo)準(zhǔn)和它在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1.重點(diǎn)掌握RFID的體系架構(gòu)、工作原理、標(biāo)準(zhǔn)和它在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用。2.難點(diǎn)RFID的工作原理。第三章無(wú)線傳感技術(shù)（一）教學(xué)內(nèi)容1、傳感器技術(shù)的開展歷史；2、硬件平臺(tái)，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；3、傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)，包含選路指標(biāo)ETX、路由協(xié)議CTP、數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議、路由協(xié)議的新 挑戰(zhàn)；4、無(wú)線傳感網(wǎng)的應(yīng)用，如軍事監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)。（二）教學(xué)要求1、繼續(xù)學(xué)習(xí)感知層技術(shù)。2、掌握傳感器的基本概念以及開展歷史、傳感器的結(jié)構(gòu)、分類、特點(diǎn)、一般特性

6、；3、了解傳感器硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)；4、掌握無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、主耍特征、關(guān)鍵技術(shù)和現(xiàn)狀挑戰(zhàn)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1.重點(diǎn)傳感器硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)；掌握無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。2.難點(diǎn)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、主要特征和關(guān)鍵技術(shù)。第四章通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（一）教學(xué)內(nèi)容1、基于位置的服務(wù)；2、定位系統(tǒng)中的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、蜂窩基站定位、室內(nèi)精確定位、WiFi基站定位；3、定位技術(shù)中基于距離的定位、基于距離差的定位、基于信號(hào)特征的定位；4、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下定位技術(shù)的新挑戰(zhàn)和開展前景。（二）教學(xué)要求1、掌握各種成熟的定位系統(tǒng)和新興的A-GPS、無(wú)線AP定位系統(tǒng)；2、掌握基于各種定位條件的定位技術(shù)；3、明確物

7、聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的定位技術(shù)的新挑戰(zhàn)和開展前景。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)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)的新挑戰(zhàn)。.難點(diǎn)各種成熟的定位系統(tǒng)和新興的A-GPS、無(wú)線AP定位系統(tǒng)。第五章智能處理技術(shù)（一）教學(xué)內(nèi)容1、手持移動(dòng)設(shè)備，從PDA到智能手機(jī)、智能手機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)；2、其他智能設(shè)備，如車載設(shè)備、數(shù)字標(biāo)牌、醫(yī)療設(shè)備、智能電視；3、智能設(shè)備運(yùn)行平臺(tái)、情境感知、任務(wù)遷移、智能協(xié)作、多通道交互；智能設(shè)備開展趨勢(shì)。（二）教學(xué)要求1、掌握各類傳統(tǒng)和現(xiàn)代移動(dòng)設(shè)備的產(chǎn)生背景、功能、特點(diǎn)、應(yīng)用。2、特別是智能手機(jī)的歷史、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)，其中的操作系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)、基本功能、技術(shù)要求、 應(yīng)用領(lǐng)域、開展前景，以

8、及智能手機(jī)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用、地位。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)各類傳統(tǒng)和現(xiàn)代移動(dòng)設(shè)備的產(chǎn)生背景、功能、特點(diǎn)、應(yīng)用。.難點(diǎn)操作系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)、基本功能、技術(shù)要求、應(yīng)用領(lǐng)域。第六章物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）教學(xué)內(nèi)容1、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介，包含基本組成元素、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的類別、無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)的難點(diǎn)；2、WiFi:無(wú)線局域網(wǎng)，包含IEEE802.il協(xié)議開展簡(jiǎn)史、IEEE802.il架構(gòu)、IEEE802.il介質(zhì)訪問(wèn) 控制協(xié)議；3、WiMAX:無(wú)線城域網(wǎng)，包含WiMAX概述及架構(gòu)、WiMAX介質(zhì)訪問(wèn)控制原理簡(jiǎn)介、無(wú)線物 聯(lián)世界。（二）教學(xué)要求1、掌握與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基本概念；2、掌握無(wú)線局域網(wǎng)、IEEE802.i

9、l協(xié)議相關(guān)知識(shí)；3、掌握無(wú)線城域網(wǎng)、WiMAX的相關(guān)知識(shí)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基本概念；無(wú)線局域網(wǎng)、IEEE802.il協(xié)議相關(guān)知識(shí)。.難點(diǎn)無(wú)線城域網(wǎng)、WiMAX的相關(guān)知識(shí)。第七章物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用（一）教學(xué)內(nèi)容1、低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述；2、紅外線通信；藍(lán)牙；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;3、容遲網(wǎng)絡(luò)，包含網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、DTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。（二）教學(xué)要求1、理解物聯(lián)網(wǎng)對(duì)低速網(wǎng)絡(luò)的需求，了解紅外線通信、藍(lán)牙通信技術(shù)；2、掌握網(wǎng)路體系結(jié)構(gòu)和相關(guān)協(xié)議；3、掌握其組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)網(wǎng)路體系結(jié)構(gòu)和相關(guān)協(xié)議；掌握其組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。2.難點(diǎn)組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

10、。三、本課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)工程（如課程不含實(shí)驗(yàn)，該項(xiàng)可不填）編號(hào)實(shí)驗(yàn)工程名稱學(xué)時(shí)類型要求支撐的課程目標(biāo)1應(yīng)答ACK幀實(shí)驗(yàn)2驗(yàn)證性必做課程目標(biāo)12無(wú)線信道監(jiān)聽(tīng)實(shí)驗(yàn)1驗(yàn)證性必做課程目標(biāo)13射頻休眠實(shí)驗(yàn)1驗(yàn)證性必做課程目標(biāo)1注：1 .“類型”填驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性等；2.“要求”填必做、選做。實(shí)驗(yàn)1：應(yīng)答ACK幀實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笳莆誂CK幀格式，如何正確回復(fù)ACK幀。.實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容CC2420提供了發(fā)送確認(rèn)幀的固件，使能AUTOACK將使得硬件可以自動(dòng)生成確認(rèn)幀。.重難點(diǎn)接收端的程序編程；實(shí)驗(yàn)2：無(wú)線信道監(jiān)聽(tīng)實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙罅私鉄o(wú)線信道監(jiān)聽(tīng)的基本原理。.實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，了解工作站與接入

11、點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通信的過(guò)程。3.重難點(diǎn)無(wú)線收發(fā)射模塊編程。實(shí)驗(yàn)1：射頻休眠實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙罅私馍漕l休眠意義，以及基本的工作原理。.實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容通過(guò)本實(shí)驗(yàn)了解射頻技術(shù)的應(yīng)用。.重難點(diǎn)射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，以及實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的程序編寫問(wèn)題。四、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實(shí) 驗(yàn)上 機(jī)課程 實(shí)踐小 計(jì)第1章物聯(lián) 網(wǎng)概述22講授、討論、比照、 自學(xué)課程目標(biāo)1第2章感知 與識(shí)別技術(shù)44講授、討論、比照、 自學(xué)課程目標(biāo)1、2第3章無(wú)線 傳感網(wǎng)技術(shù)22講授、討論、比照、 自學(xué)課程目標(biāo) 2第4章通信 與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)448講授、自學(xué)課程目標(biāo)2、3第5章智能 處理技術(shù)44講

12、授、自學(xué)課程目標(biāo)1、2、3第6章物聯(lián) 網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng) 設(shè)計(jì)22講授、案例、自學(xué)、 實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo) 1、2、3第7章物聯(lián) 網(wǎng)的典型應(yīng) 用22講授、自學(xué)課程目標(biāo) 1、2、3合計(jì)20424注：1.課程實(shí)踐學(xué)時(shí)按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入表格；2.主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學(xué)方法（基于問(wèn)題、工程、案例 等教學(xué)方法）等。五、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注課前提問(wèn)課前問(wèn)答，主要考核學(xué)生對(duì)每節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、 理解和掌握度，計(jì)算全部作業(yè)的平均成績(jī)?cè)侔?5% 計(jì)入總成績(jī)；可讓學(xué)生查閱資料，了解本課程相 關(guān)技術(shù)開展情況，自主學(xué)習(xí)并完成。15%問(wèn)答情況實(shí)驗(yàn)完成2個(gè)實(shí)驗(yàn)，主要訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)構(gòu)建

13、 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力，最后按15%計(jì)入 課程總成績(jī)。15%評(píng)分細(xì)那么見(jiàn)附錄1期末考試試卷題型包括填空題、選擇題、判斷改錯(cuò)題、簡(jiǎn) 答題、分析題和計(jì)算題6大類，以卷面成績(jī)的70% 計(jì)入課程總成績(jī)。其中考核繼電保護(hù)原理及應(yīng)用 基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用能力的題占90%；考核能針對(duì)個(gè) 人或職業(yè)開展的需求，采用合適的方法，自主學(xué) 習(xí)，適應(yīng)開展占比10%。70%期末考試 采用閉卷 筆試。注：1 .分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、工程設(shè)計(jì)和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、工程設(shè)計(jì)要求等。.考

14、核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績(jī)中所占比重。六 參考書目及學(xué)習(xí)資料（書名，主編，出版社，出版時(shí)間及版次）.暴建民等編，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用導(dǎo)論（第一版），人民郵電出版社，201 lo.薛燕紅等編，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用（第一版），清華大學(xué)出版社，2012o七、大綱說(shuō)明.主要采用多媒體教學(xué)手段，主要知識(shí)點(diǎn)板書與多媒體相結(jié)合，多種教學(xué)手段綜合運(yùn)用。.課前進(jìn)行提問(wèn)，以評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解及應(yīng)用情況。建議利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)自學(xué)相關(guān) 內(nèi)容。2017年9月1日附錄1:實(shí)驗(yàn)考核方式及評(píng)分細(xì)那么本實(shí)驗(yàn)以考查為主，考核的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程的表現(xiàn)（其中包含分析與解決問(wèn)題的能力）、實(shí) 驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量等。分析與解決問(wèn)題的能力采用提問(wèn)和現(xiàn)場(chǎng)操作的方式進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)成績(jī)中出勤、預(yù)習(xí) 占10%,實(shí)驗(yàn)過(guò)程表現(xiàn)占60%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及思考題占30%。成績(jī)組成考核/評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)那么對(duì)應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)出勤、預(yù)習(xí)10%出勤狀況，預(yù)習(xí)評(píng)價(jià)10能按時(shí)到勤，遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)定，不損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備（占5%）；能夠預(yù)