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物联网技术教学大纲
一、课程概况所属专业：计算机科学与技术开课单位：数学计算机科学学院
课程类型：专业方向课程课程代码：07492080开课学期：6学分：3
学时：课堂讲授40+实验核心课程：是16+课外自主5
拟使用教材：
熊茂华，熊昕.物联网技术与应用开发.西安：西安电子科技大学出版 社.20128国内（外）现有教材：
[1]刘军，阎芳，杨玺.物联网技术.北京：机械工业出版社.2013.5
[2]赵庶旭，马宏锋，王婷，杨志飞.物联网技术.成都：西南交通大学出版 社.2012.11
[3]彭力.物联网技术概论.北京：北京航空航天大学出版社.2011.9学习参考资料
[1]物联网技术
[2]中国物联网.
[3]北京科技大学王志良《物联网技术及应用视频教程全集》.
[4] Internet of Things: How Did We Get Here?

[5]王志良，王新平.物联网工程实训教程:实验、案例和习题解答.北京：机械 工业出版社.2011.9
[6]彭力.物联网工程实验指导书.北京：化学工业出版社.2012.8二、课程描述
该课程为计算机科学与技术专业嵌入式系统与物联网方向课程。物联网技术 是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按 约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化实验
实验一：显示与控制（授课时间：第六学期第一周至第二周）
教学目标：了解LCD显示原理，掌握LCD使用方法；了解直流电机的工作原理，掌握直 流电机的使用过程；了解步进电机的工作原理，掌握步进电机的使用过程；了 解继电器工作原理，掌握继电器的使用过程；了解蜂鸣器的工作原理，掌握蜂 鸣器的使用过程。
主要内容：利用无线单片机编程实现LCD显示、直流电机控制、步进电机控制、继电 器控制、蜂鸣器控制。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：演示性实验。
实验二：环境传感器使用
（授课时间：第六学期第三周至第四周）
教学目标：掌握温湿度、气压、雨滴、烟雾、酒精等传感器数据采集方法。
主要内容：温湿度、气压、雨滴、烟雾、酒精等数据采集。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：验证性实验。
实验三：地理传感器使用
（授课时间：第六学期第五周第六周） 教学目标：掌握超声、地磁、GPS等传感器数据采集方法。 主要内容：超声、地磁、GPS数据采集。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：验证性实验。
实验四：RFID使用（授课时间：第六学期第七周至第八周）
教学目标：掌握RFID数据采集方法。
主要内容：RFID数据采集。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：验证性实验。
实验五：ZigBee点到点无线通信（授课时间：第六学期第九周至第十周）
教学目标：理解ZigBee通信原理，掌握ZigBee点到点无线通信方法。
主要内容：ZigBee点到点无线通信。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：演示性实验。
实验六：ZigBee非对等组网
（授课时间：第六学期第十一周至第十二周）
教学目标：理解并掌握ZigBee星型组网、树型组网。
主要内容：ZigBee星型组网、树型组网。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：综合性实验。
实验七：ZigBee对等Mesh网络组网（授课时间：笫六学期第十三周至第十四）
教学目标：理解并掌握ZigBee对等Mesh网络组网。
主要内容：ZigBee对等Mesh网络组网。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：综合性实验。
实验八：物联网设计
（授课时间：第六学期第十五周至第十六周） 教学目标：掌握物联网应用系统设计方法。
主要内容：运用传感技术和无线通信技术进行物联网应用系统设计。
学 时：2学时。
教学方法：演示法/讲授/现场指导。
实验类型：设计性实验。
1、课程教学中可随物联网技术的开展进行内容增减。
2、可适当布置课外自主学习内容。
识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术，是新一代信息技术的重要组成 局部，将无处不在的末端设备和设施，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短 距离通讯网络实现互联互通、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式, 提供平安可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预 案管理、远程控制、平安防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领 导桌面等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、平安、环保”的“管、 控、营” 一体化。
三、课程目标
本课程的教学目的是使学生掌握物联网的基本概念、基本原理、基本设计和 分析方法，拓宽其专业知识面，帮助学生认识物联网感知、传输、控制、信息处 理等关键技术，并通过实验教学，培养学生适应行业应用需求，努力提高学生在 物联网应用系统设计和实现方面的能力，并能对当前物联网新技术、新型设计思 想、未来开展趋势和最新研究成果有一般性的了解。
四、教学要求
依据本课程的性质、目的及任务，教学基本要求是紧扣多媒体教学、课后答 疑、实验几个主要环节，要求学生系统地了解、熟悉和掌握物联网体系结构、传 感技术、设备技术、通信技术、平安技术、控制技术、嵌入式系统技术等物联网 技术基本知识。
五、考核方式及要求
为实现课程教学目标，本门课程采用过程性考核和期末考核结合的方式进行 考核。过程性考核占总成绩50%,其中：考勤占10%,随机点到，每人不少于3 次，其中无故缺席1次，按无考勤成绩计算；课程实验7次，占60%,实验时间 和内容根据教学进度由教师安排；课程作业5次，按批改成绩折算，占20%；教 师随堂检查学生课堂笔记记录情况并打分，占10%0期末考核占总成绩50%, 为闭卷考试。
六、课程内容课堂讲授
第一章：物联网概论
(授课时间：第六学期第一周)教学目标：掌握物联网基本概念和范畴，理解物联网的特征，了解国内外物联网 开展现状和开展趋势，了解物联网的产业链和应用。
教学重点：物联网基本概念、范畴、特征。
教学难点：物联网基本范畴。
学 时：课堂教学2学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)物联网概述；(2)国内外物联网开展现状；
(3)物联网的产业链；(4)物联网的应用；
(5)物联网的开展趋势。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成物联网基本概念、范畴、特征等知识点练习题。
第二章：物联网体系架构(授课时间：第六学期第一周)
教学目标：掌握物联网的体系架构；理解物联网各层功能，了解各层关键技术。
教学重点：物联网的体系架构。
教学难点：物联网的体系架构。
学 时：课堂教学2学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)物联网体系架构概述；（2）感知层功能和关键技术；
（3）网络层功能和关键技术；（4）应用层功能和关键技术；
（5）物联网的其他关键技术。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成物联网的体系架构等知识点练习题。
第三章：传感器及检测技术
（授课时间：第六学期第二周）
教学目标：掌握传感器概念、分类、性能指标和组成；理解检测系统的原理，掌 握检测技术的分类和检测系统的组成；了解电阻式、压电式、生物、 磁电式和光线等典型传感器原理；了解智能检测系统组成和设计，了 解智能传感器技术。
教学重点：传感器概念、分类、性能指标和组成；检测系统的原理，检测技术的 分类和检测系统的组成。
教学难点：传感器组成；检测系统的原理，检测系统的组成；传感器原理。
学 时：课堂教学4学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：（1）传感器概述；（2）检测技术；
（3）典型传感器原理；（4）智能检测系统。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成传感器概念、分类、性能指标和组成，检测系统的原理，检测技 术的分类和检测系统的组成等知识点练习题。
第四章：射频识别技术
（授课时间：第六学期第三周）
教学目标：理解射频识别的基本原理；了解RFID技术的分类、应用和标准；掌 握RFID系统的工作原理和基本组成；了解常见的RFID系统和RFID 中间技术；了解RFID应用系统实例。
教学重点:射频识别的基本原理;RFID系统的工作原理和基本组成;常见的RFID 系统。
教学难点：RFID系统的工作原理和基本组成。
学 时：课堂教学4学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)射频识别技术概述；RFID系统的组成；
(3)几种常见的RFID系统；RFID中间件技术；
(4) RFID应用系统开发实例。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成等射频识别的基本原理，RFID系统的工作原理和基本组成，常 见的RFID系统知识点练习题。
第五章：物联网通信与网络技术
(授课时间：第六学期第四周第五周)
教学目标：了解无线通信技术分类；了解蓝牙技术，掌握WiFi技术和ZigBee 技术，了解UWB技术、无线局域网、无线城域网、无线广域网。
教学重点：WiFi技术和ZigBee技术。
教学难点：WiFi技术和ZigBee技术。
学 时：课堂教学6学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)无线通信技术概述；(2)蓝牙技术；
(2) WiFi 技术；ZigBee 技术；
(3) UWB 技术；(6)无线局域网；
(7)无线城域网；(8)无线广域网。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成无线通信技术分类，蓝牙技术，WiFi技术和ZigBee技术等知 识点练习题。
第六章：无线传感器网络技术(授课时间：第六学期第六周)
教学目标：了解无线传感器网络概念；掌握无线传感器网络的体系结构及协议系 统结构；理解无线传感器网络MAC协议、无线传感器网络路由协议; 了解无线传感器网络的关键技术，了解无线传感器网络系统设计与开 发。
教学重点：无线传感器网络的体系结构及协议系统结构；无线传感器网络MAC 协议；无线传感器网络路由协议。
教学难点：无线传感器网络路由协议。
学 时：课堂教学6学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)无线传感器网络简介；(2)无线传感器网络的体系结构及协议系统结构；
(3)无线传感器网络MAC协议；(4)无线传感器网络路由协议；
(5)无线传感器网络的关键技术；(6)无线传感器网络系统设计与开发。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成无线传感器网络的体系结构及协议系统结构，无线传感器网络
MAC协议，无线传感器网络路由协议等知识点练习题。
第七章：物联网平安技术
（授课时间：第六学期第七周）
教学目标：了解信息平安基础知识；掌握物联网的平安特点、平安机制和平安层 次模型及体系结构；了解RFID系统的平安和传感器网络的平安。
教学重点：物联网的平安特点、平安机制和平安层次模型及体系结构。
教学难点：物联网的平安机制和平安层次模型及体系结构；RFID系统的平安和 传感器网络的平安。
学 时一：课堂教学4学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：（1）7.1信息平安基础知识；（2）物联网的平安特点、平安机制、平安层次模型及体系结构；
（3） RFID系统的平安；（4）传感器网络的平安。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成物联网的平安特点、平安机制和平安层次模型及体系结构等知识 点练习题。
第八章：物联网M2M（授课时间：第六学期第七周至第八周）
教学目标：理解M2M的基本概念、M2M的系统架构和通信协议和M2M的支撑 技术；了解M2M的应用。
教学重点：M2M的系统架构和通信协议。
教学难点：M2M的系统架构和通信协议。
学 时：课堂教学2学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：（1） M2M概述；M2M的应用;
（2） M2M的应用举例。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成M2M的基本概念、M2M的系统架构和通信协议和M2M的支撑 技术等知识点练习题。
第九章：物联网数据融合技术
（授课时间：第六学期第八周至第九周）教学目标：了解数据融合概念；理解数据融合的基本原理和物联网中数据融合的 层次结构；理解数据融合技术与算法；了解物联网数据管理技术。
教学重点：数据融合的基本原理和物联网中数据融合的层次结构；数据融合技术 与算法。
教学难点：数据融合技术与算法。
学 时：课堂教学4学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：（1）数据融合概述；（2）数据融合的原理；
（3）数据融合技术与算法；（4）物联网数据管理技术。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成等数据融合的基本原理和物联网中数据融合的层次结构，数据融 合技术与算法知识点练习题。
第十章：云计算
（授课时间：第六学期第九周）
教学目标：了解云计算的定义、云计算的类型、云计算与物联网关系；理解云计 算系统的组成及其技术；了解典型云计算系统和应用实例。
教学重点：云计算系统的组成及其技术。
教学难点：云计算系统的组成及其技术。
学 时：课堂教学2学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)云计算概述；(2)云计算系统的组成及其技术；
(3)典型云计算系统简介；(4)云计算的应用实例。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成云计算系统的组成及其技术等知识点练习题。
第十一章：物联网系统平台设计
(授课时间：第六学期第十周)
教学目标：掌握物联网系统的基本组成、物联网网关系统设计；了解面向物联网 的系统及其中间件设计；了解基于物联网的智能家居控制系统设计； 了解基于RFID的超市物联网导购系统的设计；了解基于GPRS的物 联网终端的污水处理厂网络控制系统。
教学重点：物联网系统的基本组成、物联网网关系统设计。
教学难点：物联网网关系统设计。
学 时：课堂教学4学时，课外自主学习时间不少于1学时。
教学方法：讲授法、演示法、讨论法。
主要内容：(1)物联网系统设计基础；(2)面向物联网的系统及其中间件设计；
(3)基于物联网的智能家居控制系统设计；(4)基于RFID的超市物联网导购系统的设计；
(5)基于GPRS的物联网终端的污水处理厂网络控制系统。
学习方法：听讲记录，小组讨论，上网调研。
课后作业：完成物联网系统的基本组成、物联网网关系统设计等知识点练习题。