物联网工程设计与实施模块1认知物联网工程
物联网工程的实施步骤和过程
物联网工程的实施步骤和过程1. 概述物联网工程是一项集成多种技术的工程，旨在将物理设备与互联网连接，并实现设备之间的智能互通和数据交换。
在物联网工程的实施过程中，需要经历一系列的步骤和过程，以确保项目的顺利进行和成功实施。
2. 需求分析在开始物联网工程的实施之前，首先需要进行需求分析。
该步骤的目的是确定项目的目标和需求，以便为后续的设计和开发工作提供指导。
在需求分析阶段，需要与客户进行充分的沟通和交流，了解他们的具体需求和期望。
•收集客户需求，明确项目的范围和目标。
•分析需求，确定项目所需的技术和功能。
•定义项目的关键指标和成功标准。
3. 系统设计在需求分析完成之后，接下来是进行系统设计。
系统设计是为了确定物联网系统的整体结构和各个组件之间的关系。
在系统设计阶段，需要考虑以下几个方面：•设计物联网系统的架构，包括硬件架构和软件架构。
•确定各个组件之间的通信协议和接口规范。
•设计系统的安全机制和数据传输策略。
4. 硬件选择和采购物联网工程不仅涉及到软件的开发和设计，还需要选择合适的硬件设备。
在硬件选择和采购阶段，需要考虑以下几个因素：•根据系统设计的需求，选择合适的硬件设备和传感器。
•进行供应商的评估和选择，确保选购到可靠且质量良好的设备。
•进行硬件设备的采购和交付，保证项目的进度。
5. 软件开发和集成软件开发和集成是物联网工程实施的核心步骤之一。
在这个阶段，需要进行以下工作：•根据系统设计的要求，进行软件的开发和编码。
•进行软件的测试和调试，确保功能的正常运行。
•进行软件组件的集成和系统的整体测试。
6. 部署和调试在软件开发和集成完成之后，接下来是部署和调试阶段。
在这个阶段，需要进行以下工作：•部署物联网系统到实际的工作环境中。
•进行系统的调试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
•进行用户培训和技术支持，帮助用户熟悉和使用系统。
7. 运维和管理物联网工程的实施过程并不是一次性的，系统的运维和管理是一个持续的过程。
物联网工程设计与实施(黄传河主编)期末考点
1.物联网工程的内容：(1)数据感知系统(2)数据接入与传输系统(3)数据存储系统(4)数据处理系统(5)应用系统(6)控制系统(7)安全系统(8)机房(9)网络管理系统2.物联网工程设计应遵循的原则(1)应围绕设计目标开展设计工作(2)应充分考虑应用性要求(3)应在需求、成本、时间、技术等多种因素之间寻求最好的平衡和折中(4)应优先选用最简单、最可行的解决方案(5)应避免简单照抄其他设计方案的做法(6)应具有可预见性和可扩展性(7)应由有设计经验的人员主导设计工作3.网络系统五阶段周期需求分析、通信分析、逻辑网络设计、物理网络设计、实施4.网络方案设计的原则（1）先进性（2）高可靠性（3）标准化（4）可扩展性（5）易管理性(6)安全性（7）实用性（8）开放性5.采用层次化网络设计模型进行设计的优点(1)可以使网络成本降到最低(2)可以采用不同层次上的模块，使得每个设计元素简化并易于理解(3)层次化设计使网络的改变变得更加容易6.物联网工程五层模型感知层、接入层、汇聚层、骨干层、数据中心7.分配地址的原则(1)使用结构化网络编址模型(2)通过中心授权机构管理地址(3)编址的分布授权(4)为终端系统使用动态编址(5)使用私有地址(6)使用IPv6地址8.路由协议的选择原则(1)路由协议的类型的选择(2)路由协议的度量(3)路由协议的顺序(4)层次化与非层次化路由协议的选择(5)内部与外部路由协议的选择(6)分类与无分类路由协议的选择(7)静态路由协议的选择9.估算通信量时的关键因素根据业务需求和业务规模估算通信量的大小根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量10.估算通信量应遵循的原则(1)必须以满足当前业务需要为最低标准(2)必须考虑到未来若干年内的业务增长需求(3)能对选择何种网络技术提供指导(4)能对冲突域和广播域的划分提供指导(5)能对选择何种物理介质和网络设备提供指导11.结构化布线系统构成：分为六个子系统（1）工作区子系统（2）水平布线子系统（3）管理子系统（4）干线子系统（5）设备间子系统（6）建筑群子系统12.硬盘接口的类型：SATA（串口硬盘）,SCSI（小型计算机系统接口）,SAS（串行连接SCSI）,FC(光纤通道)13.独立磁盘冗余阵列P9114.PPP协议是一种点对点串行通信协议PAP:密码认证协议：是PPP的一个子协议15.web portal认证方式：基于业务类型的认证，不需要安装其他客户端软件，只需要浏览器就能完成。
物联网工程课程标准
精心整理《物联网工程实施与管理》课程标准课程编码：课程类型：理论+实践课程性质：必修课适用专业：计算机网络技术 学时：48学分：3 课程负责人：谢品章 1.课程定位《物联网工程设计与实施》是物联网技术与应用专业的专业必修课程和核心课程，通过本课程的学习，RFID 传2.学生在教学中，3.3．1●●● ●能根据设计方案和验收标准对工程进行测试和验收； ●能够进行成本估算和效益分析。
3.1.2职业能力将职业能力的强化训练贯穿在课程教学的全过程。
包括制定完成工作任务的策略能力，制定工作计划能力，确定工作方法能力，发现问题、分析问题和解决问题等。
3.1.3发展能力将培养学生职业素质、强化学生的职业意识，包括沟通表达、团队协作、敬岗爱业的职业道德、安全操作规程、社会环保意识、信息保密意识等能力。
3．2知识目标●能够进行物联网项目的需求分析；●能够撰写物联网项目的设计说明书；●能够进行传感设备、RFID设备、网络、嵌入式系统的选型；●能够组建和维护无线传感网；●具备系统集成的能力；5.1教学模式学生以小组的形式在完成专业知识学习和技能训练，强调学习过程的最终目的是对所学知识的应用，在学习过程中，应针对不同的学习情境选用不同特点的教学方法，应着重实践和实地考核，着重学生的动手能力，在操作与练习过程中掌握知识应用。
完成工作任务的过程中，保证学生物联网信息技术的处理能力培养，强化学生计划、策略、自学等方法能力和团队合作、沟通等社会能力的培养，提升学生的综合素质，突出“以学生为中心”的原则，达到“知识内化”的目的。
5.2教学方法教学方法以实现课程标准规定的教学目标为依据，应有助于学习对教学内容的理解，并能激发学生的学习热情，提高自己的操作动手能力。
建议采用教学方法如下表2：表2教学方法描述年下企业锻炼时间不少于40天，专业教师要进一步强化与企业和实践课题的联系。
6.2学习与实训条件实践教学条件是完成课程学习情境教学的重要场所，应充分利用现有多媒体教室、实训室和网络教学环境相结合的形式进行理论实践一体化教学。
物联网工程设计与实施课程设计
计算机科学与技术学院“课程设计”项目报告项目名称：室内环境监测系统专业：物联网工程班级：1301学号：133921038 姓名：杨飞成绩：学号：133921001 姓名：聂红梅成绩：学号：133921033 姓名：聂鑫鑫成绩：学号：133921039 姓名：王茹雪成绩：学号：133921042 姓名：刘亚成绩：学号：133921047 姓名：李英伦成绩：指导教师：陈洪生申请日期：2015年秋学期湖北科技学院计算机科学与技术学院制7．功能优点1.实时的监测室内的温度，湿度以及人员状况。
2.Zigbee芯片能耗低，符合节能环保的政策。
答辩情况记录表课题名称：室内环境监测系统时间：2015.12.28地点：理工楼2 栋FPGA实验室人员：杨飞，聂红梅，聂鑫鑫，王茹雪，刘亚，李英伦答辩表1.室内环境监测系统的主要功能是什么？答：室内环境监测系统主要以环境监测为主，通过在房间内架设传感器节点和不同的传感器来采集室内的环境数据，如温度，湿度，是否有人在等数据2.该系统有那些优点？答：（1）实时的监测室内的温度，湿度以及人员状况。
（2）Zigbee芯片能耗低，符合节能环保的政策。
（3）采用无线传输数据，减少了排线与布线的困难，节约成本。
（4）可拓展性强，后续可继续开发以满足使用者的需求。
3.该系统主要由那些模块组成？答：室内环境监测系统由人体红外热释电传感器、温湿度传感器、信号发射接收模块以及PC数据接收软件组成。
4.该系统如何实现人体感应？答：该系统采用了HC-SR501 人体感应模块，是基于红外线技术的自动控制模块，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，是一种广泛应用于各类自动感应电器设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。
5.功耗情况？答：微功耗: 静态电流<50 微安，特别适合干电池供电的自动控制产品。
记录人签字：指导老师签字：。
物联网工程方案
物联网工程方案一、方案背景随着物联网技术的不断发展和普及，物联网已经成为了当今社会信息化和智能化发展的重要组成部分，广泛应用于工业制造、智能家居、智能交通、智能医疗等领域。
物联网工程是为了将物联网技术应用到实际生产和生活中，提高生产效率、节约资源、优化生活环境而进行的系统化、工程化的方案设计和实施。
本文将针对某企业的物联网工程需求，提出一份完整的物联网工程方案。
二、需求分析某企业是一家生产制造行业的公司，拥有自己的生产线和仓储设施，其主要需求包括：生产设备监控、生产数据采集和分析、物资管理、智能仓储等。
在这样的需求下，企业希望能够通过物联网技术实现生产线的智能化监控、自动化生产、数据的实时采集和分析以及仓储设施的智能管理。
三、方案设计1. 生产设备监控为了实现生产设备的智能监控，可以在每台设备上安装传感器和监控设备，实现设备状态和运行数据的实时采集。
通过物联网平台对这些数据进行分析和处理，可以及时发现设备异常、预测设备故障、提高设备运行效率。
2. 生产数据采集和分析针对生产过程中产生的数据，可以利用物联网设备进行采集，包括生产线的生产数量、质量指标、设备运行数据等。
将这些数据上传到云端进行分析，可以帮助企业实时监控生产状况、优化生产过程、提高生产效率。
3. 物资管理对于原材料、半成品和成品的管理，可以通过RFID技术进行物资的追踪和管理，实现物资入库、出库、库存盘点等智能化操作。
通过与物流系统的对接，可以实现物资的自动化管理和流转。
4. 智能仓储在仓储方面，可以通过物联网设备和传感器实现对仓库环境、空间利用率、货物存放状态等数据的实时监测和管理。
通过智能化系统的优化，可以提高仓库的货物存储效率和管理水平。
四、方案实施方案实施的关键在于物联网设备的选择和部署、物联网平台的搭建和配置、数据分析和处理的建模和算法优化等方面。
在设备选择上，应该根据企业的实际情况选择合适的传感器、控制设备、通信模块等，保证设备的稳定性和兼容性。
物联网工程设计与实施(PPT 27张)
模块八 物联网工程的 信息安全
主要内容
8.1物联网工程的安全概述
8.2物联网面临的威胁 8.3物联网的安全 8.4物联网的安全机制
重点
掌握物联网工程信息 安全的对策
导入案例
智慧物联网在陆军战场上的应用
[思考题] 根据本项目给出物联网工程的安全策略。
8.1物联网工程的安全概述
8.3物联网的安全
8.3.2网络层安全
1.来自物联网本身的架构、接入方式和各种设备的安全问题； 2.进行数据传输的网络相关安全问题。
8.3物联网的安全
8.3.3应用层安全
1.业务控制和管理； 2.中间件； 3.隐私保护。
8.4物联网的安全机制
8.4.1 RFID安全机制
1.射频识别系统的保密机制 在射频识别应用系统上主要是用三种传输信息保护方 式，即认证传输方式、加密传输方式和混合传输方式。
8.2物联网面临的威胁
8.2.4传输层攻击
2.失步攻击 失步攻击是指当前连接断开。例如，攻击者向节点发 送重放的虚假信息，导致节点请求重传丢弃的数据帧。利 用这种方式，攻击者能够削弱甚至完全削夺节点进行数据 交换的能力，并浪费能量，缩短节点的生命周期。
8.3物联网的安全
8.3物联网的安全
8.3.1感知层安全
8.4物联网的安全机制
8.4.3无线传感器网络的安全机制
1.无线传感器网络的安全目标 （1）能量限制。（2）有限的存储、运行空间和计算能力。 （3）通信的不可靠性。（4）节点的物理安全无法保证。 （5）节点布置的随机性。 （6）安全需求与应用相关。
8.4物联网的安全机制
8.4.3无线传感器网络的安全机制
8.2物联网面临的威胁
物联网工程设计与实施 模块1 认知物联网工程
20
1.4 智能公交站牌系统工程案例简析
固定节点的数量和密度决定了公交车辆定位的精确程 度，一般根据现场需要，在每隔500m．600m的合适位置 安装。 当公交线路拐弯时，还需要在拐角处安装固定定位节 点。所安置的固定节点和车载移动终端能够自动地组成一 个Zigbee通讯网络，这个通信网络实际上就是一个定位和 信息传输网络，每一个网络节点就是一个位置信标点，车 载移动节点通过读取固定节点目标的信号强度，确定自身 的位置信息，与道路两侧固定节点交换数据信息。 各个网络节点之间中继路由传输，将公交线路上的每 辆公交车辆的车辆信息传输至协调器网关。协调器网关经 过一定的处理后，传输至调度管理中心。网络监控计算机 对数据进行进一步的处理，将其储存至数据库服务器中， 供调度管理中心查询使用。
（2）分中心数据集中器 包含两个独立的 Zigbee 硬件电路：短距离的 粮仓传感器网络Zigbee 协调器、长距离的粮食储 备区网络Zigbee路由器。
《物联网工程设计与实施》
14
1.3 粮库温度监测系统工程案例简析
（3）终端节点以及监控中心。 是带传感器的网络子节点，能够以分中 心数据集中器为核心组成独立的 Zigbee 传 感网络。
《物联网工程设计与实施》
4
图1-1 物联网系统模型图
《物联网工程设计与实施》
5
1.1 物联网工程概述
2. 物联网系统集成的特点 （1）实时性 （2）大范围 （3）自动化 （4）多样化 （5）全天候 3. 物联网工程的分类 （1）私有物联网工程 （2）公有物联网工程 （3）社区物联网工程 （4）混合物联网工程 （5）医学物联网工程
《物联网工程设计与实施》
6
1.2 物联网工程的生命周期
物联网工程设计与实施
物联网工程设计与实施
物联网工程设计与实施
物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，是把新一代IT技术充分运用到各行各业中。
具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”的状态。
但是，目前物联网的标准尚未成形，如何设计和实施物联网工程成为了制约物联网企业和高等院校发展的瓶颈。
本教材作者在对我国物联网人才培养模式进行深入研究的.基础上，深入进行校企合作和顶岗实习，按照人才培养目标，遵循“适用”和“应用”的原则，将物联网工程的常用知识和应用整合到9个模块中，再通过典型案例应用进一步升华和理解，整个学习过程充满了趣味性和实用性，力求使本教材的内容、结构及模块安排等方面充分体现“理(理论)实(实践)一体”的高职高专的教育特色。
教材特色
(1)物联网应用技术专业作为国内新兴的专业，目前尚无同类图书出版。
(2)根据人才培养目标和课程建设标准，教学内容强化工程实际应用，提高设计和实施能力。
(3)项目完成以适用为原则，让学生充分体会“学有所用”。
物联网工程设计与实施导论
发展规划 支撑网部分》、《2013年重庆市渝中区党政信息化规划》等重大规划项目； n 曾负责《西藏移动2008年省内软交换端局系统VOIP改造工程》、《2009年贵州联通
综合网管建设工程》、《西藏移动2010年IP承载网扩容工程》、《重庆气矿2012年 NGN融合平台建设工程》等重要工程勘察设计工作。
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物联网工程设计与实施导论
一、通信工程设计行业概述
影响工程设计质量的主要因素
•设计人员素 项质目负责人的能力决定设计质量；
团队精神，团队配合差的一个现象是向 领导打小报告，导致团队内部相互猜疑；
综合能力：文化水平、沟通能力、素养； 责任心、上进心、吃苦耐劳。
•设计与施工
设计是否能正确指导施工； 设计与施工的沟通是否顺畅； 设计提交是否具有时效性。
n 与大家共勉：从现在开始努力。
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物联网工程设计与实施导论
•一、通信工程设计行业概述
•二、设计人员技能需求 •三、相关标准规范 •四、设计案例
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物联网工程设计与实施导论
一、通信工程设计行业概述
全国工程设计院类型
通信设计院设计特点
通信设计院主要是针对IT网络设备组 网、安装的设计；
•设计人员 •能力与素
质
执行力
•从响应客户或项目负责人的要求的速度和完成本职工作质量方面进行评价；
培养新员工 •从对培养新员工工作的态度、方法、能力、投入精力4个方面评价新员工培养
工作；
项目管理
•从“多、快、好、省”4个方面评价项目管理能力，即工作量大，效率高、质 量好，成本低这4个方面是项目能否成功完成的关键因素；
物联网系统设计与实施
物联网系统设计与实施1. 项目背景与目标1.1 项目背景随着科技的不断发展，物联网技术逐渐成为新一代信息技术的重要组成部分。
物联网通过将各种物理设备、传感器、软件和网络连接起来，实现设备之间的数据传输和智能互动。
在我国，物联网技术已广泛应用于智能制造、智慧城市、智能交通等多个领域，为经济发展和民生改善提供了有力支持。
为了满足日益增长的市场需求，提高我国物联网技术的应用水平，本项目旨在设计和实施一个高效、稳定、安全的物联网系统。
1.2 项目目标1. 设计并实现一个具备数据采集、处理、存储和分析功能的物联网系统。
2. 确保物联网系统在各种环境下具备较高的稳定性和可靠性。
3. 提高物联网系统对大数据的处理能力和智能分析水平。
4. 降低系统实施和运维成本，提高项目投资回报率。
2. 系统需求分析2.1 功能需求1. 数据采集：系统应能实时采集各类设备、传感器和环境数据。
2. 数据处理：系统应具备数据清洗、转换、整合等功能，为后续分析提供数据基础。
3. 数据存储：系统应采用可靠的数据存储方案，保证数据安全性和完整性。
4. 数据分析：系统应具备数据挖掘、机器学习等智能分析能力，为决策提供支持。
5. 数据可视化：系统应提供直观的数据展示界面，方便用户了解系统运行状况。
2.2 性能需求1. 系统应具备较高的稳定性和可靠性，保证7*24小时不间断运行。
2. 系统应能承受较大规模的并发访问，满足大量用户同时使用。
3. 系统对大数据的处理能力应满足实际应用需求。
2.3 安全需求2. 系统应具备严格的数据访问权限控制，防止数据泄露。
3. 系统应能应对各类网络攻击，如DDoS、SQL注入等。
3. 系统架构设计3.1 总体架构物联网系统总体架构分为四层：设备层、传输层、平台层和应用层。
1. 设备层：包括各类传感器、设备和管理终端。
2. 传输层：采用有线或无线网络技术，实现设备与平台之间的数据传输。
3. 平台层：负责数据采集、处理、存储和分析。
物联网工程课程标准
精心整理《物联网工程实施与管理》课程标准课程编码：课程类型：理论+实践课程性质：必修课适用专业：计算机网络技术 学时：48学分：3 课程负责人：谢品章 1.课程定位《物联网工程设计与实施》是物联网技术与应用专业的专业必修课程和核心课程，通过本课程的学习，RFID 传2.学生在教学中，3.3．1●●● ●能根据设计方案和验收标准对工程进行测试和验收； ●能够进行成本估算和效益分析。
3.1.2职业能力将职业能力的强化训练贯穿在课程教学的全过程。
包括制定完成工作任务的策略能力，制定工作计划能力，确定工作方法能力，发现问题、分析问题和解决问题等。
3.1.3发展能力将培养学生职业素质、强化学生的职业意识，包括沟通表达、团队协作、敬岗爱业的职业道德、安全操作规程、社会环保意识、信息保密意识等能力。
3．2知识目标●能够进行物联网项目的需求分析；●能够撰写物联网项目的设计说明书；●能够进行传感设备、RFID设备、网络、嵌入式系统的选型；●能够组建和维护无线传感网；●具备系统集成的能力；5.1教学模式学生以小组的形式在完成专业知识学习和技能训练，强调学习过程的最终目的是对所学知识的应用，在学习过程中，应针对不同的学习情境选用不同特点的教学方法，应着重实践和实地考核，着重学生的动手能力，在操作与练习过程中掌握知识应用。
完成工作任务的过程中，保证学生物联网信息技术的处理能力培养，强化学生计划、策略、自学等方法能力和团队合作、沟通等社会能力的培养，提升学生的综合素质，突出“以学生为中心”的原则，达到“知识内化”的目的。
5.2教学方法教学方法以实现课程标准规定的教学目标为依据，应有助于学习对教学内容的理解，并能激发学生的学习热情，提高自己的操作动手能力。
建议采用教学方法如下表2：表2教学方法描述年下企业锻炼时间不少于40天，专业教师要进一步强化与企业和实践课题的联系。
6.2学习与实训条件实践教学条件是完成课程学习情境教学的重要场所，应充分利用现有多媒体教室、实训室和网络教学环境相结合的形式进行理论实践一体化教学。
物联网工程设计与实施课程教学大纲(新版)
物联网工程设计与实施课程教学大纲（新版）课程名称：物联网工程设计与实施学分及学时：1学分 18学时适用专业：物联网工程开课学期：第六学期开课部门：计算机与互联网学院先修课程：计算机网络、传感器技术、ZigBee网络原理与应用、嵌入式系统等课程考核要求：考查使用教材及主要参考书：物联网工程技术，伍新华、陆丽萍，清华大学出版社物联网工程概论，王良民、熊书明.清华大学出版社一、课程性质和任务本课程的教学方法注重理论和实践相结合，运用多媒体等教学手段，注重学生实际动手能力，理论课和计算机软件操作相结合。
二、课程教学目的与要求物联网被称为信息社会的第三次浪潮，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，代表了未来网络的发展方向。
物联网技术称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。
本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。
其中包括：物联网基本概念，物联网体系结构；物联网关键技术：射频技术、传感器及检测技术、无线传感器网网络、无线通信技术、数据融合技术、云计算技术等。
本课程的学习将帮助学生初步了解物联网工程规程、设计的基本内容与方法，为将来从事物联网工程的规划、设计、开发与应用打下基础。
三、课程学时分配四、课程教学中应注意的问题对于非物联网工程专业的学生，应该降低课程的难度，尽量讲解的通俗易懂；对物联网工程专业的学生，尽量补充课本以外的知识点，帮助学生们拓展物流的视野，夯实专业基本功。
五、课程教学内容（一）绪论与引言1．教学基本内容：本章节主要讲解物联网的基本概念2．教学基本要求：了解物联网与互联网、物联网的相关概念。
重点掌握物联网的体系结构、物联网技术体系结构。
3．教学重点难点：物联网的体系结构、物联网技术体系结构、物联网的特征。
4．教学建议：物联网与互联网、物联网的相关概念部分粗略讲解。
（二）射频识别技术1．教学基本内容：RFID技术的基本概念和基本组成原理；RFID技术标准；RFID关键技术；RFID中间件技术；RFID应用和发展过程。
《物联网工程设计》课程教学大纲
《物联网工程设计》课程教学大纲课程编号：081341272课程名称：物联网工程设计英文名称：Design for Internet of things engineering课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2（讲课学时：24 实验学时：8）适用专业：计算机科学与技术一、课程性质与任务“物联网工程设计”是计算机科学与技术专业的一门专业方向选修课。
物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，是把新一代IT技术充分运用到各行各业中。
然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”的状态。
本课程的目的是使学生掌握物联网技术中的概念和基本原理及应用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。
其中包括：物联网基本概念；物联网体系结构；物联网关键技术；射频技术、传感器及检测技术、网络层技术、支撑层技术等。
通过学习，使学生能设计中小型物联网工程系统方案；能正确选用各种传感设备、RFID设备和网络设备选型；能编制施工方案，对施工项目从人员、技术、安全、进度和质量等监理方面进行管理；能根据设计方案和验收标准对工程进行测试和验收；能够进行成本估算和效益分析。
本课程的学习将帮助学生初步了解物联网工程规程、设计的基本内容与方法，为将来从事物联网工程的规划、设计、开发与应用打下基础。
二、课程与其他课程的联系先修课程：计算机网络、传感器原理及应用、物联网通信技术应用等。
后续课程：毕业设计。
先修课程对本课程起概念性支撑作用，传感器技术、物联网通信技术应用等基本知识及原理为本课程提供基础理论；学生的毕业设计可以选用物联网工程方面的课题。
三、课程教学目标1. 能够掌握物联网技术的体系结构，能够将物联网工程基础知识用于解决网络等工程问题。
（支撑毕业能力要求1）。
2. 能够进行RF1D设备、网络、嵌入式系统的选型，能够组建和维护无线传感网；具备系统集成的能力，能够应用物联网工程的基本原理，表达物联网络问题。
9041111《物联网工程设计与实施》课程标准.
“物联网工程设计与实施”课程标准招生对象：高中毕业生及同等学力者教学时数：60H学历层次：高职课程代码：9041111修业年限：全日制三年学分数： 3.5适用专业：通信技术制订人：颜益平一、课程概述1．课程定位物联网工程设计与实施是电气工程专业的专业课。
本课程主要涉及知识点：CDMA基本原理；信道结构与调制；信令流程分析；无线网络语音业务的评估；功率控制专题；切换专题；接入专题；掉话专题；PN规划、站点勘察规划；鼎利4.1安装与使用；DT、CQT实训；案例分析等。
主要任务让学生了解网规网优工作内容，掌握网规的理论基础和网优的工作所需的理论基础，掌握实际的操作技能，会使用鼎利前台软件进行室内测试和路测，并学会用鼎利前台后台软件对数据进行分析，为学生以后从事网规网优工作打下扎实的基础并具备后续发展的能力。
2．设计思路（1）内容设计通过岗位分析，从工作领域、工作任务、职业能力要求三个方面对网络数据进行采集和分析，并通过相关网管软件进行数据加载的学习，按照基于工作过程、任务引领知识的教学思路整合课程内容，设计学习项目，通过项目教学。
课程涉及CDMA基本原理；信道结构与调制；信令流程分析；无线网络语音业务的评估；功率控制专题；切换专题；接入专题；掉话专题；PN规划、站点勘察规划；鼎利4.1安装与使用及后台数据分析；DT、CQT实训；案例分析等内容。
使用理论实践并重的教学体验，紧密结合业界的教学手段。
（2）教学设计本书以NC-MIMPS教学法为指导，把CDMA教材的内容模块化（Modularization），组织形式是分层-交织（Interlacement）的，在教学过程中指导教师以任务为驱动力(Mission-driven)，围绕实训研究(Practical-research)的核心，辅以学生自我评价(Self-evaluation)的助推力，最终帮助教师在教学过程中真正达到提高学员技能水平，培养职业素养为目的。
物联网工程设计与实施模块工程系统测试PPT学习教案
会计学
1
学习情境6 工程系学统习情测境内试容
一
【知识准备】
6.1工程系统测试概述
6.2系统测试的基本方法
6.3智能楼宇工程系统测试
二
【评估与总结】
三
【思考与练习】
《物联网工程设计与实施》
第1页/共19页
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6.1 系统测试概述
系统测试，是将已经在详细方案设计中确认的硬件、 软件、外设、网络等其他元素结合在一起，进行系统的各 种组装测试和确认测试，系统测试是针对整个产品系统进 行的测试，目的是验证系统是否满足了需求规格的定义， 找出与需求规格不符或与之矛盾的地方，从而提出更加完 善的方案。系统测试发现问题之后要经过调试找出错误原 因和位置，然后进行改正。是基于系统整体需求说明书的 黑盒类测试，应覆盖系统所有联合的部件。对象不仅仅包 括需测试的软件，还要包含软件所依赖的硬件、外设甚至 包括某些数据、某些支持软件及其接口等。
第5页/6共19页
6.1 系统测试概述
4.系统测试主要步骤
➢ 【Step2】 设计系统测试用例 ➢ 【Step3】 执行系统测试 ➢ 【Step4】 缺陷管理与改错 ➢ 【Step1】 制定系统测试计划
《物联网工程设计与实施》
第6页/7共19页
6.1 系统测试概述
5.系统测试的目标和方针
目标：
1）确保系统测试的活动是按计划进行的；
1.感知层测试
1）制定感知层测试计划 系统测试小组各成员共同协商测试计划。测试组长按 照指定的模板起草《感知层测试计划》。该计划主要包括： 测试范围（内容），测试方法，测试环境与辅助工具，测 试完成准则，人员与任务表，项目经理审批《感知层测试 计划》。项目经理审批《感知层测试计划》。该计划被批 准后，转向第2）步骤 2）设计系统测试用例 系统测试小组各成员依据《感知层测试计划》和指定 的模板，设计（撰写）《感知层测试用例》。测试组长邀 请开发人员和同行专家，对《感知层测试用例》进行技术 评审。该测试用例通过技术评审后，转向第3）步骤
物联网工程实施课程设计
物联网工程实施课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解物联网的基本概念、原理和技术架构，掌握物联网工程实施的关键技术；2. 了解物联网在智能家居、智慧城市等领域的应用案例，认识物联网技术对社会发展的作用；3. 掌握物联网设备选型、网络搭建、系统调试等方法，具备初步的物联网工程实施能力。
技能目标：1. 能够运用所学的物联网知识，设计简单的物联网应用方案，并进行设备选型和网络搭建；2. 学会使用物联网开发工具和平台，进行物联网系统的调试与优化；3. 提高团队协作和沟通能力，通过项目实践，熟练掌握物联网工程实施流程。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网技术的兴趣和热情，激发创新意识和探索精神；2. 增强学生对我国物联网产业的自豪感，认识物联网技术对社会进步的推动作用；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高解决问题的能力和责任感。
本课程针对高年级学生，结合物联网工程实施的实际需求，注重理论与实践相结合。
课程目标既涵盖了物联网基础知识的学习，又强调了技能培养和情感态度价值观的塑造，旨在提高学生的综合素养，为未来从事物联网相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 物联网基本概念与原理：介绍物联网的定义、发展历程、体系架构，重点讲解物联网的感知层、网络层和应用层的基本原理。
教材章节：第一章 物联网概述2. 物联网关键技术：学习传感器技术、嵌入式系统、通信技术、数据处理与存储技术等，了解物联网工程实施中的关键技术。
教材章节：第二章 物联网关键技术3. 物联网应用案例：分析智能家居、智慧城市等领域的物联网应用案例，探讨物联网技术在实际应用中的作用和价值。
教材章节：第三章 物联网应用与案例分析4. 物联网设备选型与网络搭建：学习物联网设备选型原则、网络架构设计，掌握常见的物联网设备配置与调试方法。
教材章节：第四章 物联网设备与网络搭建5. 物联网系统调试与优化：了解物联网系统调试方法，学习使用物联网开发工具和平台进行系统优化。
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（5）物联网工程系统管理与 维护。
《物联网工程设计与实施》
图1-2 物联网工程步骤瀑布模型
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1.2 物联网工程的生命周期
3. 文档 在物联网工程的全生命周期过程中，涉及的文档包括：
（1）需求说明书 （2）总体方案设计说明书 （3）详细设计说明书 （4）系统实施计划 （5）系统测试报告 （6）系统安装调试说明书 （7）用户使用说明书 （8）系统试运行阶段的试运行和修改记录 （9）项目验收报告
各粮仓内的终端节点采集各个监测点的温度数据，并 通过粮仓内Zigbee传感网络将数据传送至各粮仓分中心数 据集中器，各分中心数据集中器将收到的仓内各个监测点 的数据通过大的粮食储备区Zigbee网络上传至中心数据集 中器。中心数据集中器将数据通过RS-232送至中央监控 计算机，从而实现深入粮仓内部的多点检测、实时监测。
粮仓传感器网络Zigbee协调器、长距离的粮食储 备区网络Zigbee路由器。
《物联网工程设计与实施》
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1.3 粮库温度监测系统工程案例简析
（3）终端节点以及监控中心。 是带传感器的网络子节点，能够以分中
心数据集中器为核心组成独立的Zigbee传 感网络。
《物联网工程设计与实施》
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1.3 粮库温度监测系统工程案例简析
《物联网工程设计与实施》
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1.3 粮库温度监测系统工程案例简析
2. 主要设备组成 （1）中心数据采集器
是整个监测系统通讯、控制核心。通过RS232串口与中央监控计算相连，通过计算机的人 机交换界面，实现整个系统的可控性和可视性。
《物联网工程设计与实施》
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1.3 粮库温度监测系统工程案例简析
（2）分中心数据集中器 包含两个独立的Zigbee硬件电路：短距离的
（3）智能处理：利用云计算，模糊识别等各种智能计 算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实 施智能化的控制。
《物联网工程设计与实施》
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1.2 物联网工程的生命周期
2. 物联网工程的步骤
（1）物联网工程系统可行性 论证与分析；
（2）物联网工程系统需求分 析；
（3）物联网工程系统设计与 规划；
《物联网工程设计与实施》
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1.2 物联网工程的生命周期
物联网工程的生命周期是从用户需求开始，经过系统 开发、交付使用、在使用中不断维护等一系列相关活动的 全周期。
1. 物联网工程的要求 （1）全面感知：利用RFID，传感器，二维码等随时随
地获取物体的信息；
（2）可靠传递：通过各种电信网络与互联网的融合， 将物体的信息实时准确地传递出去；
1.4 智能公交站牌系统工程案例简析
1.5 停车场智能泊车引导系统工程简析
二
【任务实施】
三
【评估与总结】
四
【思考与练习】
《物联网工程设计与实施》
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1.1 物联网工程概述
物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它 利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过 网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物 、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制 、精确管理和科学决策目的。
《物联网工程设计与实施》课程教学资源建设
建设院校：重庆电子工程职业学院 主要参与企业：重庆金美通信有限责任公司
西门子(中国)有限公司
物联网应用技术专业 教学资源建设
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学习情境1 认知物联网工程
学习情境内容
一
【知识准备】
1.1 物联网工程概述
1.2 物联网工程的生命周期
1.3 粮库温度监测系统工程案例简析
在粮库内部分布着Zigbee传感器网络，传感器 节点采用DS18B20一线制温度传感器结合Zigbee 低功率模块开发，通讯距离<100m。
《物联网工程设计与实施》
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1.3 粮库温度监测系统工程案例简析
中心数据集中器包含远距离一个Zigbee协调器和一个 RS-232接口。分中心数据集中器中包含两个独立的 Zigbee硬件电路，其中一个为短距离的粮仓传感器网络 Zigbee协调器，另一个为长距离的粮食储备区网络Zigbee 路由器。粮仓内终端节点由Zigbee EndDevice和温度传感 器DS18B20构成。监控中心的工控主机是整个系统的中 央监控设备，负责节点的数据通讯、数据分析处理和调节 设备控制，通过丰富的显示界面实现人机交互。控主机通 过RS-232接口有线连接中心数据集中器。
《物联网工程设计与实施》
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1.3 粮库温度监测系统工程案例简析
1. 系统主要技术思路
《物联网工程设计与实施》
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1.3 粮库温度监测系统工程案例简析
如上图所示，整个系统主要分为两个独立而又 相连的无线Zigbee网络： （1）粮食储备区Zigbee网络
主要由中心数据集中器和分布在各粮库的分中 心数据集中器组成。 （2）粮库Zigbee传感网络
随着物联网技术不断走向应用，对各种物联网技术进 行综合集成与创新研究及应用应当在一个整体框架下进行 ，这个框架就是物联网工程。程概述
1. 物联网系统集成的定义
物联网系统集成是指通过结构化、合理化的感知、识 别技术和数据信息传输通信、网络系统以及信息处理控制 技术，将各个分离的设备（如基站、个人电脑、智能终端 ）、功能（如识别、数据传输）和信息（如环境检测量） 等集成到相互关联的、统一和协调的物联网系统之中，使 资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理，使系 统性能最优。
各组成设备的工作流程：
（1）终端节点 从节点上电后，首先硬件初始化和协议栈初始
化，搜索仓内的无线传感Zigbee网络并申请加入 ，功加入后进入省电模式。当没有数据传输请求 时，进入睡眠模式，之后采取终端唤醒的工作机 制。当有数据传输请求时，进入工作模式，进行 温度数据采集并发送，发送完成后进入下一轮数 据采集。
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图1-1 物联网系统模型图
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1.1 物联网工程概述
2. 物联网系统集成的特点 （1）实时性 （2）大范围 （3）自动化 （4）多样化 （5）全天候
3. 物联网工程的分类 （1）私有物联网工程 （2）公有物联网工程 （3）社区物联网工程 （4）混合物联网工程 （5）医学物联网工程