《物联网技术与应用》、《物联网导论》教案

2018 ～2019学年第1学期
课程名称物联网技术与应用（导论）系(部) 物联网工程
教研室(实验室)
授课班级
主讲教师
职称
使用教材物联网技术与应用
XXXXXX学院教务处制
二○一八年八月
教案（首页）
注：课程类别：公共必修课、专业基础课、专业必修课、专业选修课、集中实践环节、实验课、公共选修课
物联网技术与应用课程教案
给学生5分钟时间讨论
3.物联网体系架构
分为三层：即感知层、网络层和应用层。

分为四层：即感知层、传输层、服务管理层（也称智能层）和应
用层。

本质上讲这两种分法都是一样的。

4.关键技术
（1）感知与识别技术
（2）通信与网络技术
（3）云计算技术
（4）中间件技术
7.物联网的应用
三、课堂小结
作业布置：
上网了解物联网框架结构的相关知识。

预习下堂课的内容
通过本次课的学习，学生对物联网有一个直观的了解，能够知道物联网的框架结构。

SPI 口，定时器，DEBUG 调试口等。

P0DIR （P0方向选择寄存器）复位后 P0DIR=0x00，即 P0 口为输入。

如果要为输出，把相应位设为 1 即可。

复位后 P0INP=0x00，即 P0 口为上拉/下拉，具体由 P2INP 寄存器的位 PDUP0 指定：PDUP0=0 为上拉；PDUP0=1 为下拉。

如果要为三态，把相应位设为 1 即可。

2、相关电路图
板上有 1 个电源灯（D4），两个状态灯（D2 和 D3），电路如下图所示：
CC2530 接口电路发光二极管驱动电路
当 P0.0 输出低电平时，发光二极管 LED1 点亮；P0.0 输出高电平时，发光二极管LED1 熄灭。

当 P2.0 输出低电平时，发光二极
管 LED2 点亮；P2.0 输出高电平时，发光二极管LED2 熄灭。

作业、讨论题、思考题：
书中练习
教学反思：
学生的应根据自己的兴趣多思考用物联网能够解决哪些问题。

课次7，8 课时 4
课型
（请打√）
理论课（）讨论课（）
实验课（√）习题课（）
其他（）
授课题目（教学章、节或主题）：
传感器采集实验
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
掌握人体感应传感器的操作方法；
掌握人体感应传感器采集程序的编程方法
教学重点及难点：
编写人体感应传感器采集程序
教学基本内容方法及手段1. 人体感应传感器介绍
采用基于人体热释传感原理的人体感应传感器模块。

开关信号输
出，当有人靠近时，输出高电平，无人靠近时输出低电平。

2. 人体感应传感器的接口电路
人体感应传感器的接口电路如下图所示。

通过 CC2530 的 IO 口，采集人体感应传感器的开关输出状态，从而感知是否有人靠近。

人体感应传感器接口电路
R12 和R15 组成分压电路，将人体感应传感器输出的5V 高电平信号分压到CC2530可接受的3.3V 电平标准。

案例讲解、多媒体讲解
课次9 课时 2
课型
（请打√）
理论课（√）讨论课（）
实验课（）习题课（）
其他（）
授课题目（教学章、节或主题）：
第3章物联网网络层技术（3.1）
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
了解物联网网络层的基本概念
了解计算机网络技术的发展与应用
了解移动通信网技术发展
5G与NB-IoT技术发展对物联网的影响
教学重点及难点：
物联网网络层的基本概念
教学基本内容方法及手段
1.回顾上节课内容，介绍本节课的学习任务
2.新课教学（讲解法、提问法、示范法）
从基于RFID技术的智能物流系统网络结构中分析物联网网络案例讲解、多媒体讲解
讨论及总结
课次12 课时 2
课型
（请打√）
理论课（）讨论课（）
实验课（√）习题课（）
其他（）
授课题目（教学章、节或主题）：
传感器无线传输应用实验
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
1. 学习如何读取传感器数据并将其通过无线发送到网关。

2．学习如何修改Z-Stack 协议栈程序以实现传感器数据读取及发送功能。

教学重点及难点：
读取传感器数据并将其通过无线发送到网关
教学基本内容方法及手段
1、基本原理
Zigbee 是基于IEEE802.15.4 标准的低功耗个域网协议。

根据
这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。

其特
点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率、低成本。

主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

对于Zgibee 的应用其关键技术就是通过zigbee 无线通信技术，实现上位机程序与zigbee 节点上的传感器之间的数据通信。

我们简化其通信模式如下：
2、程序功能介绍案例讲解、多媒体讲解
讨论及总结
本实验基本流程：协调器建立Zigbee 无线网络，终端节点自动加入该网络中，然后终端节点周期性地采集温度数据并将其发送给协调器，协调器收到温度数据后，通过串口将其输出到用户PC 机。

无线温度实验流程图如图：
3、工程代码分析
本章SensorApp工程可以使用HelloApp工程修改而来。

由于我们要采集节点板上的传感器数据，需要我们在修改好工程后添加传感器数据采集代码。

我们在SensorApp工程source目录下添加sensor.c和sensor.h文件，用IAR打开工程将这两个文件添加进App 目录下并编辑代码
作业、讨论题、思考题：
书中练习
教学反思：
学生的应根据自己的兴趣多思考用物联网能够解决哪些问题。

课次16 课时 2
课型
（请打√）
理论课（）讨论课（）
实验课（√）习题课（）
其他（）
授课题目（教学章、节或主题）：
传感器网络传输实验
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
1.了解各种传感器相关知识。

2.掌握传感器数据传输流程与原理。

教学重点及难点：
1. 编程使用各种传感器模块，完成不同传感器数据读取。

教学基本内容方法及手段（1）只保留一个子机节点比如 1 号子机，将其余 2 个子机
（记做2 号和 3 号子机节点）节点电源关掉。

（2）将要使用的子机节点（1 号子机节点）的wifi 模块拔掉，
以便进行传感器类型配置，打开物联网实验平台电源，给其供电，
将子机节点的USB 通过miniUSB 线连接到PC 的UCB 口；（3）插入USB线后，在我的电脑—属性—硬件—设备管理器—端口下查看其虚拟的串口，例如图中的COM3：
（4）打开配套传感器配置软件，如图：
（5）双击配置软件，其运行界面如下：
（6）先选择匹配的串口通道，如本例的COM3，然后点击“连接”按钮，应该提示“连接成功”字样：
（7）将地址设为0001，传感器类型号选择振动传感器，点击“设置”，提示“设置成功”字样：案例讲解、多媒体讲解
讨论及总结
课次17 课时 2
课型
（请打√）
理论课（√）讨论课（）
实验课（）习题课（）
其他（）
授课题目（教学章、节或主题）：
第6章物联网应用(6.1~6.3)
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
掌握我国物联网应用的重点领域
了解物联网在智能工业等领域应用的现状与发展趋势
了解物联网产业发展的趋势
教学重点及难点：
智能工业，农业，交通
教学基本内容方法及手段
6.1 智能工业
6.1.1 工业4.0的基本概念
工业4.0改变了传统的工业价值链，标志着工业已经从土地、
人力资源等要素驱动，转换为科技型创新驱动工业4.0带动了制造业的全面转型
6.1.2 工业4.0涵盖的基本内容
1. 工业4.0的特点
2. 智能工厂案例讲解、多媒体讲解
讨论及总结。