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。

2．教学基本要求：了解自动识别和数据采集技术；RFID系统的组成；RFID电子

标签的工作原理与应用；RFID读写器。重点掌握RFID系统的工作原理；RFID组网技术；RFID的标准化。

3．教学重点难点：掌握RFID的基本概念好基本组成原理、关键技术；了解RFID的技术标准和中间件技术；熟悉RFID的应用和发展过程；掌握RFID的工作原理与标准化。

4．教学建议：本章节以课堂讲解为主。

（三）传感器及检测技术

1．教学基本内容：传感器的基本概念；常规传感器性能特点；自动检测技术。

2．教学基本要求：了解蓝牙无线技术；现场总线技术。掌握传感技术（传感器的基本概念与分类、测控技术）无线传感器网络。

3．教学重点难点：重点是传感器的基本概念，要求学生掌握基本传感器的性能特点和自动检测技术，了解传感器的应用和发展。

4．教学建议：本章节以课堂教学为主，结合相关案例讲解相关内容。

（四）网络层技术

1．教学基本内容：无线通信技术：GSM、GPRS、3G通信技术、光通信和卫星通信技术；无线通信接入技术：多址技术、组网技术；近距离无线通信技术：Bluetooth、ZigBee、WLAN(WIFI)、WiMAX等。

2．教学基本要求：了解无线通信技术。掌握近距离无线通信技术。

3．教学重点难点：掌握各类常见组网方式的特点与应用场景。

4．教学建议：本章节以课堂教学为主，结合相关案例讲解相关内容。

（五）支撑层技术

1．教学基本内容：物联网中间件、计算和GIS平台的相关知识。

2．教学基本要求：了解云计算架构与典型云计算平台。重点讲解物联网中间件、计算和GIS平台的相关知识。

3．教学重点难点：了解中间件、云平台及GIS等支撑层部件的作用与应用场景。

4．教学建议：本章节以课堂教学为主，结合相关案例讲解相关内容。GIS应用环节安排2次上机，了解通过MapInfo了解GIS的作用与应用方法。

（六）物联网应用

1．教学基本内容：通过相对完整的物联网系统工程介绍物联网工程的相关技术。

2．教学基本要求：本章节通过物流管理与配送、环境监测与保护两个工程案例来讲解。

3．教学重点难点：从工程的角度来理解物联网相关技术。

4．教学建议：学生自学预习，教师课堂讲解，结合研讨性问题开展研究型教学，课后学生通过网络查询相关资料，布置习题练习等。

（七）物联网安全

1．教学基本内容：物联网系统的安全。

2．教学基本要求：了解物联网系统的安全风险源。掌握网络安全策略与安全技术体系，RFID的安全机制与安全措施。

3．教学重点难点：RFID的安全机制与安全措施与网络安全策略与安全技术体系。

4．教学建议：学生自学预习，教师课堂讲解，结合研讨性问题开展研究型教学，课后学生通过网络查询相关资料，布置习题练习等。

撰写人：胡金萍

审核人：

学院院长：

《物联网工程设计与实施》实验教学大纲课程名称：物联网工程设计与实施

课程属性：限选

实验属性：非独立设课

适用专业：物联网工程

学分及学时时：1学分 18学时

应开实验学期：第六学期

应开实验项目数：6

实验类型：综合性

一、本门课程实验的目的与要求

物联网(The Internet of Things)是在计算机互联网的基础上，利用射频识别(RFID)、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界的物与物相互联系的网络，在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”、自动识别和信息的互联与共享。

使学生基本理解物联网的涵义、各个组成部分的功能以及整体布局原理，并且通过本门课程系统的学习，能够理论联系实际，学以致用，对物联网组网的应用提出解决方案。

《物联网工程设计与实施》实验项目一览表

撰写人：胡金萍

审核人：

学院院长：