《物联网原理与应用》课程教学大纲设计

河北经贸大学课程水平认定

物联网原理与应用》课程大纲

课程名称物联网原理与应用课程类型必修课

总学时32 学时学分 2 学分

适用专业计算机开课单位信息技术学院

研究生教育的核心课程，也是相关专业学生拓展学科视野，跟踪专业发展的重要课程。

二、学习目的

《物联网原理与应用》的学习目的是使学生在理清物联网的基本概念，掌握物联网的体系结构和各环节

的关键技术，明确物联网的知识结构的基础上，掌握物联网应用系统实施的方法论，能够运用这些技术和方法

构建物联网应用系统。

三、学习要求

课程依据学习大纲的要求，以学生为中心，通过教材学习，网络教育资源共享，学生之间互助协作，并结合社会调研与案例分析来实现本门课程的自助学习，掌握物联网系统的知识构建。在学习过程中学生要进行大量的文献资料阅读，相关课题的调研、实验、实践，培养学生的独立学习能力、思考能力和研究能力。

四、学习内容及学时分配

课程内容与学时分配

五、课程考核及成绩评定

课程考核形式为闭卷考试，考试成绩实行百分制，物联网基本理论和技术的测试题占

40%左右，利用物联网理论和技术解决实际问题的能力的考核占60%左右。学生60 分为及格。

六、推荐教材和学习参考书

七、学习具体内容和要求

第一讲物联网概述、基本要求

了解物联网的起源和发展，澄清物联网的相关概念；掌握物联网的理论基础，掌握物联网的体系结构和主要特点；了解物联网的核心技术和体系标准；了解物联网的应用前景。

二、授课方法

自学。

三、学习内容

（一）引言

由国家将物联网列为战略新兴产业的背景介绍物联网技术和产业在国内外发展的概

况。

（二）物联网概念

介绍物联网的内涵和外延，剖析物联网与Internet 、传感网、泛在计算、智能空间等

概念的关系。

1、物联网的起源和发展

2、物联网的理论基础

3、核心技术

4、物联网的体系标准

（三）物联网应用

介绍物流与供应链领域、生产制造领域、食品药品安全防伪领域、人员与资产管理领域等领域的应用。

四、重点难点

物联网的内涵和外延，物联网和其他信息技术之间的关系。

五、思考与讨论

1、物联网的发展推动力

2、物联网的现实应用

第二讲物联网架构体系

一、基本要求

物联网体系结构是设计与实现物联网系统的首要基础，本讲介绍国内外学术界和产业界提出的物联网架构体系，从水平性、可扩展性、环境感知性、环境交互性和自适应性等方面对目前己经提出的“后端集中式”和“前端分布式”的物联网体系结构进行介绍、分析并比较。

二、授课方法

自学。

三、学习内容

（一）体系结构的概念

1、体系结构的定义

2、体系结构的意义

3、体系结构与物联网实现之间的关系

（二）国内外主要的物联网的体系结构

1、美国麻省理工学院和英国剑桥大学等7 个高校组成的Auto-ID 实验室提出的网络化

自动标识系统(Networked Auto-ID) 体系结构

2、日本东京大学发起成立的uID 中心提出的基于uID 的物联网体系结构

3 、韩国电子与通信技术研究所(ETRI) 提出的泛在传感器网络(UbiquitousSensor

Network, USN) 体系结构

4、美国弗吉尼亚大学提出的Physical-net 结构

5、欧洲电信标准组织(ETSI)正在制订的M2 M 体系结构

6、法国巴黎第六大学提出的自主体系结构(Autonomic Oriented Architecture,AOA)

7 、北京航空航天大学和苏州大学基于类人体神经网(ManlikeNeutral Network, MNN)

8 、社会组织架构(SocialOrganization Framework, SOF) 提出的体系结构(MNNB-SOF)}

(三)各种物联网体系结构的分析比较

1、水平性(Horizontality).

2、可扩展性(Scalability).

3、环境感知性(Context awareness).

4、环境交互性(Interactivity).

5、自适应性(Adaptability ).

6、安全性(Security).

7、抗毁性(Resilience).

8、互操作性(Interoperability).

四、重点难点

体系结构的重要性和意义

五、思考与讨论

物联网的体系结构在进行物联网建设时的必要性

第三讲物联网技术体系

一、基本要求

介绍识别技术、通信技术、数据和信号处理技术、嵌入式系统及硬件技术、发现和搜

索引擎技术、数据挖掘技术、安全和隐私技术、标准化技术等。

二、授课方法

自学。

三、学习内容

（一）感知层关键技术

感知层所需要的关键技术包括检测技术、中低速无线或有线短距离传输技术等。具体来说，感知层综合了传感器技术、嵌入式计算技术、智能组网技术、无线通信技术、分布式信息处理技术等。

（二）网络层关键技术

物联网网络层是建立在Internet 和移动通信网等现有网络基础上，除具有目前已经比

较成熟的如远距离有线、无线通信技术和网络技术外，还融入了IPv6 、3G/4G 、Wi-Fi 等新兴通信技术。

（三）应用层关键技术

物联网应用层主要包括M2M 技术、云计算技术等关键技术。

四、重点难点

物联网中各种关键技术的特点与作用

五、思考与讨论

如何看待物联网是信息技术发展的大融合