南京邮电大学

物联网导论

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课程概述

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,它具有普通对象设备化、自治终端互联化和服务智能化三个重要特征。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,被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。本课程从物联网的感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层这四层分别进行阐述,主要内容包括物联网的基本概念,物联网的体系结构,物联网的关键技术,其中涉及射频识别技术、传感器技术、无线传感器网络、无线宽带网络、数据库技术、隐私保护技术等,以及物联网的智能应用。本课程作为物联网工程专业的学科基础课,要求学生在了解物联网技术起源和发展的基础上,掌握物联网的概念、关键技术,了解其应用领域,为后续深入学习物联网相关的课程奠定基础。


成绩要求

课程总成绩=20%课程讨论表现+30%单元测验成绩+50%期末考试成绩;

课程总成绩大于等于60分为合格;大于等于90分为优秀。

合格可获得相应学分。


预备知识

计算机基础知识。

授课大纲

物联网导论

Introduction to Internet of Things

课程编号:

B1801491C

    分:

1

开课学院:

物联网学院

课内学时:

16

课程类别:

学科基础课

课程性质:

必修

一、课程的性质和目的

课程性质:《物联网导论》物联网工程专业的学科基础课。

目的:物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,它具有普通对象设备化、自治终端互联化和服务智能化三个重要特征。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,被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。本课程从物联网的感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层这四层分别进行阐述,主要内容包括物联网的基本概念,物联网的体系结构,物联网的关键技术,其中涉及射频识别技术、传感器技术、无线传感器网络、无线宽带网络、数据库技术、隐私保护技术等,以及物联网的智能应用。本课程作为物联网工程专业的学科基础课,要求学生在了解物联网技术起源和发展的基础上,掌握物联网的概念、关键技术,了解其应用领域,为后续深入学习物联网相关的课程奠定基础。

二、课程教学内容及基本要求

(一)课程教学内容及知识模块顺序

1.知识单元一:物联网概述(1学时)

(1)知识点一:物联网的定义

(2)知识点二:物联网的体系架构

(3)知识点三:物联网的起源与发展

(4)知识点四:物联网的特点及应用

教学基本要求:

掌握物联网的基本概念及体系结构,了解物联网的起源与发展及物联网的特点及应用。

2.知识单元二:自动识别技术与RFID(1学时)

(1)知识点一:自动识别技术

(2)知识点二:RFID技术

(3)知识点三:EPC系统

教学基本要求:

了解几种常用的生物识别技术、IC卡的工作原理、掌握RFID的基本概念、基本组成及工作原理、了解EPC系统的基本组成及工作原理。

3.知识单元三:传感器技术与传感器节点(1学时)

(1)知识点一:传感器技术

(2)知识点二:传感器节点

(3)知识点三:传感器节点的应用与发展

教学基本要求:

掌握传感器的概念及工作原理,传感器节点的组成,了解传感器节点的应用和发展。

4.知识单元四:无线传感器网络(1学时)

(1)知识点一:传感器网络的定义及组成

(2)知识点二:传感器网络的协议栈

(3)知识点三:传感器网络的特点及应用

教学基本要求:

掌握无线传感器网络的定义及组成,传感器网络的协议栈,了解传感器网络的特点及应用。

5.知识单元五:互联网(1学时)

(1)知识点一:互联网的起源与发展

(2)知识点二:计算机网络的体系架构

(3)知识点三:互联网与物联网的关系

教学基本要求:

了解互联网的发展过程,掌握计算机网络的体系架构,了解互联网与物联网之间的关系

6.知识单元六:互联网+(1学时)

(1)知识点一:“互联网+”概述

(2)知识点二:“互联网+”定义

(3)知识点三:“互联网+”与传统行业

教学基本要求:

了解“互联网+”的提出背景,掌握“互联网+”的定义,了解“互联网+”与传统行业及“互联网+”与物联网的关系。

7.知识单元七:无线宽带网络(1学时)

(1)知识点一:无线网络的组成与分类

(2)知识点二:WiFi技术

(3)知识点三:WiMax技术

教学基本要求:

掌握无线网络的组成与分类,掌握WiFi技术,了解WiMax技术。

8.知识单元八:无线低速网络(1学时)

(1)知识点一:无线低速网络概述

(2)知识点二:蓝牙技术

(3)知识点三:ZigBee协议

教学基本要求:

掌握无线低速网络存在的原因,了解蓝牙技术和ZigBee协议。

9.知识单元九:数据库(1学时)

(1)知识点一:数据库系统的起源和发展

(2)知识点二:关系数据库

(3)知识点三:关系数据库与物联网

教学基本要求:

了解数据库的起源和发展,掌握关系数据库的基本概念,理解关系数据库在物联网应用中的重要作用。

10.知识单元十:物联网与大数据(1学时)

(1)知识点一:物联网数据的特点

(2)知识点二:大数据概述

(3)知识点三:数据中心概述

教学基本要求:

掌握物联网数据的特点,大数据和数据中心的概念,了解大数据的特点及相关技术,了解数据中心的组成和特点。

11.知识单元十一:数据挖掘(1学时)

(1)知识点一:数据挖掘的概念及步骤

(2)知识点二:数据挖掘算法概述

3)知识点三:数据挖掘与智能决策

教学基本要求:

掌握数据挖掘的概念,了解数据挖掘的步骤和典型的数据挖掘算法。

12.知识单元十二:智能优化算法(1学时)

(1)知识点一:智能优化算法概述

(2)知识点二:典型智能优化算法介绍

教学基本要求:

了解智能优化算法的概念及特点,了解几种典型的智能优化算法。

13.知识单元十三:物联网信息安全与隐私保护(1学时)

(1)知识点一:网络信息安全的一般性指标

(2)知识点二:RFID的安全隐患与保护手段

(3)知识点三:位置隐私及保护手段

教学基本要求:

了解网络信息安全的一般性指标,RFID的安全隐患与保护手段,位置隐私及保护手段。

14.知识单元十四:物联网应用(1学时)

(1)知识点一:智能交通

(2)知识点二:智能电网

(3)知识点三:智能物流

教学基本要求:

理解智能交通的概念,了解智能交通中的物联网技术和典型的智能交通应用;了解电力系统,电力网络和智能电网的基本概念,掌握智能电网的核心内涵和九大特征;了解物流的发展历程,了解现代物流面临的问题。

(二)课程的重点、难点及解决办法

1.重点及难点

a. 重点: 物联网体系架构,RFID系统组成及工作原理,传感器技术及传感器节点的组成,传感器网络的定义及组成,互联网技术,无线宽带网络技术,无线低速网络技术,数据库的基本概念,物联网数据的特点,大数据及数据中心的概念,数据挖掘概念及流程,物联网面临的信息安全问题与隐私保护问题及其保护手段。

b. 难点: RFID工作原理,WiFi技术,数据挖掘技术,信息安全与隐私保护。

2.解决办法

理论课的课堂教学要充分利用视频资源辅助课堂教学,对知识点每一部分知识的介绍应前后呼应,从解决问题的需要出发,不断引出新的内容。

重点难点在讲授时,尽可能选择浅显又能说明知识点的实例,并及时对同学们在课堂或者讨论区提出的问题进行解疑答惑。对于重点的内容或者同学们比较感兴趣的内容,通过讨论课的形式带动同学们的学习热情和积极性,寓教于乐,使同学们通过交流和讨论的方式加深对课本知识的理解和掌握。

三、实验实践环节及基本要求

本课程无实验实践环节。

四、本课程与其它课程的联系及分工

本课程为导论课程,为后续物联网工程专业相关课程的学习奠定基础。

五、对学生能力培养的要求

本课程从物联网的感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层这四层分别进行阐述,主要内容包括物联网的基本概念,物联网的体系结构,物联网的关键技术,其中涉及射频识别技术、传感器技术、无线传感器网络、无线宽带网络、数据库技术、隐私保护技术等,以及物联网的智能应用。本课程作为物联网工程专业的学科基础课,要求学生在了解物联网技术起源和发展的基础上,掌握物联网的概念、关键技术,了解其应用领域,为后续深入学习物联网相关的课程奠定基础。

六、课程学时分配

总学时16,其中讲课14学时,讨论课2学时。课程主要内容和学时分配见课程学时分配表。

课程学时分配表



     课程内容

 

习题课

讨论课

 

 

 

物联网定义及体系结构

1

 

 

 

 

1

自动识别技术与RFID

1

 

 

 

 

1

传感器技术与传感器节点

1

 

 

 

 

1

无线传感器网络

1

 

 

 

 

1

因特网

1

 

 

 

 

1

互联网+

1

 

 

 

 

1

无线宽带网络

1

 

 

 

 

1

讨论课

 

 

1

 

 

1

无线低速网络

1

 

 

 

 

1

数据库

1

 

 

 

 

1

物联网与大数据

1

 

 

 

 

1

数据挖掘

1

 

 

 

 

1

智能优化算法

1

 

 

 

 

1

物联网信息安全与隐私保护

1

 

 

 

 

1

物联网应用

1

 

 

 

 

1

讨论课

 

 

1

 

 

1

14

 

2

 

 

16

七、考核方式

本课程总成绩=20%课程讨论表现+30%单元测验成绩+50%期末考试成绩。

八、推荐教材和教学参考书

1、教  材:

《物联网导论》刘云浩 编著 科学出版社 2011

2、参考书:

[1]《物联网技术应用》刘海涛 编著   机械工业出版社 2011  

[2]《物联网应用启示录:行业分析与案例实践》 陈海滢 等著  机械工业出版社   2011 

[3]《物联网技术导论》马建 机械工业出版社 2011       

[4]《大话物联网》郎为民 人民邮电出版社 2011           

[5]《物联网关键技术》 张新程 人民邮电出版社  2011     





 


参考资料

1、教  材:

《物联网导论》刘云浩 编著 科学出版社 2011

2、参考书:

[1]《物联网技术应用》刘海涛 编著   机械工业出版社 2011  

[2]《物联网应用启示录:行业分析与案例实践》 陈海滢 等著  机械工业出版社   2011 

[3]《物联网技术导论》马建  机械工业出版社 2011       

[4]《大话物联网》郎为民  人民邮电出版社 2011           

[5]《物联网关键技术》 张新程  人民邮电出版社  2011     


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