《物联网技术》课程教学大纲

一、课程名称

1、中文名称：物联网技术

2、英文名称：Introduction of IoT

二、学时

总学时44学时，其中讲授32学时 ，实验12学时

三、开课学期

第1学期

四、课程考核要求（考查）

 课程中期报告（两份，每份20分）：两份有关物联网的应用报告。每份报告字

数不少于3000字。 1、中期报告1

有关物联网感知层技术的专题论文或综述，内容可以从RFID技术、传感器技术、定位技术中任选其一。 2、中期报告2

有关物联网网络层和数据管理技术的专题论文或综述，内容可以从物联网采用的网络技术、海量信息存储、搜索引擎、物联网中的信息安全等技术中任选其一。

 课程结业论文

一份有关物联网的综合应用论文，论述物联网在智能电网、智能交通、智能物流、智能绿色建筑和环境监测等领域的具体应用。内容自选，字数不少于5000字。

 论文组织形式

论文写作时，以单人为单位完成。论文首页请标明姓名、班级和学号，上交纸质版。课程中期报告可随堂上交，课程结业论文在课程结束时上交。

五、课程概述

《物联网导论》是计算机科学与技术专业（物联网方向）的一门重要的专业必修课。目的是使学生澄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，并为学习后续物联网专业课程打下坚实的基础。

六、适用专业

计算机科学与技术专业(物联网方向)

七、课程教学要求和学时分配

第1章 计算机基础

（一）课程内容

1、计算机的运算基础

2、计算机的基本结构与工作原理 3、计算机硬件的组成

4、常用的输入设备和输出设备及其功能 5、系统软件和应用软件

6、程序设计基础和数据结构基础 （二）基本要求

熟练掌握数制间的转换和数的定点、浮点表示；掌握计算机硬件的基本结构，理解计算机的工作原理；掌握程序设计的基础知识，培养良好的程序设计风格；了解算法概念及其性质，了解典型的数据结构。掌握计算机系统的基本结构和工作原理，了解多种输入/输出设备及其功能；理解程序设计语言翻译系统的功能和基本概念；理解操作系统的基本概念和功能；对介绍的几种工具软件的功能有所了解。 （三）重点难点

重点是数制间的转换、数的定点和浮点表示、计算机硬件的基本结构；冯·诺依曼体系结构、输入/输出系统和多种输入/输出设备；操作系统的基本概念和功能，常用的应用软件、程序设计的基础知识。难点是数制间的转换、数的定点和浮点表示、计算机系统体系结构。 （四）建议学时 4学时 第2章 物联网概述

（一）课程内容

1、物联网的起源和发展 2、物联网的理论基础

3、物联网的体系结构和主要特点 4、核心技术

5、物联网的体系标准 6、应用前景 （二）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。 （三）重点难点

重点是物联网的概念、体系结构和核心技术。难点是物联网的体系结构、核心技术和理论基础。 （四）建议学时 4学时 第3章 自动识别技术与RFID

（－）课程内容

1、自动识别技术

2、RFID的历史和现状

3、电磁感应和RFID工作原理 4、RFID系统的构成和工作过程 5、RFID技术分析

6、RFID标签冲突 7、RFID和物联网 （二）基本要求

掌握目前常用的自动识别技术，了解RFID的历史和现状；掌握RFID的工作原理，RFID系统的构成和工作过程；掌握RFID的技术特点和解决标签冲突的常用方案；理解RFID在物联网中的地位。 （三）重点难点

重点是常用的自动识别技术，RFID的工作原理、系统构成、工作过程、技术特点。难点是RFID系统构成和工作过程。 （四）建议学时 4学时 第4章 传感器技术

（－）课程内容

1、传感器基础知识 2、常用传感器介绍 3、智能传感器 4、传感器接口技术

5、传感器的设计需求、硬件平台和开发平台 6、传感器的应用 （二）基本要求

了解传感器的概念、作用，掌握传感器组成、分类和基本特性；了解常用传感器，如温度传感器、湿度传感器、超声波传感器和气敏传感器。掌握智能传感器和传感器接口技术，掌握传感器的设计需求和开发平台；了解传感器的应用。 （三）重点难点

重点是传感器的基础知识、接口技术和开发平台。难点是传感器的接口技术和开发技术。 （四）建议学时 2学时 第5章 定位系统

（－）课程内容

1、位置信息 2、定位系统 3、定位技术

4、物联网环境下定位技术的新挑战和发展前景 （二）基本要求

了解和掌握定位系统基本知识和常见的定位系统和定位技术；掌握基于距离的定位技术、基于距离差的定位技术和基于信号特征的定位技术；理解物联网环境下定位技术的挑战和发展。 （三）重点难点

重点是定位系统的基本知识和常用的定位技术。难点是常用的定位技术。

（四）建议学时 2学时 第6章 智能信息设备

（－）课程内容

1、智能设备概述

2、智能设备运行平台 3、智能设备发展新趋势 （二）基本要求

了解智能设备产生的背景、传统智能设备和新时代的智能设备；掌握智能设备运行平台的特点；了解智能设备发展新趋势。 （三）重点难点

重点是智能设备的特点和运行平台。难点是智能设备的运行平台。 （四）建议学时 2学时 第7章 互联网原理

（－）课程内容

1、互联网概述 2、应用层 3、传输层 4、网络层

5、从互联网到物联网 （二）基本要求

了解互联网的基本知识，掌握互联网的网络协议和体系结构，如OSI七层结构和TCP/IP的四层结构；掌握TCP/IP各层的主要协议和主要服务；了解从互联网到物联网的演变趋势。 （三）重点难点

重点是互联网的体系结构和各层的主要协议和服务，难点是互联网的体系结构和各层的主要协议和服务。 （四）建议学时 6学时

第8章 无线传感器网络与移动通信网络

（－）课程内容

1、无线传感器网络概述

2、无线传感器网络的技术体系 3、无线传感器网络的通信协议 4、无线传感器网络的技术标准 5、多传感器网络的信息融合 6、移动通信发展历史 7、3G通信技术和标准 8、移动互联网 （二）基本要求

了解无线传感器网络的基本知识，体系结构和发展；掌握无线传感器网络的技术体系，如自组网技术、节点定位技术、时间同步技术和安全技术；掌握无线传感器网络的路由协议和MAC协议；掌握无线传感器网络的技术标准，IEEE 802.15.4标准和ZigBee协议规范；掌握无线传感器网络数据融合的常用技术。掌握3G通信技术和标准，TD-SCDMA，W-CDMA，CDMA2000；了解4G网络的基本知识。 （三）重点难点

重点是无线传感器网络的技术体系、技术标准和数据融合技术；3G通信技术和标准，难点是无线传感器网络技术体系、标准和融合技术。 （四）建议学时 6学时

第9章 物联网的管理服务

（－）课程内容

1、数据库系统 2、海量信息存储 3、搜索引擎

4、物联网的智能决策 5、云计算技术 （二）基本要求

掌握物联网中数据库系统技术和海量信息存储技术；了解物联网中的搜索引擎技术；掌握数据挖掘技术在物联网的智能决策应用；了解云计算的基本概念和特点；掌握云计算工作原理、体系结构、服务层次和关键技术。 （三）重点难点

重点是海量信息存储技术、智能决策技术和云计算技术。难点是智能决策技术和云计算技术。 （四）建议学时 6学时 第10章 物联网中的信息安全

（－）课程内容

1、物联网安全性概述 2、物联网身份识别技术

3、基于零知识证明的识别技术 4、物联网密钥技术

5、物联网中的消息鉴别和数字签名 6、信息隐藏技术

7、RFID安全和隐私保护机制

8、物联网中位置信息和隐私保护机制 （二）基本要求

了解物联网常用的身份识别技术，掌握物联网中的密钥管理技术和密钥管理系统和密钥产生技术；了解信息隐藏技术的基本知识，掌握信息隐藏技术的基本原理；了解RFID的安全现状，掌握RFID的安全和隐私保护机制；掌握物联网中位置信息技术和位置信息保护机制。 （三）重点难点

重点是物联网身份识别技术、密钥技术、信息隐藏技术、RFID安全和隐私保护机制和位置信息保护机制。难点是密钥技术和隐私保护技术。

（四）建议学时 4学时 第11章 物联网的综合应用

（－）课程内容

1、智能电网 2、智能交通 3、智能物流 4、智能绿色建筑 5、环境监测 （二）基本要求

掌握物联网技术在智能电网、智能交通、智能物流、智能绿色建筑和环境监测等领域的应用。 （三）重点难点

重点是物联网技术在智能领域的应用。 （四）建议学时 2学时

八、教材主要参考资料

1、《物联网导论》，刘云浩编著，科学出版社 2、《物联网原理与应用技术》，刘幺和等，机械工业出版社 3.《物联网核心技术》，黄玉兰编著，机械工业出版社 4.《物联网工程概论》，王志良、王粉花主编，机械工业出版社

5.《The Internet of things: from RFID to the next-Generation pervasive networked systems》, edited by Lu Yan, Yan Zhang, Laurence T. Yang