《物联网概论》教学大纲

课程名称：	物联网概论
课程编号：	420309
适用专业：	网络工程
课程类别：	物联网工程技术方向
课程学分：	2.5
总学时：	48
其中：理论学时	32
实验学时	16
先修课程：	通信原理，计算机网络

一、课程的性质、目的与任务

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。

《物联网技术》作为电子信息工程、通信工程专业的专业课，要求学生了解当今信息化社会的发展的基础上，掌握物联网技术的发展和应用，了解物联网的关键技术。为以后学习物联网关键技术打下基础。要求学生达到：

1.熟悉物联网的基本组成，理解感知层、网络层、应用层的功能，了解物联网所需环境及面临的挑战；

2.了解物品编码的发展历史，掌握条码的概念，了解GTIN码和SSCC码的基本概念，掌握EPC码的编码原则及编码方案，熟悉EPC码的标识类型，通用标示符，理解EPC码与条码的相互转换，理解UID码的编码结构和特点；

3.熟悉自动识别技术的概念和组成，熟悉自动识别技术的类型，掌握射频识别系统的组成，了解射频识别发展历史，熟悉射频识别系统类型，掌握射频识别工作原理，理解电子标签和读写器，了解射频识别标准体系和发展趋势；

4.掌握传感器的概念、作用，理解传感器的类型、特征，了解传感器的语音，掌握不同类型传感器的工作原理，掌握传感器选择的一般原则，理解无限传感器网络的组成，掌握无线传感器网络的特点、核心技术及协议，了解无线传感器网络应用；

5.理解无线接入网技术概述、掌握各种技术的特点，理解有线接入网技术、掌握各种技术的特点，理解核心网的概念及特点；

6.了解物联网网络服务概述，掌握物联网名称解析服务的工作原理，掌握ONS结构与服务方式及工作流程，掌握物联网信息发布服务的工作原理，理解超文本与超媒体，理解EPCIS的功能与作用，理解PML的核心思想，掌握PML的组成与设计方法；

7.掌握物联网中间件的概念及分类，了解物联网中间件的发展历程，掌握中间件的系统框架及处理模块，了解中间件标准及产品；

8.了解信息安全基础知识，熟悉物联网的安全层次模型及体系结构，理解物联网的感知层、网络层及应用层安全技术、理解物联网感知层数据的完整性与保密性。

二、教学内容与学时分配

第1章 绪论

（一）基本教学内容

1.1 物联网的概念

1.2 物联网的技术特征

1.3 物联网的发展概况

1.4 物联网的内涵

1.5 从互联网到物联网的演进

（二）基本要求

教学目的：掌握物联网的基本概念、体系结构，了解物联网技术的应用和发展过程，掌握物联网的技术特征，掌握物联网的内涵

教学重点：物联网的内涵

教学难点：物联网的内涵，物联网的基本概念及体系结构

第2章 物联网体系架构

（一）基本教学内容

2.1 物联网的基本组成

2.2 感知层

2.3 网络层

2.4 应用层

（二）基本要求

教学目的：熟悉物联网的基本组成，理解感知层、网络层、应用层的功能，信息短距离传输技术，熟悉物联网中间件，了解物联网应用场景，所需环境及面临的挑战

教学重点：物联网的基本组成，感知层、网络层及应用层的功能

教学难点：物联网的基本组成，感知层、网络层及应用层的功能

第3章 全球物品编码

（一）基本教学内容

3.1 物品编码的发展历史

3.2 条码

3.3 EPC码

3.4 UID码

（二）基本要求

教学目的：了解物品编码的发展历史，掌握条码的概念，了解GTIN码和SSCC码的基本概念，掌握EPC码的编码原则及编码方案，熟悉EPC码的标识类型，通用标示符，理解EPC码与条码的相互转换，理解UID码的编码结构和特点

教学重点：EPC码的编码原则及编码方案，EPC码的标识类型，通用标示符，EPC码与条码的相互转换，UID码的编码结构和特点

教学难点：EPC码的编码原则及编码方案，EPC码与条码的相互转换，UID码的编码结构和特点

第4章 射频识别系统

（一）基本教学内容

4.1 自动识别概述

4.2 自动识别技术分类

4.3 射频识别系统

（二）基本要求

教学目的：熟悉自动识别技术的概念和组成，熟悉自动识别技术的类型，掌握射频识别系统的组成，了解射频识别发展历史，熟悉射频识别系统类型，掌握射频识别工作原理，理解电子标签和读写器，了解射频识别标准体系和发展趋势

教学重点：射频识别系统的组成，射频识别系统类型，射频识别工作原理

教学难点：自动识别技术的组成，射频识别系统的组成，射频识别工作原理

第5章 传感器与无线传感网

（一）基本教学内容

5.1 传感器概述

5.2 传感器的工作原理与选择原则

5.3 无线传感器网络

（二）基本要求

教学目的：掌握传感器的概念、作用，理解传感器的类型、特征，了解传感器的语音，掌握不同类型传感器的工作原理，掌握传感器选择的一般原则，理解无限传感器网络的组成，掌握无线传感器网络的特点、核心技术及协议，了解无线传感器网络应用

教学重点：传感器的概念、作用，传感器的类型、特征，不同类型传感器的工作原理，传感器选择的一般原则，无线传感器网络的组成，无线传感器网络的特点、核心技术及协议

教学难点：不同类型传感器的工作原理，传感器选择的一般原则，无线传感器网络的特点、核心技术及协议

第6章 物联网通信

（一）基本教学内容

6.1 无线接入网技术

6.2 有线接入网技术

6.3 核心网

（二）基本要求

教学目的：理解无线接入网技术概述、掌握各种技术的特点，理解有线接入网技术、掌握各种技术的特点，理解核心网的概念及特点

教学重点：无线接入网技术概述及特点，核心网的概念及特点

教学难点：各种无线接入网技术的特点

第7章 物联网网络服务

（一）基本教学内容

7.1 物联网网络服务概述

7.2 物联网名称解析服务

7.3 物联网信息发布服务

7.4 实体标记语言PML

（二）基本要求

教学目的：了解物联网网络服务概述，掌握物联网名称解析服务的工作原理，掌握ONS结构与服务方式及工作流程，掌握物联网信息发布服务的工作原理，理解超文本与超媒体，理解EPCIS的功能与作用，理解PML的核心思想，掌握PML的组成与设计方法

教学重点：物联网名称解析服务的工作原理，物联网信息发布服务的工作原理

教学难点：物联网名称解析服务的工作原理，ONS结构与服务方式及工作流程，物联网信息发布服务的工作原理，PML的核心思想，PML的组成与设计方法

第8章 物联网中间件

（一）基本教学内容

8.1 物联网中间件概述

8.2 物联网中间件的发展历程

8.3 中间件结构

8.4 中间件标准和中间件产品

（二）基本要求

教学目的：掌握物联网中间件的概念及分类，了解物联网中间件的发展历程，掌握中间件的系统框架及处理模块，了解中间件标准及产品

教学重点：物联网中间件的概念及分类，中间件的系统框架及处理模块

教学难点：中间件的系统框架及处理模块

第9章 物联网安全机制

（一）基本教学内容

9.1 信息安全基础

9.2 物联网信息安全体系

9.3 物联网感知层数据的完整性与保密性

（二）基本要求

教学目的：了解信息安全基础知识，熟悉物联网的安全层次模型及体系结构，理解物联网的感知层、网络层及应用层安全技术、理解物联网感知层数据的完整性与保密性

教学重点：物联网的安全层次模型及体系结构，物联网的感知层、网络层及应用层安全技术、物联网感知层数据的完整性与保密性

教学难点：物联网的感知层、网络层及应用层安全技术、物联网感知层数据的完整性与保密性

第10章 智慧地球与物联网应用

（一）基本教学内容

10.1 智慧地球

10.2 M2M——物联网应用的雏形

10.3 物联网典型应用

（二）基本要求

教学目的：了解物联网的作用，理解M2M的概念、系统架构和运营体系，掌握M2M支撑技术，了解M2M的发展现状与前景展望，了解物联网的典型应用

教学重点：M2M的概念、系统架构和运营体系，掌握M2M支撑技术

教学难点：M2M的概念、系统架构和运营体系，掌握M2M支撑技术

三、课程各章节学时分配

四、本课程课外学习与修学指导

由于该课程涉及物联网基础理论，涉及内容较新较多，难度较大，所以要学好本课程，必须做到理论与实践紧密结合，才能达到较好的学习效果。要求学生多参阅相关书籍，多做练习，多上机实验，理解物联网效相关的概念理论。

五、本课程考核方式及成绩评定标准

考核方式：闭卷考试

成绩评定方法：本课程的考核是平时成绩、实验成绩和期终考试成绩相结合。具体比例为：上课出勤、作业占20%，实验占20%，期末考试成绩占60%。

其中期未考试总分100分，基础题占50%，中等难度题占40%，较难题占10%。考试题型主要有：选择题、填空题、简答题、分析题、综合应用题等。

六、教学参考书

教材：《物联网概论》，黄玉兰著，人民邮电出版社，2011年

主要参考书：

[1]《RFID与物联网:射频、中间件、解析与服务》.宁焕生编著.电子工业出版社.2008。

[2]《无线传感器网络简明教程》.崔逊学，左从菊编著.清华大学出版社,2009.

[3]《射频识别(RFID)原理与应用》.单承赣,单玉峰,姚磊编著. 电子工业出版社,2008.

[4]《现代无线通信技术》.邬正义、范瑜、徐惠钢. 高等教育出版社.2008

大纲撰写人：沈亚敏

大纲审阅人：彭智朝

教学副主任：易叶青

编写日期：2012.6