物联网导论
一、课程基本情况
二、课程内容简介
本课程主要对物联网的体系结构、关键技术和典型应用进行系统性介绍，从物联网的感知层、网络层、应用层三层模型出发，分别阐述各层的主要功能和重点技术，使学生掌握扎实的物联网的基本概念和基础知识。
三、课程教学大纲
第1章绪论
1.1 物联网的发展历程
1.1.1 国外物联网的发展
1.1.2 国内物联网的发展
1.2 物联网的定义
1.3 物联网的主要特点与相关概念辨析
1.3.1 物联网的主要特点
1.3.2 物联网的其他特点
1.3.3 物联网相关概念辨析
1.4 物联网的演进路径
1.4.1 电信网和传感网的区别
1.4.2 电信网和传感网的联系
1.5 物联网的标准
1.5.1 国际物联网标准的发展
1.5.2 国内物联网标准的发展
1.6 物联网的市场分析及应用前景
1.6.1.物联网市场的技术驱动
1.6.2 物联网的应用前景
第2章物联网体系架构
2.1 物联网的参考体系架构
2.1.1物联网的参考体系架构概述
2.1.2 物联网的参考体系结构需求
2.1.3 物联网的体系架构研究现状
2.1.4 物联网的网络架构
2.2 物联网的形态结构
2.2.1 开放式物联网的形态结构
2.2.2 闭环式物联网的形态结构
2.2.3 融合式物联网的形态结构
2.3 物联网的技术体系
2.4 物联网的知识体系
2.5 物联网的产业体系
2.6 物联网的资源体系
2.7 物联网的参考体系架构发展趋势第3章自动识别技术
3.1 自动识别技术概述
3.1.1 自动识别技术的基本概念
3.1.2 自动识别技术的种类
3.2 条形码技术
3.2.1 条形码概述
3.2.2 条形码的分类和编码方法
3.2.3条形码的生产方法
3.2.4 条形码识读原理与技术
3.2.5 二维码
3.2.6 条形码技术的应用
3.3 射频识别技术
3.3.1 射频识别技术概述
3.3.2 射频识别系统的组成
3.3.3 射频识别系统的主要技术
3.3.4 射频识别系统的分类
3.3.5 射频识别技术标准
3.3.6 EPC规范
3.3.7射频识别的应用
3.4 机器视觉识别技术
3.4.1 机器视觉识别概述
3.4.2 机器视觉系统的典型结构
3.4.3 机器视觉识别技术的应用
3.5 生物识别技术
3.5.1 生物识别技术概述
3.5.2 指纹识别
3.5.3 声纹识别
3.5.4 人脸识别
3.5.5 手掌静脉识别
3.5.6 生物识别技术的应用
第4章传感器智能设备及智能终端
4.1 传感器设备
4.1.1 概述
4.1.2 传感器的特性和分类
4.1.3代表性传感器原理
4.1.4传感器产业发展与现状
4.2智能终端
4.2.1智能终端的定义
4.2.2智能终端特点
4.2.3智能传感器成为智能终端重要组成
4.2.4智能终端的应用
4.2.5智能终端发展现状与趋势
4.2.6智能终端产业发展情况
第5章无线传感器网络
5.1 无线传感器网络的发展
5.2 无线传感器网络的体系结构
5.2.1 无线传感器网络结构
5.2.2 无线传感器网络设备技术架构
5.3 低速无线网络规范概述
5.3.1 无线传感器网络标准协议
5.3.2 无线传感器网络协议架构
5.4 IEEE802.15.4技术
5.4.1 IEEE802.15系列标准
5.4.2 IEEE 802.15.4协议蔟
5.4.3 IEEE 802.15.4协议栈结构
5.4.4 IEEE 802.15.4物理层协议
5.4.5 IEEE 802.15.4的MAC协议
5.5 ZigBee技术
5.5.1 ZigBee 技术的发展
5.5.2 ZigBee 协议体系
5.5.3 ZigBee 网络的构成
5.6 6LoWPAN技术
5.6.1 6LoWPAN技术的发展
5.6.2 6LoWPAN 标准协议栈架构
5.6.3 6LoWPAN 网络拓扑和路由协议
5.6.4 6LoWPAN 网络层帧格式
5.6.5 IPv6 邻居发现协议
5.7 蓝牙及蓝牙4.x技术
5.7.1 蓝牙技术概述
5.7.2 蓝牙4.x技术
5.8 体域网技术
5.8.1 体域网技术的背景
5.8.2 体域网的架构
5.8.3 无线体域网的节点设计
5.8.4 体域网面临的挑战
5.9 面向视频通信的无线传感网技术
5.9.1 面向视频通信的无线传感网简介
5.9.2 面向视频通信的无线传感网关键技术的研究
5.9.3 面向视频通信的无线传感网技术面临的挑战第6章因特网
6.1 因特网概述
6.1.1 因特网发展历史
6.1.2 互联网发展趋势
6.1.3 因特网与物联网
6.2 因特网的组成结构
6.2.1 通信子网
6.2.2 资源子网
6.3因特网的协议及体系结构
6.3.1 网络协议
6.3.2 网络的体系结构
6.3.3 OSI基本参考模型
6.4 TCP/IP 协议
6.4.1 TCP/IP 协议的分层结构
6.4.2 TCP/IP协议集
6.4.3 TCP/IP的数据链路层
6.4.4 TCP/IP网络层
6.4.5 TCP/IP 的传输层
6.4.6 TCP/IP的会话层至应用层
第7章宽带无线接入网
7.1 宽带无线接入网概述
7.2 无线局域网
7.2.1 IEEE 802.11X 系列无线局域网标准
7.2.2 无线局域网的构建
7.3 无线城域网
7.3.1 IEEE 802.16 系列无线城域网标准
7.3.2 IEEE 802.16 协议体系结构
7.3.3 WiMAX 组网实例
第8章移动通信网
8.1 移动通信网发展史
8.2 3G通信
8.3 4G：LTE通信技术
8.3.1 LTE通信技术概述
8.3.2 LTE通信技术特性
8.3.3 LTE 的网络结构
8.3.4 系统架构
8.3.5 LTE语音通话
8.4 5G：下一代移动网络
8.4.1 5G概念
8.4.2 5G核心架构
8.4.3 5G 关键技术
8.4 移动互联网
8.4.1 移动互联网概述
8.4.2 移动互联网的目标
8.4.3 移动互联网的基础协议
8.4.4 移动互联网的扩展协议
第9章物联网数据融合与管理
9.1 数据融合概述
9.1.1 数据融合的发展
9.1.2 数据融合的定义
9.1.3 数据融合的应用
9.2 数据融合的基本原理
9.2.1 数据融合的体系结构
9.2.2 数据融合技术的理论方法
9.2.3 数据融合模型介绍
9.3 物联网中的数据融合技术
9.3.1 物联网数据融合的作用
9.3.2 传感网数据融合的基本原理
9.3.3 基于信息抽象层次的数据融合模型
9.3.4 多传感器算法
9.4 物联网数据管理技术
9.4.1 物联网数据管理系统的特点
9.4.2 传感网数据管理系统结构
第10章云计算
10.1 云计算概述
10.2 云计算系统及其关键技术
10.2.1 云计算体系结构
10.2.2 云计算关键技术
10.2.3 云计算技术层次
10.3 典型云计算原理
10.3.1 Google文件系统GFS
10.3.2 分布式数据处理MapReduce
10.3.3 分布式锁服务Chubby
10.3.4 分布式结构化数据表Bigtable
10.3.5 分布式存储系统Megastore
10.4 云计算与物联网结合方式
第11章物联网中间件
11.1 物联网中间件简介
11.1.1 什么是物联网中间件
11.1.2 中间件在物联网中的作用
11.1.3 物联网中间件现状与发展趋势
11.2 物联网中间件系统总体架构
11.3 物联网中间件设计方法
11.4 物联网典型中间件
11.4.1 传感网网关中间件
11.4.2 传感网节点中间件
11.4.3 传感网安全中间件
第12章物联网安全技术
12.1 物联网的安全概述
12.1.1 物联网安全特征
12.1.2 物联网安全威胁分析
12.1.3 物联网安全体系结构
12.2 物联网的安全关键技术
12.2.1 密钥管理机制
12.2.2 数据处理与隐私性
12.2.3 安全路由
12.2.4 认证与访问控制
12.2.5 恶意代码防御
12.2.6 入侵检测与容侵容错技术
12.2.7 基于IPv6物联网的安全技术12.3 物联网的安全管理
第13章物联网的测试技术
13.1 物联网的测试技术概述
13.1.1 需求分析
13.1.2 测试标准
13.1.3 传感网网络测试的特点
13.1.4 传感网测试架构
13.2 物联网安全测试
13.2.1 安全测试系统概述
13.2.2 系统的搭建与测试报告
第14章物联网应用案例—智能电网
14.1智能电网概述
14.1.1智能电网背景
14.1.2智能电网的定义
14.1.3常用术语
14.2智能电网体系架构
14.3智能电网典型案例：核心网络
14.3.1基于智能电网的配电自动化
14.3.2基于物联网的输电线路在线监测系统
14.3.3基于云计算的智能电网信息平台
14.4智能电网典型案例：智能电表（邻居区域网络）
14.5智能电网典型案例：家庭网络
14.5.1用电信息采集系统
14.5.2智能电网家庭综合能源管理系统
第15章物联网应用案例—智能工业
15.1 工业物联网概述
15.1.1 工业物联网的发展历程
15.1.2 工业物联网面临的挑战与机遇
15.2 工业物联网体系架构
15.3 工业物联网标准和关键技术
15.3.1 工业无线技术
15.3.2 工业无线标准情况
15.3.3 工业以太网技术
15.4 工业物联网的发展趋势
15.5 智能制造
15.5.1 工业4.0
15.5.2 工业4.0的关键特征
15.5.3 新的商业机会和模式
15.5.4 工业4.0 愿景
15.6 工业物联网应用
15.6.1 制造业供应链管理的应用
15.6.2 环保监测及能源管理方面的应用
15.6.3 工业安全生产管理方面的应用
15.6.4 生产过程工艺优化方面的应用
四、课程知识单元与知识点
五、课程内容的重点和深广度要求
课程内容的重点是讲述物联网的体系架构、物联网感知层技术、物联网网络层关键技术、物联网应用案例等内容，培养学生理论联系实际，掌握物联网最新发展状况和技术特征。
六、对学生课外作业的要求
作业主要涉及基本概念、工作原理及使用方法。详细见授课计划。
七、本课程与后续课程的关系
本课程是自动化及相关专业的一门专业选修课，为学生今后的进一步学习和工作打下良好的基础。
八、对学生能力培养的要求
本课程要求学生掌握物联网技术特征和网络协议，着重培养学生的运用能力，要求学生理论与实践结合，掌握物联网不同领域中的具体应用。
九、教学方法和教学媒体的使用
板书与CAI课件相结合。
十、学习方法与建议
本课程是一门专业课程，综合性较强，要求学生预先掌握电路设计、软件技术基础等课程的一些基本知识。课程内容的重点是综合利用以前所学知识，培养学生理论联系实际，从实际出发分析问题、研究问题和解决问题的能力。希望学生利用一切实践机会（参观、认识、生产实习和社会实践等），了解物联网的最新发展趋势和动态，使自己对物联网系统有一个感性认识，为学习本课程打下良好的基础。