物联网无线通信技术第3章

物联网导论物联网导论
第一章：物联网概述
1.1 物联网的定义
1.2 物联网的发展历程
1.3 物联网的应用领域
1.4 物联网的技术特点
第二章：物联网架构与体系结构2.1 物联网架构的基本模型
2.2 传感器层
2.3 网络层
2.4 应用层
2.5 物联网平台
第三章：物联网通信技术
3.1 无线通信技术
3.2 嵌入式系统与物联网通信
3.3 云计算与物联网通信
第四章：物联网安全与隐私保护4.1 物联网安全威胁
4.2 物联网隐私保护技术
4.3 物联网安全标准与规范
第五章：物联网数据分析与应用5.1 物联网数据收集与处理
5.2 物联网数据分析技术
5.3 物联网应用案例
第六章：物联网标准与法律法规6.1 物联网标准化组织
6.2 物联网相关法律法规
6.3 物联网隐私保护法律法规第七章：物联网发展趋势与挑战
7.1 物联网发展趋势
7.2 物联网面临的挑战
7.3 物联网发展前景展望
附件：
附件一、物联网相关术语解释
附件二、物联网相关图表
法律名词及注释：
1：《信息安全技术个人信息安全规范》：指针对个人信息安全管理的规范性文件，以确保个人信息的合法、正当、安全的处理和使用。

2：《网络安全法》：指国家颁布的法律文件，旨在加强我国网络空间安全，保护网络安全和个人信息安全。

3：《数据隐私保护法》：指保护个人信息和数据隐私的相关法律法规，以确保在信息时代个人信息不被滥用和泄露。

课程名称任务名称项目性质授课班级智能家居项目名称智能家居概述课时□演示性□验证性□设计性√综合性授课日期智能家居概述2授课地点知识目标：教学目标教学内容教学重点教学难点1. 掌握智能家居的基本概念2. 掌握智能家居的系统组成与主要特征3. 了解智能家居的发展现状4. 了解智能家居的当前标准素质目标：1. 培养学生认识、分析和解决物联网系统中复杂问题的能力2. 培养学生对复杂系统的功能划分和多模块协调的设计和实现能力1. 任务描述2. 任务展示与实现3. 教师讲解本任务涉及的知识点4. 任务小结( 1 )智能家居的基本概念( 2 )智能家居的系统组成( 3 )智能家居的主要特征( 1 )智能家居的系统组成( 2 )智能家居与大数据、云计算、人工智能等信息化技术的关系教学准备作业设计1. 教学课件PPT2. 教材：《物联网应用技术(智能家居)》1 ．第一章的思量与练习题。

做好课前“5 分钟”教学管理(多媒体、实训室)，做好上课前的各项准备工作(打课前组织开电脑、打开课件、打开软件、打开U 盘中的素材位置、打开授课计划、教案等)，吸引学生注意力。

【课前说明】本节课主要对智能家居的概念、系统组成、主要特征、技术原理及发展状况进行详细讲解。

智能家居是以住宅为平台，通过物联网技术将家居生活有关的设施连接到一起，实现智能化的生态系统，是当前包括云计算、大数据、物联网和人工智能在内的多种IT 技课程术综合实现的一个典型应用。

说明【目的】使学生从了解本单元的学习目标、学习重点、考评方式等方面明确学习本单元知识的要求和目标。

一、智能家居的概念通过对当前的智能家居系统的介绍，吸引学生思量并讨论对智能家居的认识。

给出智能家居的基本概念，并扩展学生的思维，讨论智能家居与云计算、大数据、物联网和人工智能等新技术的关系。

二、系统组成和主要特征从分析一个实际智能家居系统入手，组织学生讨论智能家居的系统由哪些部份组成，课程并进一步讨论智能家居系统的特征。

物联网中的无线通信技术的使用教程随着物联网的快速发展，无线通信技术成为连接物联网设备的重要手段之一。

本篇文章将为您介绍物联网中的无线通信技术的使用教程，包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee以及LoRa等常用的无线通信技术。

一、Wi-FiWi-Fi（Wireless Fidelity）是一种基于无线局域网技术的通信协议，被广泛应用于物联网中的设备连接。

使用Wi-Fi可以实现快速且稳定的无线网络连接。

以下是使用Wi-Fi技术的步骤：1. 硬件准备：确保物联网设备具备Wi-Fi功能，如智能手机、平板电脑或物联网网关设备等。

2. 网络设置：打开设备的Wi-Fi功能，搜索附近的Wi-Fi网络。

从搜索结果中选择要连接的网络，并输入正确的密码进行连接。

3. 连接成功：一旦连接成功，设备就可以通过Wi-Fi网络与其他设备进行数据交换和通信。

二、蓝牙蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，广泛应用于物联网设备的连接。

蓝牙可以实现低功耗和快速连接，并适用于小范围内的设备之间进行数据传输。

以下是使用蓝牙技术的步骤：1. 硬件准备：确保物联网设备具备蓝牙功能，并打开蓝牙功能。

2. 配对设备：将要连接的设备设置为可被检测到，并在另一设备上搜索可用的蓝牙设备。

找到要连接的设备后，进行配对操作。

3. 数据传输：一旦设备配对成功，它们就可以通过蓝牙进行数据传输和通信。

三、ZigbeeZigbee是一种专为低功耗无线个人局域网（WPAN）而设计的通信技术，广泛应用于物联网中的传感器网络和自动化控制系统。

以下是使用Zigbee技术的步骤：1. 硬件准备：确保物联网设备具备Zigbee功能，如传感器节点、Zigbee路由器或协调器等。

2. 网络配置：通过协调器配置Zigbee网络参数，如网络拓扑结构、通信频率和安全密钥等。

3. 连接设备：将其他带有Zigbee功能的设备加入到已经建立的Zigbee网络中，并进行网络绑定和设备识别等操作。

4. 数据传输：一旦设备成功连接到Zigbee网络，它们就可以通过Zigbee进行数据传输和通信。

《物联网技术及应用》课程教学大纲课程名称：物联网技术及应用课程编码：暂不填写学分： 2.0 总学时：32理论学时： 32 实验学时： 0 上机学时： 0 实践学时：0开设实验（上机）项目总数 0 个，其中，必修（0）个，选修（0）个开课单位：物联网工程学院自动化系适用专业：自动化一、课程的性质、目的该课程是物联网学院自动化专业的专业选修课，旨在帮助学生对物联网有一个整体认识，掌握其体系结构和相关技术。

通过对自动识别技术与RFID、传感技术、定位系统、智能信息设备的学习，掌握感知识别层的基本知识；通过对无线宽带网、无限低速网、移动通信网的学习，掌握网络构建层的基本知识；通过对大数据与海量信息存储、数据库系统、物联网中的信息安全与隐私保护的学习，掌握管理服务层的基本知识；通过对智能交通、智能物流、智能建筑等系统的学习，了解物联网技术在多个领域中的应用；最后还应将物联网前沿状况介绍给学生。

在这个过程中强调掌握物联网涉及的基本概念和知识，提高自身对不断变化的物联网的适应能力。

二、课程培养目标1.立德树人通过课程学习了解物联网技术的发展历史以及其应用成果，明确科技进步和科技创新对国民经济的发展、国家军事力量的进步所发挥的作用，引领学生树立为中华民族伟大复兴的中国梦努力奋斗的信念。

通过介绍国家在物联网领域所取得的进步和发展，培养学生的民族自豪感和民族自信心。

通过介绍我国物联网领域的前沿发展，引导学生树立家国情怀、民族精神以及敢为人先、开拓创新、追究卓越的科学精神。

同时要意识到我国在一些领域与国外还存在较大差距，激发学生承担社会责任，以国家富强、民族复兴为己任，努力学习。

2.课程目标通过本课程的学习，学生所具备的素质、掌握的技能、知识和能力如下：课程目标1. 使学生了解一定的物联网相关技术。

掌握低频、高频、超高频和2.4G 有源RFID 读写器的原理及应用；了解低功耗WiFi、ZigBee、Bluetooth 4.0 BLE等多种无线传感网络。

第1章物联网概论1.简述物联网的定义物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。

2.简述物联网应具备的三个特征（1）全面感知：利用射频识别、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术随时随地对物体进行信息采集和获取；（2）可靠传送：通过将物体接入信息网络，依托各种通信网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享；（3）智能处理：利用各种智能计算技术，对海量的感知数据和信息进行分析并处理，实现智能化的决策和控制。

3.简述信息浪潮15年定律的内容“计算模式每隔15年发生一次变革”被称为“15年周期定律”。

4.请解释以下名词：RFID；EPCRFID：Radio Frequency Identification射频识别。

EPC：Electronic Product Code产品电子代码。

5.物联网的三大推动力分别是什么？政府；企业；教育界与科技界。

6.国家提出的战略性新兴产业领域，主要包括哪七个方面？1）、节能环保产业；2）、新一代信息技术产业；3）、生物产业；4）、高端装备制造产业；5）、新能源产业；6）、新材料产业；7）、新能源汽车产业。

第2章物联网应用案例11.请说出数字城市发展的两个阶段数字化是数字城市发展的第一阶段。

在这一阶段，数字城市实现了无纸化、自动化办公，同时网络基础设施建设完成。

信息化是数字城市发展的第二阶段。

政府信息化、产业信息化、领域信息化和社会信息化发展迅速，各个部门内部形成有效的信息系统。

2.什么是智慧城市？智慧城市是充分利用数字化及相关计算机技术和手段，对城市基础设施与生活发展相关的各方面内容进行全方面的信息化处理和利用，具有对城市地理、资源、生态、环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字网络化管理、服务与决策功能的信息体系。

3.谈谈数字城市与智慧城市的区别一是关注点不同。

大二大三必修课无线通信教案一、课程简介无线通信是现代通信领域的重要分支，广泛应用于移动通信、卫星通信、物联网等各个领域。

本教案旨在通过讲授无线通信的基本原理、关键技术和应用场景，培养学生对无线通信系统的理解与设计能力，为学生日后的学习和工作奠定坚实的基础。

二、教学目标1. 理解和掌握无线通信的基本概念和关键技术。

2. 熟悉常见的无线通信系统及其结构。

3. 能够分析和评估无线通信系统的性能和容量。

4. 了解无线通信的未来发展趋势和应用领域。

三、教学内容和安排1. 第一章：无线通信基础知识1.1 无线通信的发展历程和应用领域1.2 无线信道的基本特性和参数1.3 无线通信中的调制与解调技术1.4 无线通信中的多址技术1.5 无线通信系统的组成和基本原理2. 第二章：无线传输技术2.1 传输介质：空气接口和地面接口2.2 传输技术：无线电传输、红外线传输、激光传输等 2.3 信道编码和解码技术2.4 信道调制和解调技术3. 第三章：无线接入技术3.1 蜂窝通信系统和基站技术3.2 无线局域网（WLAN）和Wi-Fi技术3.3 蓝牙和近场通信（NFC）技术3.4 卫星通信和移动卫星通信技术4. 第四章：无线网络和协议4.1 无线网络的体系结构和组网方式4.2 网络层协议和路由选择算法4.3 传输层协议和流量控制技术4.4 应用层协议和网络安全5. 第五章：无线通信系统设计和性能评估5.1 系统容量和覆盖范围的估算5.2 信道质量评估和反馈技术5.3 基站布局和天线系统设计5.4 系统仿真和性能优化四、教学方法和手段1. 理论授课：通过讲解、演示和示例分析，介绍无线通信的基本原理和关键技术。

2. 实践操作：组织学生进行无线通信系统的实际操作和实验，巩固理论知识。

3. 课堂讨论：引导学生参与讨论，思考无线通信技术的发展趋势和应用前景。

4. 课程作业：布置相关的课程作业和研究课题，培养学生的自主学习和解决问题的能力。

《物联网通信技术》课程标准《物联网通信技术》课程标准一、课程概述本课程旨在介绍物联网通信技术的基本概念、原理、技术标准和应用。

主要包括物联网通信技术的发展历程、关键技术、网络架构、通信协议以及应用案例等内容。

二、课程目标1. 了解物联网通信技术的基本概念和发展历程；2. 掌握物联网通信技术的关键技术和标准；3. 理解物联网通信技术的网络架构和通信协议；4. 能够应用物联网通信技术解决实际问题。

三、课程内容第一章物联网通信技术概述1.1 物联网通信技术的定义及特点1.2 物联网通信技术的重要性和应用领域1.3 物联网通信技术的发展历程1.4 物联网通信技术的国内外发展状况第二章物联网通信技术基础2.1 无线通信技术基础2.1.1 传输媒介2.1.2 信号调制与解调技术2.1.3 多址技术2.2 网络通信技术基础2.2.1 网络协议2.2.2 网络拓扑结构2.2.3 路由与转发2.3 传感器技术2.3.1 传感器原理2.3.2 传感器应用第三章物联网通信技术标准3.1 物联网通信技术标准的作用和意义3.2 国际物联网通信技术标准3.3 国内物联网通信技术标准3.4 物联网通信技术标准的发展趋势第四章物联网通信技术网络架构4.1 物联网通信技术网络架构的模型4.2 边缘计算与云计算4.3 物联网通信技术网络架构的安全与隐私保护第五章物联网通信技术通信协议5.1 物联网通信协议的分类与应用5.2 物联网通信协议的关键技术5.3 物联网通信协议的标准与发展第六章物联网通信技术应用案例6.1 智能家居6.2 智慧城市6.3 工业物联网6.4 农业物联网6.5 医疗物联网四、附件本课程涉及附件包括物联网通信技术相关标准文档、案例分析以及实验材料等。

五、法律名词及注释1. 物联网：指通过互联网连接各种物理设备，实现设备之间的信息交流和协同工作的网络系统。

2. 通信技术：指用于信息传输的技术手段，包括无线通信技术和有线通信技术等。

第三章 WLAN本章内容„ WLAN发展 „ WLAN网络结构 „ WLAN安全架构 „ WLAN协议小节提纲„ WLAN发展介绍 ¾ WLAN是什么 ¾ WLAN大事记 ¾ WLAN标准族 ¾ WLAN网站 网站WLAN是什么蓝牙 WPAN：无线个域网zWi Fi Wi-FiWiM WiMax采用无线连接的个人局域网，它被用在诸如手机、计算机、PDA之间的小范围（一般是在10米 以内）通讯。

WPAN的技术包括蓝牙、ZigBee、红外等，其中蓝牙应用最广泛。

WLAN：无线局域网 无线局域网z z 一般应用于家庭、企业和热点覆盖，覆盖半径几十米到几百米，提供PC和手机高速上网。

无线局域网采用Wi-Fi技术，速率可到达几十Mbps，使用方式与有线局域网一样，简单易用。

WMAN：无线城域网z z 提供城市范围的无线覆盖，用于进行城市范围内的宽带无线数据传输。

无线城域网采用WiMax技术，覆盖半径几公里到几十公里，速率可达到几十Mbps。

WLAN是什么WLAN： Wireless Local Area Networkz 广义的WLAN，是指通过无线通信技术将计算机设备互联起来，构成通信网络。

z 狭义的WLAN，是指采用IEEE 802.11无线技术进行互连的通信网络。

目前的WLAN一 般指802.11无线网络。

z IEEE 802.11，是国际电工电子委员会（Institute of Electrical and Electronics Engineers）下负责WLAN标准制定的工作组。

Wi-Fi：Wireless Fidelityz 是最大的WLAN工业组织Wi-Fi联盟（Wi-Fi Alliance）的商标，该组织致力于对 WLAN设备进行兼容性认证测试。

z Wi-Fi是指Wi-Fi联盟认证，通过认证的产品，可以使用Wi-Fi的LOGO。

z 通常，Wi-Fi作为WLAN的同义词使用，尽管并非所有WLAN设备都进行Wi-Fi认证。

物联网技术的基础研究及应用实践第一章：物联网技术的基础研究物联网（Internet of Things，简称IoT）技术是将各种物理设备与互联网连接，实现信息互通和智能化管理的新一代技术。

物联网技术的发展离不开基础研究的支持。

1.1 传感器技术传感器是物联网中的重要组成部分，主要用于感知环境中的各种信息。

传感器技术的发展包括传感器的小型化、低功耗化和多样化等方面。

目前已经有了各种类型的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，为物联网提供了丰富的数据来源。

1.2 通信技术物联网中的设备需要互相通信，并与云平台进行数据交互。

为了实现高效可靠的通信，需要借助无线通信技术。

蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等通信协议广泛应用于物联网领域，为物联网设备之间的互联提供了便利。

1.3 数据处理技术物联网中产生的数据量庞大，需要进行有效的处理和分析。

数据处理技术包括数据的采集、存储、传输和分析等方面。

云计算和边缘计算技术被广泛应用于物联网中，以实现高效的数据处理和决策支持。

第二章：物联网技术的应用实践物联网技术在各个领域都有广泛的应用实践，为社会经济发展提供了新的驱动力。

2.1 智能交通物联网技术在交通管理、车辆安全和乘客出行体验等方面发挥了重要作用。

通过在交通设施和车辆上安装传感器，可以实时监测交通流量、车辆位置和状态等信息，从而优化交通调度和路线规划，提升交通效率和安全性。

2.2 智能家居物联网技术为家居生活带来了便利和舒适。

通过在家居设备中加入传感器和通信模块，可以实现智能家居的自动化控制。

居民可以通过手机或者语音助手对家里的灯光、空调、电视等设备进行远程控制，实现智能化管理和能源节约。

2.3 智慧医疗物联网技术在医疗领域的应用涉及到医疗设备监测、健康管理和远程医疗等方面。

通过将传感器和云平台应用于医疗设备中，可以实现对患者生命体征的实时监测和记录，提高医疗诊断的精确度和效率。

2.4 智慧农业物联网技术为农业生产提供了创新的解决方案。