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1、物联网概论课程标准一、课程说明课程名称物联网概论标准简称物联网概论适用专业物联网应用技术修读学期第四制订时间2022年8月课程代码1343110课程学时64制订时间4课程类型B类课程性质必修课课程类别专业基础课先修课程电子技术基础、通信原理、单片机应用技术、自动检测与转换技术后续课程物联网工程应用对应职业资格证或内容助理物联网工程师合作开发企业无执笔人合作者无审核人修定日期2022年8月二、课程定位物联网概论是物联网应用技术专业基础课程，该课程的核心技能是掌握物联网基本知识和概念，为后期物联网工程应用课程的学习提供理论基础，注重学生在物联网工程相关职业素质与职业能力的培养。前导课程包括传感器技
2、术、通信原理、单片机技术与应用等，后续课程是物联网工程应用。三、设计思路物联网概论紧紧围绕物联网中感知、传输、应用所涉及的3项技术架构物联网技术知识体系，比较全面地介绍了物联网的基本概念、体系结构、软硬件平台系统组成、关键技术以及主要应用领域与发展；感知技术、射频识别(RFID)工作组成和原理及应用；传感器及传感网的基本知识及应用；与物联网相关的无线通信与网络技术及其关键支撑技术等；应用技术、中间件及云计算等；物联网的应用；物联网的安全。本课程内容设计重在培养学生对物联网基础知识、基本概念、网络架构的认识与理解能力，围绕物联网的网络架构要求，从感知层、传输层、应用层出发，介绍物联网的相关知识与
3、架构，培养学生对物联网的认知和理解。四、课程培养目标1 .专业能力（1） 了解物联网技术的概念，具备物联网体系结构分析的能力；（2）掌握物联网网络层的功能及其技术，掌握物联网中间件构成、类型和实现；（3） 了解物联网的主要应用。（4）具备物联网网络安全防御实施的能力；掌握物联网网络安全技术。2 .方法能力（1）通过该门课程的学习，掌握物联网的发展情况，关注物联网进展，思考实际应用，解决实际问题的能力，培养终生学习的能力；（2）具备参阅其它电子书籍的能力，具备一定的信息搜索能力；（3）良好的工作协调能力；（4）提高学习兴趣，掌握举一反三的学习方法。3.社会能力（1）通过课程学习培养学生的信息意识
4、和能力，提高专业实践能力；培养学生的信息意识和信息素养；（2）具有较强的事业心和责任感，具有良好的心理素质和身体素质。具有理论联系实际的良好学风，具有发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及理论联系实际的能力；（3）通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力；具备团队协作能力，吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质；（4）通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力；（5）爱岗敬业的职业态度与职业责任心。创新、创业、开拓能力。五、课程内容、要求及教学设计标准教学周为16周，课时为64节，每周2次课4课时。其中4课时用于复习和考试。其中理论课时安排为52课时，实践课
5、时（含复习和考试课时）为8课时。（一）课程整体设计序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时1物联网体系结构1 .了解物联网课程及智慧化教学；2 .物联网的发展背1 .理解物联网的概念和定义；2 .了解物联网与传感网、1.能够预习、复习、自学相关知识；1.培养学生理论联系实际的能力；4景；3 .物联网概念；4 .物联网的体系结构；5 .物联网的关键技术；6 .物联网的发展趋势和组网结构。泛在网、互联网等之间2.通过阅读参的关系：考资料、网络txc3iJ资源了解物联3.掌握物联网的层次体时的哈向_网的友展；系结构；3.培养学生的4.了解物联网目前的建什自衣、口向台匕信息意识和能设状况和组网
6、方式。J力。2 .进一步培养学生团队协作能力，吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质；3 .培养学生独立和创新意识。2物联网感知层技术1 .物品信息编码，一条码的种类和用途，二维码的编制方法和使用场合；2 .自动识别技术，RFlD技术原理，其他自动识别技术及其应用；3 .嵌入式系统概念、结构及其应用；4 .定位技术，GPS定位原理，其他定位技术。1. 掌握EAN.UCC系统的物品编码体系，掌握EPC编码体系：2. 了解自动识别的概念和应用场合，掌握RFID的原理和系统组成；3. 了解嵌入式设备在实际生活中的应用状况，掌握嵌入式系统的体系结构及各种嵌入式操作系统的状况；4. 了解定位技术的分类和应用场合。
7、1 .能够运用生活实践联系课本知识，巩固所学知识；2 .阅读课外数据，了解与物联网相关知识如自动识别、定位等；3 .通过阅读参考资料、网络资源加深所学知识。L通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力：2 .培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；3 .培养学生独立和创新意识。143物联网传输层技术L传感器；2 .传感器网络；3 .物联网的接入和承载；4 .互联网。1 .掌握传感器的功能和1.能够利用原组成结构，理解各种传来的知识运用感器的工作原理：到本课程中：2 .了解MEMS技术及其2.积极思考、应用，掌握无线电传感解决出现的问器网络的组网和特征，题；MAC、路由和传输协
8、议：3.通过阅读参3 .掌握利用ZigBee技术考资料、网络组建无线传感器网络的资源加深所学方法；知识；4 .了解各种无线电IP接4.培养学生的1 .通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力；2 .培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；3 .应变能力；12入技术，了解各种互联网有线接入技术，组网技术；了解移动通信网的组成结构和工作原理。信息意识和信息素养。4.培养学生独立和创新意识。4物联网处理层技术L联网的数据处理方法；2.云计算的概念和实现机制。1 .了解数据中心的建设和使用情况：2 .理解数据库、搜索引擎、数据挖掘的概念和方法；3 .了解网络数据存储的不同方法；4
9、.掌握云计算的概念和L结合所学知识能够正确描述数据处理知识；2.通过阅读参考资料、网络资源加深所学知识，了解PCB绘图软件.L通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力；2.培养学生独立和创新意识；8实现机制；5.了解普适计算的概念3.培养学生的信息意识和信息素养。3.进一步培养学生吃苦耐及其物联网的关系。劳优秀品质。物联网的安全构架；L了解物联网的安全威胁与安全需求；L结合实际，理解物联网中涉及记得安全问题：1.通过电路和外观设计，开拓学生的视野，激发学习热情，培养学物联网的物联网的安全威胁2.了解物联网安全的解2.通过阅读参生创新能力；5安全与管与需求；物联网安全决方法及其核
10、心技术；考资料、网络2.培养学生发现问题、分析问题和解决8理的关键技术；物联网的管理。3.了解物联网的网络安全管理机制及其与目前资源加深所学知识；网络管理的不同之处。3.培养学生的问题的能力；信息意识和信息素养。3.培养学生独立思考意识。6物联网的L物联网的应用之一智能电网的应用；1.了解物联网在实际生活中的具体应用情况；1.加深对物联网应用的理解，能够举例L通过学习能够设计其它8应用2.物联网的应用之2.理解四网融合概念；方面的应用；一智能交通的应用；3.掌握智能家电的实现物联网的其它2.培养学生发3 .物联网的应用之一智能物流的应用；4 .物联网的应用之一精细农业的应用；5 .物联网的应用
11、之一智能环保的应用；6 .物联网的应用之一智能家居的应用；7 .物联网的应用之一智慧医疗的应用。原理；4.了解WAN、MAN、LAN、PAN、BAN在物联网中的应用。应用实例；2 .通过阅读参考资料、网络资源加深所学知识；3 .培养学生的信息意识和信息素养。现问题、分析问题和解决问题的能力；3 .进一步培养学生吃苦耐劳优秀品质；4 .培养学生独立和创新意识。7物联网标准及发展1 .物联网标准的体系框架；2 .国际物联网标准的制定现状；3 .我国物联网标准的制定现状；4 .物联网的重要标准及简介。1 .了解制订物联网标准的各种技术内容：2 .了解物联网所涉及的各种技术内容；3 了解物联网各种技术
12、标准或名称之间的关系；4 .根据物联网制订的标准系列了解物联网的发展状况。1 .了解各种标准概念：2 .通过书籍资料、网络资源查阅其它绘图软件；3 .培养学生的信息意识和信息素养。1.通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力。68复习、习题与考试全部理论知识能够灵活使用所学知识能够收集整理资料，做到有效利用。养成对待学习实事求是、精益求精的精神。4合计讲授56学时、实践8学时（含复习、考试4学时），共64学时（二）课程学习单元内容与要求学习单元情境设计单元名称物联网体系结构学时4学习要求1 .了解物联网课程及智慧化教学；2 .了解物联网的发展背景；3 .了解物联网
13、概念：4 .掌握物联网的体系结构；5 .掌握物联网的关键技术；6 .了解物联网的发展趋势和组网结构。任务分解任务1课程介绍及智慧教学任务2物联网的发展背景任务3物联网概念任务4物联网的体系结构任务5掌握物联网的关键技术任务6物联网的发展趋势和组网结构学习单元情境设计单元名称物联网感知层技术学时14学习要求1 .掌握EAN.UCC系统的物品编码体系，掌握EPC编码体系：2 .了解自动识别的概念和应用场合，掌握RFID的原理和系统组成；3 .了解嵌入式设备在实际生活中的应用状况，掌握嵌入式系统的体系结构及各种嵌入式操作系统的状况；4 .了解定位技术的分类和应用场合。任务分解任务1物品信息编码任务2
14、自动识别技术任务3嵌入式系统任务4定位技术学习单元情境设计单元名称物联网传输层技术学时12学习要求L掌握传感器的功能和组成结构，理解各种传感器的工作原理；2.了解MEMS技术及其应用，掌握无线电传感器网络的组网和特征，MAC、路由和传输协议；3 .掌握利用ZigBee技术组建无线传感器网络的方法4 .了解各种无线电IP接入技术，了解各种互联网有线接入技术，组网技术；了解移动通信网的组成结构和工作原理。任务分解任务1传感器任务2传感器网络任务3物联网的接入和承载任务4互联网学习单元情境设计单元名称物联网处理层技术学时8学习要求1 .了解数据中心的建设和使用情况；2 .理解数据库、搜索引擎、数据挖
15、掘的概念和方法；3 .了解网络数据存储的不同方法；4 .掌握云计算的概念和实现机制；5 .了解普适计算的概念及其物联网的关系。任务分解任务1数据库任务2联网的数据处理方法任务3云计算的概念和实现机制学习单元情境设计单元名称物联网的安全与管理学时8学习要求1 .了解物联网的安全威胁与安全需求；2 .了解物联网安全的解决方法及其核心技术；3 .了解物联网的网络安全管理机制及其与目前网络管理的不同之处。任务分解任务1物联网的安全构架任务2物联网的安全威胁与需求任务3物联网安全的关键技术任务4物联网的管理学习单元情境设计单元名称物联网的应用学时8学习要求L了解物联网在实际生活中的具体应用情况；2 .理
16、解四网融合概念；3 .掌握智能家电的实现原理；4 .了解WAN、MAN、LAN、PAN、BAN在物联网中的应用。任务分解任务1智能电网的应用任务2智能交通的应用任务3智能物流的应用任务4精细农业的应用任务5智能环保的应用任务6智能家居的应用任务7智慧医疗的应用学习单元情境设计单元名称物联网标准及发展学时6学习要求L了解制订物联网标准的各种技术内容：2 .了解物联网所涉及的各种技术内容；3 了解物联网各种技术标准或名称之间的关系；4 .根据物联网制订的标准系列了解物联网的发展状况。任务分解任务1物联网标准的体系框架任务2国际物联网标准的制定现状任务3我国物联网标准的制定现状任务4物联网的重要标准
17、及简介六、课程考核与评价本课程考核分为平时成绩、实践成绩和期末成绩三个部分，分别占总评成绩的30%、40%、30%o列表如下:总评成绩平时成绩实践成绩期末成绩出勤平时作业100%10%20%40%30%小计30%40%30%(1)平时成绩包括：出勤、平时作业、实践操作出勤占总成绩10%。迟到、早退一次扣1分，缺勤一次扣5分。正常请假不扣分。平时作业占总成绩20%,共计5次，另有一次调研报告。五次作业每次15分计算，调研报告按25分计算。作业成绩等级分A、B、C、D四类。独立完成、书写工整，结论正确为A；独立完成、书写工整，结论有少量错误为B；书写笔记难以辨认，结论有较多错误为C；作业不完整为D
18、。实践操作占总成绩40%。共计4次实训、实践。独立完成为A,在他人指导下完成为Bo(2)期末成绩为理论考试成绩。考试方式为考查开卷。试卷中含超纲题目分值不低于3分，不高于10分。七、教材及相关资源由季顺宁主编的物联网技术概论，机械工业出版社。教学资源：教学课件，微课视频。八、任课教师要求任课教师应为本科及以上学历，教授过电子技术基础、自动检测与转换技术或通信原理等课程，有3年以上教学经验。九、教学实训场所物联网教科研综合实训室十、授课计划表周次学时授课内容目的要求12课程介绍、智慧教学介绍、雨课堂的实践L介绍互联网+教学的内容，即雨课堂的应用与课程、考试安排；2.使学生了解并学会使用雨课堂上课
19、。12物联网的概念,物联网发展及展望1 .了解物联网的基本构成；2 .了解物联网与互联网等其他网络的关系：3 .了解物联网的发展、现状及未来的发展。22物联网的特征、体系架构及标准化1 .掌握物联网感知、传输、处理的特征2 .掌握物联网体系架构即感知层、网络层、应用层；3 .了解物联网标准化特点、组织及其工作。22自动识别技术及条形码技术1 .掌握自动识别技术的基本情况：2 .掌握光学字符、磁卡技术、IC卡、生物等识别技术；3 .掌握条形码技术。32嵌入式技术1 .掌握嵌入式系统的组成；2 .掌握嵌入式系统的特征及应用。32传感器技术1 .掌握传感器组成和分类：2 .掌握典型传感器的工作原理；
20、3 .掌握传感器技术及产业特点。42无线传感器网络L了解无线传感器网络的发展；2 .掌握无线传感器网络的结构和特点：3 .了解无线传感器网络的应用。42RFID技术1 .了解RFID技术的发展；2 .掌握RFID技术的结构和特点；3 .了解RFID技术的应用。52局域网、以太网和广域网技术1 .掌握局域网技术；2 .掌握以太网技术；3.了解广域网技术。52无线局域、城域网技术1 .掌握无线局域网的分类、标准及网络结构知识；2 .掌握无线城域网的基本知识；3 .了解WiMAX与其他技术的比较。62移动通信技术之一1 .了解移动通信基本情况；2 .掌握GMS蜂窝移动通信系统知识。62移动通信技术之
21、二1 .掌握CDMA蜂窝移动通信系统知识；2 .第三代移动通信系统。72短距离无线通信技术1 .掌握蓝牙技术：2 .掌握ZigBee技术；3 .掌握超宽带技术。72云计算与物联网1 .了解云计算的概念、特征；2 .了解云计算与物联网。82物联网数据中心L了解数据中心的作用；2.了解物联网搜索引擎。82搜索引擎掌握搜索引擎的工作原理。92物联网数据挖掘与智能决策技术L了解数据库与数据仓库技术；2 .掌握数据挖掘技术；3 .了解人工智能技术。92人工智能与网络管理技术1 .掌握智能决策支持系统；2 .了解网络管理技术。102物联网安全关键技术掌握物联网安全知识。102物联网分层安全体系掌握感知层、
22、网络层、处理层、应用层的安全体系构成。112物联网面临的其它安全风险了解物联网中云计算、WLAN、IPV6、无线传感网RFID的安全问题。112智能电网的应用1 .了解智能电网体系结构；2 .了解智能电网实施案例。122智能交通的应用1 .了解智能交通体系结构；2 .了解智能交通实施案例。122智能物流的应用1 .了解智能物流体系结构；2 .了解智能物流实施案例。132智能环保的应用、精细农业的应用1 .了解智能环保、农业体系结构；2 .了解智能环保、农业实施案例。132智能家居的应用1 .了解智能家居体系结构；2 .了解智能家居实施案例。142智慧社区L了解智慧社区体系结构；2.了解智慧社区实施案例。142智慧医疗的应用1 .了解智慧医疗体系结构；2 .了解智慧医疗实施案例。152物联网标准的体系框架、国际物联网标准的制定现状1 .了解制订物联网标准的各种技术内容；2 .了解物联网所涉及的各种技术内容。152我国物联网标准的制定现状、物联网的重要标准及简介1 .了解物联网各种技术标准或名称之间的关系：2 .根据物联网制订的标准系列了解物联网的发展状况。162复习全面复习物联网相关知识。162考试
