物联网概论（第2版）-教案

1、物联网概论（第2版）电子教案第1章一、教学课题第1章 物联网绪论二、教学目的掌握物联网的概念。理解物联网的三个技术特征。了解物联网的发展概况。理解物联网内涵的扩展。理解从互联网到物联网的演进。三、教学内容1、讲解物联网的定义。2、要求学生会背写物联网的英文写法及英文缩写。要求学生从物联网的英文写法对物联网的概念进行思考。3、讲解物联网的三个技术特征。要求学生理解什么是物联网的全面感知，什么是物联网的互通互联，什么是物联网的智慧运行。4、讲解物联网的发展概况。要求学生了解物联网是怎么诞生的。要求学生了解物联网在美国的发展概况，物联网在在欧洲的发展概况，物联网在在日本的发展概况，物联网在在韩国的发展概况。要求学生了解物联网在国内的发展概况，物联网始于RFID领域，RFID在国内的应用。要求学生了解2009年开始我国掀起了物联网的高潮。要求学生了解物联网迈入了物联网2.0时代，物联网已经从概念进入物联网服务阶段。5、讲解物联网的内涵。要求学生理解物联网的内涵在不断扩展，物联网起源于射频识别领域，无线传感器网络的概念也融入物联网，网络发展的目标是网络无处不在（泛在）。6、讲解互联网的概念，讲解

2、互联网与物联网的关系。要求学生了解互联网的概念，关于互联网的定义在第2章讲解。要求学生理解物联网与互联网的应用领域不同，物联网对稳定性和安全性的要求较互联网更高。7、讲解H2H与T2T的发展路线。要求学生理解互联网主要解决人到人（H2H）的连接，发展路线：网络的宽带化，网络的移动化。要求学生理解物联网主要解决物品到物品（T2T）的连接，发展路线：T2T通信的IP化，T2T通信的智能化。8、讲解网络向泛在化演进。要求学生理解互联网、电信网、传感网、M2M、CPS都在发展演进。要求学生理解，在未来网络的发展中，从“人的角度”和从“物的角度”对信息通信的探索将会融合，最终实现无所不在的泛在网络，这也就是物联网的目的。第2章一、教学课题第2章 物联网体系架构二、教学目的理解物联网是一个层次化的网络。理解物联网三层的基本组成。理解物联网感知层的功能。理解自组织网络。了解信息短距离传输的各种方式。理解物联网网络层的功能。理解接入网与核心网的区别。掌握互联网的定义。理解互联网的基本功能。理解物联网应用层的功能。了解物联网中间件、应用场景、面临挑战、应用前景。三、教学内容1、讲解物联网三层的体系结构图

3、。要求学生理解物联网三层的基本组成。2、讲解物联网感知层的功能。要求学生理解物联网感知层的2个主要功能：其一是数据的采集和最终控制的终端装置，其二是信息的短距离传输。3、讲解物联网感知层的数据采集和终端装置。要求学生理解什么是自动识别技术，自动识别技术的种类。要求学生理解什么是传感器技术，传感器技术的种类。4、讲解自组织网络。要求学生了解传感器可以组成自组织网络。要求学生理解移动自组织网络。要求学生理解无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种自组织网络。5、讲解物联网感知层的信息短距离传输。要求学生了解在物联网感知层，信息短距离传输有多种方式。6、讲解物联网网络层的功能。要求学生理解网络层主要承担着数据传输的功能。要求学生理解网络层包括接入网和核心网。要求学生了解接入网包含多种无线接入技术和有线接入技术。7、讲解互联网的定义。要求学生掌握互联网定义。8、讲解计算机网络的基本组成。要求学生理解计算机网络要完成数据处理和数据通信两大功能。要求学生理解资源子网、通信子网，要求学生理解互联网的功能主要有3个：数据通信、资源共享和分布处理。要求学生理解OSI

4、参考模型和TCP/IP参考模型。要求学生理解Web服务，理解基于Web技术的互联网应用。9、讲解物联网应用层的功能。要求学生了解物联网应用层需要中间件。要求学生了解物联网的多种应用场景。要求学生了解物联网的多种应用领域。要求学生了解物联网的应用前景。10、讲解物联网应用所需的环境和面临的挑战。要求学生了解物联网应用所需的环境。要求学生了解普适计算、云计算、大数据等热点技术。要求学生了解物联网需要建立标准化体系，物联网不仅有技术挑战，也有安全挑战、隐私挑战、成本挑战。第3章一、教学课题第3章 射频识别（RFID）系统二、教学目的会背写射频识别的英文写法及英文缩写。理解自动识别技术的概念。理解自动识别系统的组成。了解自动识别技术分类。理解条码识别、磁识别、IC卡识别工作原理和应用差异，理解RFID的优越性。掌握射频识别系统的基本组成。了解射频识别发展历史。掌握射频识别工作原理。理解射频识别系统分类。了解电子标签与读写器的结构形式。理解电子标签与读写器的技术参数、基本构成。了解RFID标准体系。了解RFID发展趋势。了解EPC系统-物联网的起源。掌握全球物品编码。理解EPC标签与读写器。了解

5、EPC中间件、EPC的网络服务。三、教学内容1、讲解自动识别技术的概念。要求学生会背写射频识别的英文写法及英文缩写。要求学生从射频识别的英文写法对射频识别的概念进行思考。2、讲解自动识别系统的组成。要求学生理解自动识别系统的3个基本组成部分。3、讲解自动识别技术分类。要求学生理解自动识别技术的分类方法。要求学生理解条码识别原理和优点。要求学生理解磁识别原理和磁卡的应用。要求学生理解IC卡识别原理和IC卡与磁卡比较的优点。要求学生理解RFID和条码识别比较的优点。4、讲解RFID系统的组成。要求学生理解RFID系统的3个基本组成部分和工作流程。5、讲解电子标签与读写器的结构形式。要求学生了解电子标签的多种结构形式，要求学生了解读写器的多种结构形式。6、讲解射频识别发展历史。要求学生了解，从20世纪40年代至今RFID的发展。要求学生理解RFID在物联网中的应用。7、讲解RFID系统的分类。要求学生掌握RFID系统常用的分类方式，要求学生掌握RFID系统的分类方法体现了RFID技术和应用的特点。8、讲解RFID标准体系和RFID发展趋势。要求学生了解RFID标准体系。要求学生了解RFID发

6、展趋势。9、讲解EPC系统。要求学生了解EPC系统是物联网的起源，要求学生了解EPC系统的基本构成。10、讲解EPC编码方案、EPC标签、EPC读写器、EPC中间件、EPC的网络服务。要求学生理解EPC标签有类（Class）和代（Gen）的概念。要求学生了解EPC中间件、EPC网络服务。第4章一、教学课题第4章 传感器与无线传感网二、教学目的掌握传感器的概念和基本组成。理解传感器的作用。理解传感器的分类。理解传感器的特性。了解传感器的技术特点。了解传感器的发展趋势。掌握应变式传感器的工作原理和应用。掌握光电式传感器的工作原理和应用。理解超声波传感器的工作原理和应用。理解半导体传感器的工作原理和应用。理解生物传感器的工作原理和应用。了解传感器集成化、智能化和网络化。会背写无线传感器网络的英文写法及英文缩写。理解无线传感器网络的概念。理解无线传感器网络的组成。了解无线传感器网络的特点。理解无线传感器网络的组网模式、拓扑控制、媒体访问控制和链路控制。理解无线传感器网络数据链路层和网络层协议。了解无线传感器网络的应用。三、教学内容1、讲解传感器的定义和基本组成。要求学生掌握什么是传感器，要求学

7、生掌握传感器是由哪几个基本部分构成的。2、讲解传感器的作用、分类和特性。要求学生理解传感器为什么称为电五官，要求学生理解传感器几种常见的分类方法，要求学生理解传感器的一般特性。3、讲解传感器的技术特点和发展趋势。要求学生了解传感器技术涉及到传感器的机理研究与分析、设计与研制、性能与应用。要求学生了解传感器的发展方向。4、讲解应变式传感器。要求学生理解应变式传感器的工作原理和应用。5、讲解光电式传感器。要求学生理解光电式传感器的工作原理和应用。6、讲解半导体传感器。要求学生理解半导体传感器的工作原理和应用。7、讲解超声波传感器。要求学生理解超声波传感器的工作原理和应用。讲解生物传感器。要求学生理解生物传感器的工作原理和应用。8、讲解传感器集成化、智能化和网络化。要求学生了解传感器技术开始向微型化、集成化、智能化和网络化的方向迅速发展。9、讲解无线传感器网络的概念。要求学生会背写无线传感器网络的英文写法及英文缩写。要求学生从无线传感器网络的英文写法对无线传感器网络的概念进行思考。10、讲解无线传感器网络的组成和特点。要求学生理解WSN通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。要求学生理解WS

8、N是一个特殊的Ad hoc网络，并以数据为中心。11、讲解无线传感器网络核心技术。要求学生理解无线传感器网络的组网模式、拓扑控制、媒体访问控制和链路控制。12、讲解无线传感器网络协议。要求学生理解无线传感器网络的MAC协议和路由协议。第5章一、教学课题第5章 物联网通信二、教学目的了解无线通信包含的基本内容。掌握频谱划分的方式。理解ZigBee技术及应用。理解蓝牙技术及应用。理解UWB技术及应用。理解60GHz技术及应用。理解WLAN技术及应用。理解WiMAX技术及应用。了解第一代（1G）移动通信。理解第二代（2G）移动通信。理解第三代（3G）移动通信技术。理解第四代（4G）移动通信技术。理解第五代（5G）移动通信技术。了解有线接入网。了解光网络的诞生及发展历程。理解光纤通信技术的发展现状。了解光网络的发展趋势。三、教学内容1、讲解接入网与核心网。要求学生理解物联网通信几乎包含了现在所有的通信技术，要求学生理解接入网在物联网通信中的重要性。2、讲解无线通信包含的基本内容。要求学生理解依通信覆盖范围的不同，无线通信的划分方法，以及IEEE制定的标准。3、讲解频谱划分的方式。要求学生掌握频

9、谱划分的原则、频谱划分的方式和ISM频段。4、讲解ZigBee技术及应用。要求学生了解起源，理解技术特点、网络特点、协议和应用。5、讲解蓝牙技术及应用。要求学生了解起源，理解技术特点、协议和应用。6、讲解UWB技术及应用。要求学生了解起源，理解技术特点和应用。7、讲解60GHz技术及应用。要求学生了解起源，理解标准化工作，理解技术特点和应用。8、讲解WLAN技术及应用。要求学生了解起源，理解标准化工作，理解技术特点和应用。9、讲解WiMAX技术及应用。要求学生了解起源，理解标准化工作，理解技术特点和应用。10、讲解移动通信网络。要求学生了解第一代（1G）移动通信的概况。要求学生理解第二代（2G）移动通信系统以数字化为主要特征，以传输语言和低速数据业务为目的。要求学生理解第三代（3G）移动通信是首次支持高速数据传输的蜂窝移动通讯。要求学生理解4G是从现有的3G演进而来，基于IP协议的高速蜂窝移动网。要求学生理解5G不仅具有更高速率、更大带宽、更强空中接口技术，而且是面向用户体验、业务应用和行业应用的智能无线网络。11、讲解有线接入网。要求学生了解有线接入网技术主要有基于双绞线传输、基于光传输和基于同轴电缆传输的接入网技术。12、讲解光网络和光纤通信。要求学生了解光纤的发明，了解光网络的三代发展历程，了解光网络的发展现状，理解光纤通信技术的发展现状，了解光网络的发展趋势。第6章一、教学课题第6章 物联网网络服务二、教学目的理解物联网需要网络服务。理解物联网网络服务的基本内容。了解物联网网络服务的应用现状。理解物联网名称解析服务的

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