物联网技术导论
《物联网技术导论》教案
《物联网技术导论》教案章节一：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 物联网的架构与关键技术1.4 物联网的应用领域章节二：物联网感知技术2.1 传感器技术2.2 无线感知技术2.3 数据采集与处理2.4 物联网感知技术的应用章节三：物联网通信技术3.1 物联网传输层技术3.2 物联网网络层技术3.3 物联网应用层技术3.4 物联网通信技术的应用章节四：物联网平台与中间件4.1 物联网平台概述4.2 物联网平台的关键技术4.3 物联网中间件技术4.4 物联网平台与中间件的应用章节五：物联网安全与隐私保护5.1 物联网安全威胁与挑战5.2 物联网安全技术5.3 物联网隐私保护技术5.4 物联网安全与隐私保护的应用章节六：物联网在智能家居的应用6.1 智能家居系统简介6.2 智能家居中的物联网技术6.3 智能家居设备的互联与控制6.4 物联网在智能家居中的应用案例章节七：物联网在智慧医疗的应用7.1 智慧医疗系统概述7.2 物联网技术在医疗领域的应用7.3 智能穿戴设备与健康监测7.4 物联网在智慧医疗案例分析章节八：物联网在智慧交通的应用8.1 智慧交通系统简介8.2 物联网技术在交通领域的应用8.3 车联网与自动驾驶技术8.4 物联网在智慧交通案例分析章节九：物联网在工业领域的应用9.1 工业物联网简介9.2 物联网技术在工业生产中的应用9.3 智能制造与工业互联网9.4 物联网在工业领域的案例分析章节十：物联网在农业领域的应用10.1 农业物联网简介10.2 物联网技术在农业中的应用10.3 智能农业与精准农业10.4 物联网在农业领域的案例分析章节十一：物联网在零售业的应用11.1 零售业物联网概述11.2 物联网技术在零售业的应用11.3 智能供应链管理与优化11.4 物联网在零售业的案例分析章节十二：物联网在能源管理中的应用12.1 能源管理物联网概述12.2 物联网技术在能源管理中的应用12.3 智能电网与能源优化12.4 物联网在能源管理案例分析章节十三：物联网在环境保护中的应用13.1 环境保护物联网概述13.2 物联网技术在环境保护中的应用13.3 环境监测与污染控制13.4 物联网在环境保护案例分析章节十四：物联网在物流领域的应用14.1 物流物联网概述14.2 物联网技术在物流领域的应用14.3 智能物流与供应链优化14.4 物联网在物流领域的案例分析章节十五：物联网技术的未来发展趋势15.1 物联网技术发展趋势概述15.2 新兴技术对物联网的影响15.3 物联网标准化与互操作性15.4 物联网未来的挑战与机遇重点和难点解析本文教案《物联网技术导论》共包含十五个章节，涵盖了物联网的基本概念、关键技术、通信技术、平台与中间件、安全与隐私保护以及在不同领域的应用等内容。
《物联网技术导论》教案
《物联网技术导论》教案章节一：物联网概述教学目标：1. 了解物联网的定义和发展历程。
2. 掌握物联网的基本架构和关键技术。
3. 理解物联网的应用领域和前景。
教学内容：1. 物联网的定义和发展历程。
2. 物联网的基本架构：感知层、网络层、应用层。
3. 物联网的关键技术：传感器技术、通信技术、数据处理技术。
4. 物联网的应用领域：智能家居、智能交通、智能医疗等。
5. 物联网的前景和发展趋势。
教学方法：1. 讲授法：讲解物联网的定义、发展历程和应用领域。
2. 案例分析法：分析具体的物联网应用案例，让学生更深入理解物联网的原理和应用。
教学评估：1. 课堂提问：检查学生对物联网定义和发展历程的掌握情况。
2. 小组讨论：让学生分组讨论物联网的应用领域和前景，分享各自的观点。
章节二：传感器技术教学目标：1. 了解传感器的基本原理和分类。
2. 掌握常见传感器的特点和应用。
3. 理解传感器在物联网中的作用。
教学内容：1. 传感器的基本原理：光电效应、电磁感应、热敏效应等。
2. 传感器的分类：温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
3. 常见传感器的特点和应用：举例说明各种传感器的具体应用场景。
4. 传感器在物联网中的作用：数据采集和传输的重要性。
教学方法：1. 讲授法：讲解传感器的基本原理和分类。
2. 实物展示法：展示各种传感器实物，让学生更直观地了解传感器的外观和功能。
3. 案例分析法：分析具体的传感器应用案例，让学生深入理解传感器的作用。
教学评估：1. 课堂提问：检查学生对传感器基本原理和分类的掌握情况。
2. 小组讨论：让学生分组讨论传感器的应用场景，分享各自的观点。
章节三：通信技术教学目标：1. 了解物联网通信技术的基本原理和分类。
2. 掌握常见通信技术的特点和应用。
3. 理解通信技术在物联网中的作用。
教学内容：1. 物联网通信技术的基本原理：无线通信、有线通信等。
2. 物联网通信技术的分类：短距离通信、远距离通信等。
物联网技术导论与实践习题与参考答案
物联网技术导论与实践习题与参考答案第一章习题与答案一．名词解释1．物联网简言之，物联网就是利用条码、射频识别、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。
2．泛在网泛在网是一种无所不在的网络，它可以使任何人在任何时间、任何地点通过网络获得任何信息，它是一个大通信的概念，是面向经济、社会、企业和家庭全面信息化的概括。
泛在网不是一个全新的网络，它是充分挖掘已有网络的潜能，结合不断出现的新技术，将网络触角不断延伸，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策等服务的一个庞大网络。
二．单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内)。
1、通过无线网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递给用户，指的是（）。
CA、可靠传递B、全面感知C、智能处理D、互联网2、利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息，指的是（）。
BA、可靠传递B、全面感知C、智能处理D、互联网3、欧盟在（）年制订了物联网欧洲行动计划，被视为“重振欧洲的重要组成部分”。
BA、2008B、2009C、2010D、20044、物联网的概念，最早是由美国的麻省理工学院在（）年提出来的。
AA、1991B、1999C、2000D、20025、三层结构类型的物联网不包括（）。
DA、感知层B、网络层C、应用层D、会话层6、（）年中国把物联网发展写入了政府工作报告。
DA、2000B、2008C、2009D、20107、智慧地球是()提出来的。
DA、德国B、日本C、法国D、美国8、感知中国中心设在（）。
DA、北京B、上海C、九泉D、无锡9、物联网的核心是（）。
AA、应用B、产业C、技术D、标准三、多项选择题(在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内)。
2024版《物联网技术导论》思政教学案例物联网通信技术
03
其他无线传输技术
简要介绍其他无线传输技术，如 蓝牙、WiFi等，并比较它们的特
点和适用场景。
有线传输技术（如Ethernet、CAN等）
Ethernet技术
01
介绍Ethernet技术的发展历程、技术标准以及在物联网中的应
用。
CAN技术
02
阐述CAN技术的特点、协议规范以及在汽车物联网等领域的应
工业自动化领域物联网解决方案
工业物联网平台
构建工业物联网平台，实现设备 连接、数据管理和应用服务等功
能。
智能制造
应用物联网技术，实现生产过程的 自动化、智能化和柔性化，提高生 产效率和产品质量。
工业安全监控
通过物联网传感器和监控系统，实 时监测工业环境和设备状态，保障 工业生产安全。
04
思政元素在物联网通信技 术中体现
提升学生创新意识和实践能力 鼓励学生参与物联网通信技术的创新实践活动， 如创新创业项目、科技竞赛等，提升学生的创新 意识和实践能力。
02
物联网通信技术基础
传感器技术及应用
传感器类型
介绍不同类型的传感器，如温度传感 器、湿度传感器、压力传感器等，及 其在物联网中的应用。
传感器工作原理
传感器在物联网中的作用
信息安全意识培养在物联网中重要性
保障个人隐私
物联网设备收集大量个人数据， 信息安全意识培养有助于保护用
户隐私不被滥用。
维护国家安全
物联网在军事、政治、经济等领 域的应用日益广泛，信息安全意 识对于维护国家安全至关重要。
促进产业发展
信息安全是物联网产业健康发展 的基石，提高信息安全意识有助
于推动产业创新和发展。
物联网技术导论课件PPT课件
2.5 物联网的反馈与控制
➢ 2.5.1自动控制的基本原理与方式
自动控制的概念及应用
反馈控制系统的基本组成 自动控制系统的基本控制方式
2.5 物联网的反馈与控制 自动控制的基本原理与方式
自动控制的概念及应用
自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利 用外加的设备或装置（称控制装置或控制器）， 使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的 某个工作状态或参数（即被控量）自动地按照 预定的程序运行。
EPC信息服务 （EPICS）
图 EPC的组成
注释 原来标识目标的
特定代码 贴在物品之上或 者内嵌在物品中
识别EPC标签
EPC系统的软件 支持系统
2.4 已有架构
➢ 2.4.2 EPC/UID
图 EPC
2.4 已有架构
➢ 2.4.3 CPS
图 CPS
2.4 已有架构
➢ 2.4.4 M2M
图 M2M
➢ 2.2.3 数据的动态组织与管理
图 云计算架构
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.4 数据的动态组织与管理
智能计算技术 海量数据的存储 服务计算
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.5 应用决策
监控型应用
图 基于RFID的物流跟踪
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.5 应用决策
控制型应用
定位技术
✓定位技术是测量目标的位置参数、时间参数、运动参数等时空信息的技术，它 利用信息化手段来得知某一用户或者物体的具体位置。
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.2 感知控制层
图 定位技术
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.3 数据传输层
短距离通信技术 广域网通信技术
物联网技术导论讲义
物联网技术导论讲义一、什么是物联网在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）正逐渐成为我们生活中不可或缺的一部分。
简单来说，物联网就是将各种物理设备、物品通过网络连接起来，实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。
这些设备可以小到一个智能手环、一个家用摄像头，大到一辆汽车、一座工厂的生产设备。
它们都配备了传感器和网络连接功能，能够收集数据并将其传输到云端或其他处理中心，然后通过数据分析和处理，为我们提供有价值的信息和服务。
想象一下，你早上醒来，智能床垫感知到你的睡眠质量，自动调整室内的温度和光线；你出门上班，汽车能与交通信号灯通信，优化你的行车路线；你在办公室，智能办公设备根据你的工作习惯自动调整设置。
这一切的实现，都依赖于物联网技术。
二、物联网的关键技术（一）传感器技术传感器是物联网的“触角”，负责感知物理世界的各种信息，如温度、湿度、压力、位置等。
它们将这些信息转换成电信号，然后传输给其他设备进行处理。
（二）通信技术物联网中的设备需要通过网络进行通信，这就涉及到多种通信技术，如 WiFi、蓝牙、Zigbee、NBIoT 等。
不同的通信技术适用于不同的场景，例如 WiFi 适用于室内高速数据传输，NBIoT 适用于低功耗、远距离的设备连接。
（三）云计算和大数据技术物联网产生的海量数据需要强大的计算和存储能力来处理和分析。
云计算提供了弹性的计算资源和存储空间，大数据技术则帮助我们从海量数据中挖掘出有价值的信息。
（四）人工智能技术人工智能在物联网中发挥着重要作用，例如通过机器学习算法对设备收集的数据进行预测和分析，实现智能控制和决策。
三、物联网的应用领域（一）智能家居智能家居让我们的家变得更加舒适、便捷和安全。
通过智能门锁、智能家电、智能安防系统等设备的联网，我们可以远程控制家中的设备，实时了解家中的情况。
（二）智能交通在交通领域，物联网可以实现车辆之间的通信、交通信号灯的智能控制、智能停车等，提高交通效率，减少拥堵和事故。
物联网技术导论 教学大纲
物联网技术导论一、课程说明课程编号：090280Z10课程名称（中/英文）：物联网技术导论/Introduction to Internet of Things课程类别：专业教育课程学时/学分：16/1先修课程：无适用专业：物联网工程教材、教学参考书：，《物联网技术导论》，北京：电子工业出版社，2017年第2版二、课程设置的目的意义本课程重点介绍物联网的相关核心技术，具有较强的专业性。
这种定位有别于以大众科普为目标的物联网导论教程。
对物联网专业的学生来说，导论是第一门专业基础课，必须在规定的课时内完成，有其特定的教学目标，因此，导论必须具有比较专业的内容和紧凑的结构，必须以帮助学生建立起对专业的框架性认知为目标，要紧密联系专业课程设置的实际，反映专业教学内容和培养规格的要求。
因此，本教程以专业核心知识为基本线索，把全面介绍物联网的核心技术和专业要求放在首位，使学生在学完这门课程之后，能够对自己所学的专业有一个全面了解，并帮助学生形成专业兴趣，树立专业信心和自豪感。
三、课程的基本要求知识：根据物联网工程专业培养方案的培养要求，本课程主要承载核心专业知识在物联网基础知识方面的培养要求。
要求学生掌握物联网的概念模型和发展历史，物联网的系统结构；传感器及其应用；无线通信系统的概念及发展，射频通信概念、射频通信系统的频段划分、使用情况及工作特点；自动识别技术的起源和发展，包括条码、磁卡、IC卡等；无线传感器网络（WSN）的概念与发展历史，WSN的特点和优势、系统结构；物联网的定位技术，定位技术的起源与发展历史，定位对物联网的意义和作用，定位技术在军事、灾害救援、智能交通、智能物流等领域的应用；云计算、大数据、Web技术、嵌入式系统和中间件技术；物联网中的安全问题和安全技术。
能力：本课程通过知识学习发展学生的分析问题和解决问题的能力，通过考察与实践，进一步创新创业能力。
素质：通过课程中的分析、讨论、辩论培养分析沟通交流的素质，通过案例教学提升工程思维素质，以及理解工程管理实现和技术决策的基本素质。
《物联网技术导论》教案
《物联网技术导论》教案第一章：物联网概述1.1 物联网的定义与发展历程1.2 物联网的体系结构与关键技术1.3 物联网的应用领域与前景第二章：物联网感知技术2.1 传感器技术2.2 无线射频识别（RFID）技术2.3 二维码技术第三章：物联网传输技术3.1 无线通信技术3.2 互联网技术3.3 边缘计算技术第四章：物联网平台与中间件技术4.1 物联网平台概述4.2 物联网中间件技术4.3 物联网平台案例分析第五章：物联网安全与隐私保护5.1 物联网安全威胁与挑战5.2 物联网安全技术5.3 物联网隐私保护策略第六章：物联网协议与标准6.1 物联网协议栈6.2 常用物联网通信协议6.3 物联网标准化组织与规范第七章：物联网应用案例分析7.1 智能家居物联网应用7.2 智能交通物联网应用7.3 工业物联网应用第八章：物联网项目设计与实施8.1 物联网项目需求分析8.2 物联网系统设计与规划8.3 物联网项目实施与管理第九章：物联网产业与发展趋势9.1 物联网产业链分析9.2 物联网产业发展现状9.3 物联网未来发展趋势第十章：物联网技术在特定领域的应用10.1 医疗健康领域的物联网应用10.2 农业领域的物联网应用10.3 环境监测领域的物联网应用重点和难点解析一、物联网的定义与发展历程难点解析：物联网的定义涵盖了多种技术和应用领域，理解其核心思想需要对相关技术有一定了解。
物联网的发展历程反映了技术的不断演进和应用的扩展。
二、物联网感知技术难点解析：感知技术是物联网获取信息的基础，涉及多种传感器的原理和应用。
RFID和二维码技术在信息传递和识别方面有重要作用，但具体的工作原理和实施方式较为复杂。
三、物联网传输技术难点解析：物联网的传输技术涵盖了多种通信协议和网络技术，边缘计算技术对于降低延迟和提高效率有重要作用，但理解其工作原理需要深入的知识。
四、物联网平台与中间件技术难点解析：物联网平台是连接设备、数据和应用的关键，中间件技术对于平台的稳定运行至关重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学习目标：
了解物联网中标识和感知的作用 理解常用的定位和标识技术及方法 熟悉常见的感知技术的工作原理和信息感知的基本方法
桂小林 15
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
AR4 物联网通信技术
最少学时：4学时 知识点：
通信方式 通信网络
桂小林 17
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
AR6 物联网控制技术
最少学时：3学时 知识点：
控制模型 控制技术
学习目标：
了解自动控制的基本原理 理解常见的控制模型 熟悉自动控制系统的基本控制方式 了解物联网环境下的控制需求和控制功能
桂小林 18
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
感知系统：十大类传感器。 通讯系统：互联网/传感器网 计算系统：计算机软硬件 数 据 海：媒体、数据处理 控制系统：控制算法、执行机构等
桂小林 13
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
桂小林 14
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
AR3 物联网感知技术
最少学时：6学时 知识点：
应用助推计算模式的演变
物联网是应用需求的产物。 由于人类对计算机性能的需求永无止境，在诸如预测模 型的构造和模拟，工程设计和自动化，能源勘探，医学 ，军事等领域内对计算能力提出了极高的、具有挑战性 的要求。 而传统的计算模式已经难以适应日益增长的应用需求， 计算模式发生改变成为必然。 计算模式从基于同构系统的并行计算演变到基于异构环 境的分布式计算，再从分布式计算演变到元计算、网格 计算、云计算到物联网。
知识单元
桂小林 7
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
AR1 计算模式的演化
最少学时：2学时 知识点：
计算模式 网络的发展 物联网概念
学习目标：
了解计算模式的演化历程 了解网络技术的发展阶段和特点 了解物联网的概念及产生的背景
桂小林 8
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
互联网计算模式的演变
普适计算是指在普适环境下使人们能够使用任意设备、 通过任意网络、在任意时间都可以获得一定质量的网 络服务的技术。
物 联
网
桂小林 9
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
Ubiquitous Computing
普适计算
物联网 云计算
GRID
桂小林 10
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
桂小林 5
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
二、教学大刚与知识单元
教学大纲： (1) 计算模式的演化 (2) 物联网的模型 (3) 物联网感知技术概述 (4) 物联网通信技术概述 (5) 智能数据处理概述 (6) 物联网控制技术概述 (7) 物联网安全技术概述 (8) 物联网应用模式
学习目标：
了解通信在物联网中的作用 熟悉物联网环境下的常用通信方式 熟悉物联网环境下常用通信网络及其特点
桂小林 16
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
AR5 智能数据处理技术
最少学时：4学时 知识点：
数据存储方法 数据处理方法 信息利用
学习目标：
了解物联网环境下的数据特征和数据存储需求 了解网络存储的基本体系结构和特点 了解数据中心的基本概念及典型的数据中心 了解海量数据的智能处理技术 熟悉物联网环境下海量信息利用的基本方法
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
西安交通大学
物联网技术导论
桂小林 西安交通大学电子与信息工程学院 计算机科学与技术系 2013.06学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
AR7 物联网安全技术
最少学时：4学时 知识点：
网络安全 信息安全 隐私保护
物联网安全技术（含信息安全技术、物联网分层次安全技术
物联网应用实例。
桂小林 4
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
一、课程目的 课程目的是使学生通过课程的学习，能够初 步了解物联网的基本概念、关键技术及其应 用方法，为运用这些技术和方法构建物联网 应用系统打下基础；了解物联网工程专业的 知识体系、课程体系、专业概貌。 先修课程：无 学时数：理论学时：32 学分：2学分
涵盖知识单元： AR1 计算模式的演化 AR2 物联网的模型 AR3 物联网感知 AR4 物联网通信 AR5 智能数据处理 AR6 物联网控制 AR7 物联网安全 AR8 物联网应用 ID3 RFID ID6 视频监控 ID7定位技术 CO4 无线传感网
桂小林 6
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
桂小林 11
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
AR2 物联网的模型
最少学时：3学时 知识点：
功能模型 层次模型 拓扑结构
学习目标：
熟悉物联网的功能模型 熟悉物联网的层次模型 理解功能模型与层次模型之间的关系 连接物联网常用网络拓扑结构
桂小林 12
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
课程大纲描述
本课程作为物联网工程专业的第一门课程 主要基于物联网的应用视角，介绍物联网的基本原理。包括 ：
介绍了物联网概念、体系结构、关键技术和典型应用。
具体内容包括：
物联网感知技术（含传感器原理、射频标识原理和空间定位原理） 、 物联网传输技术（含短距离无线技术，移动通信技术和卫星通信技 术）、 物联网数据处理技术（含数据存储技术和数据检索技术）
桂小林 2
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)
课程内容
课程大纲描述 第1章 物联网概论
第2章 物联网体系结构
第3章 传感器技术 第4章 标识与定位技术 第5章 现代通信技术 第6章 物联网数据处理
第8章 物联网的典型应用
桂小林 3
(配套清华大学出版社桂小林主编《物联网技术导论》教材)