物联网技术导论 课程设计概要.docx

物联网技术导论 课程设计概要.docx

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物联网技术导论课程设计概要

物联网技术导论

课程设计

谢磊博士、讲师

南京大学计算机科学与技术系

主要内容:

一、课程简介

二、课程的定位与目标

三、课程的结构与内容

四、课程的教学形式

五、课程的考核形式

六、课程的参考书籍

七、目前的准备工作

课程简介-物联网的概念

•物联网的定义

–物联网是一个基于互联网、电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

•物联网的特点

–普通对象设备化

–自治终端互联化

–普适服务智能化

课程简介-物联网发展历程

MIT提出物联网概念1999日本U-Japan韩国U-Korea2004《ITU互联网报告2005:

物联网》2005IBM向美国政府

提出“智慧地球”2009.1欧盟提出物联网行动计划2009.6感知中国2009.8

欧洲CERP-IoT项目启动2009.9中国传感器网络标准

工作组WGSN成立

2009.9中国物联网标准

联合工作组成立

2010.6

课程简介-物联网架构

课程的定位与目标

•课程定位

–作为研究生课程进行讲授

•课程目标

–讲授基础知识:

通过讲授与“物联网”相关的技术知识与基础理

论,期望能够让学生系统性地学习“物联网”方面的相关知识,

深入了解“物联网”的内涵。

为有志于在该领域的前沿学科进行

探索和研究的学生提供良好的基础知识储备。

–传授研究方法:

针对该领域不同课题的研究特点来传授分析问题

与解决问题的研究方法,课程讲授过程中会重视与学生的探讨与

交互,旨在培养学生的主动性思维与科研技能,激发学生对该领

域的学习与研究兴趣。

–培养研究习惯:

通过指导学生查找并阅读相关的学术论文,准备

专题报告,来启发学生形成合理的思维方式,培养良好的研究习

惯。

课程的结构与内容

联互联互通信息交互信息共享知

深入智能数据分析综合汇总感

透彻感知数据采集数据获取

控指导实践

•感RFID（射频识别（4学时

自动识别技术;RFID的历史与现状;RFID的系统原理;

RFID的标签冲突以及防冲突算法;RFID与物联网的关系。

传感器网络（6学时

无线传感器网络的背景、应用和结构;传感器节点的硬件

平台与操作系统;无线传感器网络与移动自组织网络的区

别和联系;无线传感器网络中的典型MAC层协议和协议设

计思想;无线传感器网络中的拓扑控制原理和代表性协议;

无线传感器网络中的能耗效率问题;无线传感器网络中的

节能路由方法;无线传感器网络中的节点定位原理和方法。

定位系统基础（2学时

当前普遍使用的定位系统;各种定位技术原理;物联网环

境下定位技术的挑战与发展前景。

智能信息设备（1学时

智能设备概述;智能设备的运行平台;智能设备的发展新

趋势。

•联互联网基础（1学时

介绍互联网的网络协议及分层结构;介绍从互联网到物联

网的发展。

无线宽带网络（3学时

概述无线宽带网络;讲授无线局域网原理;讲授无线城域

网原理。

无线低速网络（3学时

介绍无限低速网络的需求;讲授当前的低速网络协议;讲

授低速网络组网与互联原理。

移动通信网络（2学时

介绍移动通信发展历史;讲授3G通信技术与标准;介绍移

动互联网。

•知数据管理（1学时

介绍数据库的基本原理;介绍物联网数据管理的特点。

海量信息存储（3学时

介绍物联网对海量信息存储的需求;讲授网络存储体系结

构;介绍数据中心的标准;介绍Google数据中心;介绍数

据中心的研究热点。

信息检索（2学时

简介搜索引擎;讲授搜索引擎体系结构;介绍物联网搜索

引擎。

物联网信息安全与隐私保护（3学时

介绍网络信息安全的一般性指标;讲授RFID的安全隐私问

题及其保护手段;讲授位置信息与个人隐私问题及其保护

手段。

课程的结构与内容•控物联网综合应用（2学时

智能电网;

智能交通;

智能物流;

智能绿色建筑;

环境监测。

教学内容的思考

•相对于传统的计算机网络课程,教学侧重点–更为底层（通讯原理

•无线通讯原理的讲授

–物理层性状（多径衰减、干扰的影响

–信息论的初步内容

–更为高层（以数据为中心

•物联网研究中的实用技术

–机器学习、数据挖掘、模式识别

–信息检索

–更为侧重方法论的讲授

•优化理论、随机过程、算法设计

•授课对象

–计算机系研一或研二学生;

•先修课程

–计算机网络、操作系统、算法设计与分析•课时

–课堂讲授17周,每周2学时

•教学方式

–教师为主导,学生积极互动

•基础知识讲授

•专题报告讨论

•课程Project

•两次报告+课程Project

•对于两次报告的内容要求,报告需要对物联网研究领域中的一些热点问题进行思考、总结和探讨,并提交相应的TechnicalReport来论证自己的观点。

•课程Project可以选择如下之一的方式来完成:

–结合课程内容的理解,实现一个无线网络或者普适计算方面的算

法或者原型系统;

–针对某一具体研究课题提出相对成熟的理论解决方案,提交具有

原创性的TechnicalReport。

•打分方式:

两次报告分数×50%+期末Project分数×50%;

课程的参考资源-教材

•《物联网导论》,

刘云浩著,科学

出版社

课程的参考资源-参考书籍•参考书籍–1.《WirelessCommunications:

PrinciplesandPractice》，TheodoreS.Rappaport著，电子工业出版社（英文影印版）–2.《802.11.Wireless.Networks.The.Definitive.Guide》MatthewGast著，东南大学出版社（英文影印版）–3.《无线传感器网络》，孙利民,李建中,陈渝,朱红松著，清华大学出版社–4.《无线通信与网络》，W.Stallings著，何军译，清华大学出版社–5.《数据挖掘-实用机器学习技术》，IanH.Witten，EibeFrank著，机械工业出版社–6.《模式分类》，RichardO.Duba，PeterE.Hart,DavidG.Stock著，机械工业出版社