物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用課程規(guī)劃北京科技大學(xué)石志國2013.1.22第一頁，共三十一頁。課程與授課教師簡介“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用”課程簡介授課教師簡介~2

~石志國，男，1978年11月生，副教授，北京科技大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)與電子工程系系副主任，2008年在中國科學(xué)院軟件研究所獲得博士學(xué)位。獲2011年北京高校青年教師教學(xué)基本功比賽一等獎(jiǎng)，最受學(xué)生歡迎獎(jiǎng)，最佳演示獎(jiǎng)。2011年入選北京市優(yōu)秀人才培養(yǎng)計(jì)劃，2012年入選首屆北京科技大學(xué)青年教學(xué)骨干人才培養(yǎng)計(jì)劃。主持完成1項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和1項(xiàng)北京市自然科學(xué)基金，作為技術(shù)骨干參與完成國家863項(xiàng)目、國家攻關(guān)項(xiàng)目等多項(xiàng)科研項(xiàng)目。指導(dǎo)碩士研究生10多人，發(fā)表論文20余篇，出版教材8部。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)最重要的主干課程之一，開設(shè)在大三第一學(xué)期國家級(jí)精品課程–教育部精品視頻公開課“物聯(lián)網(wǎng)與科技強(qiáng)國”教育部-IBM綜合教改項(xiàng)目課程建設(shè)（已通過驗(yàn)收）教育部國家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)重點(diǎn)建設(shè)的課程

北京科技大學(xué)研究型教學(xué)示范課程立項(xiàng)

北京科技大學(xué)十二五教改項(xiàng)目“視頻資源建設(shè)與共享資源優(yōu)化”

IBM大學(xué)合作部2011年教材“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”資助

北京科技大學(xué)十二五規(guī)劃教材“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”第二頁，共三十一頁。課程大綱1.背景2.內(nèi)容3.音視頻等共享資源4.實(shí)踐5.研究型教學(xué)內(nèi)容6.教材7.考核方法~3

~第三頁，共三十一頁。1.課程背景北京科技大學(xué)是教育部批準(zhǔn)的首批物聯(lián)網(wǎng)本科專業(yè)的28所學(xué)校之一（2010年），是教育部批準(zhǔn)的首批物聯(lián)網(wǎng)本科特色專業(yè)的6所學(xué)校之一（2011年），是富士通公司首批捐獻(xiàn)100萬元物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的5所學(xué)校之一（2011年）“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用”是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)最重要的主干課程之一，開設(shè)在大三第一學(xué)期，是一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，也是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)同學(xué)進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)各個(gè)方向課程的基礎(chǔ)。1.本課程的開設(shè)情況年限：大三學(xué)年的上半年授課對(duì)象：物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)大三、信息相關(guān)專業(yè)、授課人數(shù)：3人~4

~第四頁，共三十一頁。2.課程內(nèi)容從層次上，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的層次進(jìn)行劃分，針對(duì)理論、技術(shù)和應(yīng)用采取不同的教學(xué)方法，例如在“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用”中，根據(jù)課程內(nèi)容分成理論、技術(shù)基礎(chǔ)、高級(jí)技術(shù)和應(yīng)用4個(gè)層次，不同的層次的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重點(diǎn)是不一樣的。~5

~第五頁，共三十一頁。第1章

物聯(lián)網(wǎng)概述◎物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程和定義◎物聯(lián)網(wǎng)的三層體系結(jié)構(gòu)◎物聯(lián)網(wǎng)的硬件和軟件組成，關(guān)鍵技術(shù)，主要難點(diǎn)◎物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例，介紹其應(yīng)用領(lǐng)域~6

~第六頁，共三十一頁。第2章RFID技術(shù)本章要點(diǎn)◎EPC編碼協(xié)議以及EPC條形碼標(biāo)簽◎RFID系統(tǒng)的組成◎RFID的應(yīng)答器原理、閱讀器、天線以及中間件~7

~第七頁，共三十一頁。第3章傳感器技術(shù)本章要點(diǎn)◎傳感器的基本概念◎常用的傳感器介紹：溫度傳感器，濕度傳感器，超聲波傳感器等◎微電子機(jī)械MEMS技術(shù)和傳感器接口技術(shù)~8

~第八頁，共三十一頁。第4章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本章要點(diǎn)◎無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和體系架構(gòu)、技術(shù)體系◎無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議◎傳感器的信息融合技術(shù)~9

~第九頁，共三十一頁。第5章虛擬化技術(shù)本章要點(diǎn)◎虛擬化技術(shù)的定義◎當(dāng)前最重要的服務(wù)器虛擬化技術(shù)◎虛擬化的支撐技術(shù)、優(yōu)勢特點(diǎn)及性能進(jìn)行分析◎知名廠商的虛擬化技術(shù)策略~10

~第十頁，共三十一頁。第6章云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)本章要點(diǎn)◎云計(jì)算的定義、分類以及相關(guān)技術(shù)◎云計(jì)算的優(yōu)勢以及帶來的變革◎云計(jì)算的產(chǎn)生的原因和實(shí)現(xiàn)的技術(shù)~11

~第十一頁，共三十一頁。第7章物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)本章要點(diǎn)◎物聯(lián)網(wǎng)安全的層次◎身份識(shí)別技術(shù)以及密鑰管理技術(shù)◎物聯(lián)網(wǎng)中的消息鑒別和信息隱藏◎DES對(duì)稱加密技術(shù)與RSA公鑰加密技術(shù)~12

~第十二頁，共三十一頁。第8章物聯(lián)網(wǎng)理論基礎(chǔ)本章要點(diǎn)◎物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵科學(xué)問題◎信息物理系統(tǒng)CPS技術(shù)內(nèi)涵◎物聯(lián)網(wǎng)下的控制理論、與信息論的關(guān)系~13

~第十三頁，共三十一頁。第9章面向健康醫(yī)療的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用本章要點(diǎn)◎遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)概況◎老人活動(dòng)狀態(tài)檢測裝置的需求、系統(tǒng)功能以及實(shí)現(xiàn)◎基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的需求、系統(tǒng)功能以及實(shí)現(xiàn)~14

~第十四頁，共三十一頁。第10章

面向智慧城市的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用本章要點(diǎn)

◎

智慧城市與物聯(lián)網(wǎng)◎

智能交通系統(tǒng)、環(huán)境治理系統(tǒng)和智能家居的系統(tǒng)組成~15

~第十五頁，共三十一頁。3.音視頻等共享資源本課程在“教育部特色專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目”和“教育部-IBM綜合教改項(xiàng)目”的資助下，前期已經(jīng)做了大量的工作，并建立了一個(gè)課程網(wǎng)站，并對(duì)外共享各種課程資源，地址是“http:///ibm”。~16

~第十六頁，共三十一頁。3.音視頻等共享資源教育部視頻公開課“物聯(lián)網(wǎng)與科技強(qiáng)國”共分成6講，每講40分鐘，6講分別從時(shí)代發(fā)展、科學(xué)技術(shù)體系、國計(jì)民生的各方面全方位的闡述物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)內(nèi)容，分別為：第1講

物聯(lián)網(wǎng)的起源與時(shí)代意義第2講

物聯(lián)網(wǎng)與國家的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)第3講

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)體系第4講

物聯(lián)網(wǎng)與國家安全第5講

物聯(lián)網(wǎng)與智慧工業(yè)第6講

物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市~17

~第十七頁，共三十一頁。3.音視頻等共享資源~18

~第十八頁，共三十一頁。3.音視頻等共享資源第1講

物聯(lián)網(wǎng)的起源與時(shí)代意義1.1物聯(lián)網(wǎng)的起源1.2物聯(lián)網(wǎng)的定義1.3物聯(lián)網(wǎng)三大推動(dòng)力（政府，科教，企業(yè)）1.4物聯(lián)網(wǎng)在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面的意義第2講

物聯(lián)網(wǎng)與國家的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)2.1國家新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況2.2物聯(lián)網(wǎng)在新興產(chǎn)業(yè)中十大領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用~19

~第十九頁，共三十一頁。3.音視頻等共享資源第3講物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)體系提綱：3.1物聯(lián)網(wǎng)中的射頻識(shí)別技術(shù)3.2物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器技術(shù)3.3物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3.4物聯(lián)網(wǎng)中的云計(jì)算技術(shù)3.5物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系第4講

物聯(lián)網(wǎng)與國家安全提綱：4.1物聯(lián)網(wǎng)安全的層次4.2物聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備安全關(guān)系國家安全4.3工業(yè)控制系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)安全~20

~第二十頁，共三十一頁。3.音視頻等共享資源第5講物聯(lián)網(wǎng)與智慧工業(yè)

提綱：5.1工業(yè)生產(chǎn)過程中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)5.2物聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域5.3工業(yè)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題第6講

物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市提綱：6.1智慧城市6.2基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)6.3基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)~21

~第二十一頁，共三十一頁。課程30講視頻~22

~第二十二頁，共三十一頁。課程30講視頻~23

~第二十三頁，共三十一頁。3.音視頻等共享資源基本教學(xué)資源已經(jīng)完成并在網(wǎng)站公布，包括：課程大綱、教學(xué)課件、電子教材、習(xí)題與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)、學(xué)生評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、校外評(píng)價(jià)等，也為“師生”和“生生”提供了一個(gè)交流的平臺(tái)，也為校外兄弟院校提供了一個(gè)資源獲取的平臺(tái)。~24

~第二十四頁，共三十一頁。4.實(shí)踐課外實(shí)踐

參觀北京IBM(中國)有限公司企業(yè)專家講座

聘請(qǐng)1位IBM專家作主題為“IBM與云計(jì)算”的講座聘請(qǐng)1為IBM專家作主題為“IBM與虛擬化”的講座~25

~第二十五頁，共三十一頁。5.研究型教學(xué)內(nèi)容以課程內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)識(shí)積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)和能力，自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在研討中積累知識(shí)、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的教學(xué)模式。1)注重教學(xué)內(nèi)容的更新。結(jié)合科研成果和現(xiàn)代科技文化發(fā)展趨勢，及時(shí)更新課程內(nèi)容。激發(fā)學(xué)生2)講授內(nèi)容突出“少而精”，重在講思路、講線索、講重點(diǎn)和難點(diǎn)。大部分學(xué)生能在課外閱讀的內(nèi)容不在課堂上講述。3)注重教學(xué)方法的改革。通過啟發(fā)式、討論式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的求知欲，鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，并給予思路的引導(dǎo)。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和自主性，為學(xué)生提供自由提問、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會(huì)。學(xué)生在課堂上討論、發(fā)言和講述時(shí)間不少于總課時(shí)的20%。每次討論或講述前，應(yīng)向?qū)W生發(fā)放討論或講述內(nèi)容提綱，便于學(xué)生充分準(zhǔn)備。~26

~第二十六頁，共三十一頁。5.研究型教學(xué)內(nèi)容4)因材施教，注重學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與能力的培養(yǎng)。要求教師最大限度地滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展的需要，為學(xué)生個(gè)性的發(fā)展創(chuàng)造寬松的環(huán)境。精心設(shè)計(jì)作業(yè)，促使學(xué)生利用課外時(shí)間，自己去獲取知識(shí)、發(fā)展能力。為學(xué)生推薦先進(jìn)的課程教材和參考書目，知道學(xué)生課外閱讀，定期檢查學(xué)生的讀書筆記。5)網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)，如課程網(wǎng)站等，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供豐富的教學(xué)資源，方便師生、生生之間的課外互動(dòng)交流。6)關(guān)注科研方法與思維的訓(xùn)練。研究型教學(xué)不僅僅是把教授的科研成果帶進(jìn)課堂，更關(guān)鍵的是研究方法與思維的訓(xùn)練。~27

~第二十七頁，共三十一頁。6.教材同時(shí)按照要求，電子教材已經(jīng)課程的網(wǎng)站公開，PDF格式的文件全部上網(wǎng)：。~28

~第二十八頁，共三十一頁。7.考核方法以習(xí)題、大作業(yè)、課程論文、專題討論等方式設(shè)計(jì)作業(yè)，規(guī)范作業(yè)管理，注重過程性評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)消化和擴(kuò)展所學(xué)的知識(shí)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生的課程考核主要以教師對(duì)學(xué)生的過程性評(píng)價(jià)為依據(jù)，采取合理而有效的方式進(jìn)行量化，平時(shí)成績所占比例不低于50%~29

~第二十九頁，共三十一頁。謝謝！~30

~第三十