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-Korea 2004《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Technical Report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Technical Report。
•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.•《Wirele•Communications:•Principles•and•Practice》， Theodore•S.•Rappaport著，电子工业出版社（英文影印版） – 2.•《802.11.Wirele.Networks.The.Definitive.Guide》 Matthew•Gast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》，Ian•H.•Witten， Eibe Frank著，机械工业出版社 – 6.•《模式分类》， Richard•O.•Duba， Peter•E.•Hart,•David•G.• Stock•著，机械工业出版社
