物联网工程导论

广东省《物联网工程导论》大纲

（代码：12572）

目录

Ⅰ  性质与目标

Ⅱ  考核目标

Ⅲ  内容与考核

Ⅳ  关于大纲的说明与考核实施

附录 题型举例

Ⅰ  性质与目标

一、性质和特点

《物联网工程导论》是物联网工程（段）的必考课，是学生的第一门与有关的先导，是为培养和检验掌握物联网基本知识和基本技能而设置的一门基础。

本介绍物联网的基本概念、核心，以及物联网在各行各业的，其中包括：物联网基本概念，物联网体系架构，物联网关键：自动识别、射频、传感器及检测、无线传感器网络、无线通信、定位、智能数据处理、云计算、物联网安全和物联网案例等。

二、目标

《物联网工程导论》作为物联网工程的入门，主要讲述物联网工程的知识体系。学生了解物联网基本概念和体系架构，了解物联网的发展和，为以后物联网关键打下基础。本的目的是使学生掌握物联网的定义和基本原理，了解物联网的发展，了解物联网的关键和方法，了解物联网的案例，向学生展示一个前景广阔的物联网世界，启发学生的兴趣，培养学生的创新思维能力。

三、与相关的联系与区别

《物联网工程导论》是物联网工程（段）必修的，与物联网工程的许多其他有着密切的关系。本的后续程程包括《RFID原理及》、《数据通信基础》、《无线传感网》和《物联网信息安全》等。

四、的重点和难点

本的重点是掌握物联网的基础知识以及在工程中采取的典型方法，难点是理解物联网自动识别基本原理，物联网传输层的基本协议，以及服务层中的典型算法。

Ⅱ  考核目标

《物联网工程导论》由于各知识点在中的地位、作用以及知识自身的特点不同，本大纲将对各知识点分别按四个认知（或叫能力）层次确定其考核。四个能力层次从低到高依次是：识记；领会；简单；综合。关于这些用语、概念的解释如下：

识记：能正确认识和表述科学事实、原理、术语和规律，知道该的基础知识，并能进行正确的选择和判断。

领会：能将所学知识加以解释、归纳，能领悟某一概念或原理与其他概念或原理之间的联系，理解其引申意义，并能做出正确的表述和解释。

简单：能用所学的概念、原理、方法正确分析和解决较简单问题，具有分析和解决一般问题的能力。

综合：能灵活运用所学过的知识，分析和解决比较复杂的问题，具有一定解决实际问题的能力。

Ⅲ  内容与考核

第一章  物联网概论

一、目的与

通过本章，了解物联网的起源和发展，理解物联网的定义和相关概念，掌握物联网的体系结构和主要特点，掌握物联网、传感网、泛在网等网络之间的关联与区别，了解物联网的核心和体系标准，理解物联网在各领域的及前景。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 物联网发展的背景

1、物联网概念的提出

2、物联网与智慧地球

3、欧盟与各国政府关于物联网的发展规划

4、物联网与我国战略性新兴产业

第二节 物联网发展的背景

1、从人类对需求的角度认识物联网发展的必然性

2、从互联网发展的角度认识物联网发展的必然性

3、从科学研究的角度认识物联网发展的必然性

第三节 物联网的定义与主要特征

1、物联网的定义

2、物联网的主要特征

3、物联网与互联网的比较

4、物联网与“互联网+”的关系

第四节 物联网体系结构

1、物联网体系结构的基本概念

2、人处理物理世界问题的基本方法

3、物联网感知层

4、物联网网络层

5、物联网层

第五节 物联网的关键与产业发展

1、物联网的关键

2、物联网的产业链结构

3、物联网产业对经济与发展的影响

4、我国物联网产业发展的政策环境

（二）考核知识点与考核

1. 物联网发展的背景与背景

识记：物联网的基本概念，国内外物联网的发展。

2. 物联网的定义与主要特征

识记：物联网与互联网的比较，物联网与“互联网+”的关系。

领会：物联网的定义和主要特征。

3. 物联网体系结构

识记：物联网体系结构的基本概念。

领会：物联网体系的组成结构。

4. 物联网的关键与产业发展

识记：物联网产业的发展和前景。

领会：物联网的关键和产业链结构。

三、本章重点、难点

重点：物联网的定义、关键和体系结构。

难点：物联网主要特征和体系结构。

第二章  RFID与物联网

一、目的与

通过本章，了解自动识别的发展过程，掌握自动识别的定义，了解自动识别的分类方法，了解条形码、磁卡和IC卡的基本原理，了解RFID的历史和现状，掌握RFID的工作原理，RFID标签的分类和编码标准，了解RFID标签读写器的功能与分类，掌握RFID读写器的结构与设计方法的构成和工作过程，理解RFID在物联网中的地位。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 自动识别

1、自动识别的发展过程

2、条码

3、磁卡、IC卡

第二节 RFID标签与EPC编码体系

1、RFID标签的基本概念

2、RFID标签的基本工作原理

3、RFID标签的分类

4、RFID标签的编码标准

第三节RFID标签读写器

1、RFID标签读写器的功能与分类

2、RFID读写器的结构与设计方法

（二）考核知识点与考核

1. 自动识别

识记：自动识别的基本概念和分类。

领会：条形码、磁卡和IC卡的基本原理。

简单：条形码、磁卡和IC卡的。

2. RFID标签与EPC编码体系

识记：RFID标签的基本概念，RFID的历史和现状，RFID标签的分类和编码标准。

领会：RFID标签的基本工作原理。

3. RFID标签读写器

识记：RFID标签读写器的功能与分类。

领会：RFID读写器的结构与设计方法。

综合：RFID读写器在物联网中的。

三、本章重点、难点

重点：条形码、磁卡、IC卡和RFID的基本原理及。

难点：条形码、磁卡、IC卡和RFID的基本原理。

第三章  传感器与传感网

一、目的与

通过本章，了解物联网对感知的需求和传感器的发展历史，掌握传感器的原理、分类与性能指标，理解无线传感器网络的基本工作原理，掌握无线传感器网络的硬件，理解无线传感器网络典型操作，掌握常用无线组网，理解无线传感网的，了解无线传感器网络的发展趋势。。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 传感器的概念

1、感知能力与传感器的发展

2、传感器的分类

3、物理传感器

4、化学传感器

5、生物传感器

6、纳米传感器

7、传感器性能指标

第二节 智能传感器与无线传感器

1、智能传感器的研究与发展

2、无线传感器的研究与发展

第三节 无线传感器网络

1、从无线分组网到无线自组网

2、从无线自组网到无线传感器网络

3、无线传感器网络的特点与结构

4、无线传感器网络节点的结构与设计原则

第四节 无线传感器网络的研究与发展

1、无线传感器与执行器网络

2、无线多媒体传感器网络

3、水下无线传感器网络

4、地下无线传感器网络

5、无线纳米传感器网络

（二）考核知识点与考核

1．传感器的概念

识记：传感器的发展和分类。

领会：常用传感器的基本原理和性能指标。

2．智能传感器与无线传感器

识记：智能传感器和无线传感器的研究与发展。

简单：智能传感器与无线传感器的。

3. 无线传感器网络的体系结构

识记：无线传感器网络的特点与结构。

领会：无线传感器网络节点的结构与设计原则。

4. 无线传感器网络的研究与发展

识记：无线传感器网络的发展。

三、本章重点、难点

重点：常用传感器的基本原理，传感器网络的体系结构与设计原则。

难点：无线传感器网络的设计。

第四章 物联网智能硬件与嵌入式  

一、目的与

通过本章，掌握嵌入式的基本概念，了解嵌入式的原理、特点和发展过程，理解智能硬件的基本概念与研究重点，了解智能在物联网人机交互中的，了解可穿戴计算设备在物联网中的，了解智能机器人在物联网中的，掌握物联网智能设备基本的设计与开发方法。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 嵌入式概述

1、嵌入式的发展过程

2、嵌入式的特点

第二节 物联网智能硬件

1、智能硬件的基本概念

2、人工智能在物联网智能硬件中的

3、人机交互

4、物联网智能硬件的人机交互

5、柔性显示与柔性电池在物联网智能硬件中的

6、我国发展智能硬件的政策环境

第三节 可穿戴计算及其在物联网中的

1、可穿戴计算的基本概念

2、可穿戴计算设备的分类与 

第四节 智能机器人及其在物联网中的

1、机器人的基本概念

2、机器人的分类与

3、我国发展智能机器人产业的政策环境  

（二）考核知识点与考核

1. 嵌入式概述

识记：嵌入式的发展过程。

领会：嵌入式的基本概念和特点。

2. 物联网智能硬件

识记：智能硬件的基本概念。

领会：物联网智能设备基本的设计与开发方法。

3. 可穿戴计算及其在物联网中的

标记：可穿戴计算的基本概念与分类。

简单：可穿戴计算设备的。

4. 智能机器人及其在物联网中的

标记：机器人的基本概念与分类。

综合：智能机器人在物联网中的。

三、本章重点、难点

重点：嵌入式和的原理，物联网智能设备基本的设计与开发方法。

难点：智能硬件与嵌入式在物联网中的。

第五章 物联网通信与网络  

一、目的与

通过本章，了解计算机网络、移动通信和物联网接入的基本概念和发展过程，了解物联网与互联网和移动通信网之间的关系， 掌握TCP/IP协议的基本概念和特点，了解3G、4G和5G 的特点、了解M2M和D2D及其在物联网中的，掌握物联网接入的基本概念和工作原理，了解软件无线电、认知无线电在物联网中的。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 计算机网络的研究与发展

1、从信息的角度看通信与网络的发展

2、计算机网络的形成与发展

3、计算机网络的分类与特点

4、TCP/IP协议的基本概念

5、下一代网络体系结构与软件定义网络的研究

第二节 移动通信网的研究与发展

1、蜂窝的基本概念

2、移动通信与标准的发展

3、5G与物联网

4、M2M、D2D及其在物联网中的

第三节 物联网接入

1、物联网接入的基本概念

2、有线接入

3、无线接入

4、软件无线电、认知无线电在物联网中的  

（二）考核知识点与考核

1．计算机网络的研究与发展

识记：计算机网络的形成与发展。

领会：计算机网络的分类与特点，TCP/IP协议的基本概念和特点。

2．移动通信网的研究与发展

识记：蜂窝的基本概念，3G、4G和5G 的特点，M2M和D2D及其在物联网中的。

领会：物联网与互联网和移动通信网之间的关系。

3．物联网接入

识记：物联网接入的基本概念。

领会：有线接入和无线接入基本原理。

简单： 软件无线电、认知无线电在物联网中的。

三、本章重点、难点

重点：TCP/IP各层协议以及IPv4和IPv6的定义和特点，3G、4G和5G 的特点，物联网与互联网和移动通信网之间的关系。

难点：TCP/IP协议，有线接入和无线接入的原理。

第六章 位置信息、定位与位置服务

一、目的与

通过本章，了解位置信息的概念和内涵，掌握定位概念与基本工作原理，理解各种定位特点，掌握理解物联网位置服务的基本概念及位置服务的设计方法。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 位置信息与位置服务

1、位置信息——从互联网到物联网

2、位置信息在物联网中的作用

第二节 定位

1、航天航空遥感

2、全球定位

3、地理信息

4、高精度地图

第三节 定位

1、移动通信定位

2、基于WiFi的定位

3、基于RFID的定位

4、无线传感器网络定位

第四节 位置服务

1、位置服务的基本概念

2、位置服务的设计方法  

（二）考核知识点与考核

1. 位置信息与位置服务

识记：位置信息的概念和内涵。

领会：位置信息在物联网中的作用。

2. 定位

识记：定位的基本概念。

领会：定位的基本工作原理。

简单：定位的。

3. 定位

识记：各种定位的特点。

领会：移动通信定位、基于WiFi的定位、基于RFID的定位和无线传感器网络定位的基本原理。

4. 位置服务

识记：位置服务的基本概念。

领会：位置服务的设计方法。

三、本章重点、难点

重点：位置信息在物联网中的作用，定位和的基本原理，位置服务的设计方法。

难点：定位的基本原理，位置服务的设计方法。

第七章 物联网智能数据处理

一、目的与

通过本章，了解物联网数据的特点，了解物联网数据处理的关键，了解云计算产生的背景、分类、主要特征以及在物联网中的，理解大数据的基本概念，掌握物联网海量数据存储、数据融合、数据仓库与数据挖掘，了解智能决策与智能控制，了解物联网大数据研究的特殊性。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 物联网智能数据处理的基本概念

1、物联网数据的特点

2、物联网中的数据、信息与知识

3、物联网数据处理的关键

第二节 物联网与云计算

1、云计算产生的背景

2、云计算的分类

3、云计算的主要特征

4、云计算在物联网中的

第三节 物联网与大数据

1、数据挖掘的基本概念

2、大数据的基本概念

3、大数据的定义与特征

4、物联网大数据研究的特殊性

5、物联网与智能决策、智能控制  

（二）考核知识点与考核

1. 物联网智能数据处理的基本概念

识记：物联网数据的特点。

领会：物联网数据处理的关键。

2. 物联网与云计算

    识记：云计算产生的背景和分类。

领会：云计算的主要特征。

简单：云计算在物联网中的。

3. 物联网与大数据

识记：物联网海量数据存储、数据融合、数据仓库、数据挖掘，智能决策与智能控制的基本原理。

三、本章重点、难点

重点：云计算和大数据定义与特征及在物联网中的。

难点：云计算和大数据的原理及在物联网中的。

第八章 物联网网络安全

一、目的与

通过本章，了解网络空间安全与网络安全的基本概念，掌握网络空间安全的体系，了解物联网网络安全面临的严峻考验，了解物联网网络安全研究的主要内容，掌握OSI安全体系结构的基本概念，掌握网络安全模型与网络安全访问模型，了解物联网网络安全研究的主要内容以及物联网中的隐私保护问题。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 网络空间安全与网络安全的基本概念

1、网络空间安全概念的提出

2、我国《网络空间安全战略》涵盖的主要内容

3、网络空间安全的体系

第二节 OSI安全体系结构

1、OSI安全体系结构的基本概念

2、网络安全模型与网络安全访问模型

3、用户对网络安全的需求

第三节 物联网网络安全研究的主要内容

1、物联网中可能存在的网络攻击方式

2、物联网网络安全的新动向

3、RFID安全与隐私保护研究   

（二）考核知识点与考核

1. 网络空间安全与网络安全的基本概念

识记：网络空间安全与网络安全的基本概念。

领会：网络空间安全的体系。

2. OSI安全体系结构

    识记：OSI安全体系结构的基本概念。

领会：网络安全模型与网络安全访问模型。

3. 物联网网络安全研究的主要内容

识记：物联网中存在的网络攻击方式，物联网网络安全研究的主要内容。

领会：RFID安全与物联网中的隐私保护。

三、本章重点、难点

重点：物联网网络安全研究的主要内容。

难点：RFID安全与物联网中的隐私保护。

第九章 物联网

一、目的与

通过本章，了解工业4.0的基本概念和内容，掌握我国物联网的重点领域，了解物联网在智能工业、智能农业、智能交通、智能电网、智能环保、智能医疗、智能安防、智能家居和智能物流九大领域的现状与发展趋势，掌握物联网在九大领域的典型案例，理解典型的物联网组成与体系结构，掌握物联网基本的设计思想与实现方法。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 智能工业

1、工业4.0的基本概念

2、工业4.0涵盖的基本内容

3、《中国制造2025》发展规划

第二节 智能农业

1、智能农业的基本概念

2、智能农业示例

第三节 智能交通

1、物联网智能交通与传统智能交通的区别

2、车联网

3、无人驾驶汽车及其研究进展

第四节 智能电网

1、智能电网的基本概念

2、智能电网示例

第五节 智能环保

1、智能环保的基本概念

2、智能环保示例

第六节 智能医疗

1、智能医疗的基本概念

2、智能医疗示例

第七节 智能安防

1、智能安防的基本概念

2、智能安防示例

第八节 智能家居

1、智能家居的基本概念

2、智能家居示例

第九节 智能物流

1、智能物流的基本概念

2、智能物流与物联网的关系

3、未来商店与物联网

4、大型智能物流的设计方法  

（二）考核知识点与考核

1. 物联网在九大重点领域的

识记：物联网在智能工业、智能农业、智能交通、智能电网、智能环保、智能医疗、智能安防、智能家居和智能物流九大领域的现状与发展趋势。

简单：物联网的设计与实现。

综合：物联网在九大领域的典型案例。

三、本章重点、难点

重点：物联网在九大领域的典型案例。

难点：物联网的设计与实现。

Ⅳ  关于大纲的说明与考核实施

一、大纲的目的和作用

大纲是根据的，结合的特点而确定。其目的是对个人、和命题进行指导和。

大纲明确了的内容以及深广度，了的范围和标准。因此，它是编写和辅导书的依据，是组织进行辅导的依据，是者、掌握内容知识范围和程度的依据，也是进行命题的依据。

二、大纲与的关系

大纲是进行和考核的依据，是掌握知识的基本内容与范围，的内容是大纲所的知识和内容的扩展与发挥。本大纲与所体现的内容完全一致；大纲里面的内容和考核知识点，在里都可以找到。

三、关于

《物联网工程导论》吴功宜、吴英编著，机械工业出版社，2017年版（第2版）。

四、关于和方法的指导

本大纲的基本是依据和培养目标而确定的。基本还明确了的基本内容，以及对基本内容掌握的程度。基本中的知识点构成了内容的主体部分。因此，基本内容掌握程度、考核知识点是考核的主要内容。

为有效地指导个人和，本大纲已指明了的重点和难点，在章节的基本中一般也指明了章节内容的重点和难点。

本方法建议如下：

1、在开始指定每一章之前，应先阅读大纲中有关这一章考核知识点及对知识点的能力层次即考核目标，使阅读有的放矢。

2、应地各章内容，掌握识记的概念，深入理解和掌握基本和基本方法，在此基础上深入知识点，掌握重点。

3、阅读时，要仔细阅读逐句推敲，深刻理解基本概念、基本，牢固掌握基本方法与技能。

4、过程中坚持做好读书笔记，做到有归纳、有总结、有理解、有提高。过程中除了勤于思考外，还要勤于提问，多做习题，勤于请教，切忌死记硬背，生搬硬套，急于求成。要注意所学内容纵向和横向的联系。

5、前梳理已经过的内容，搞清楚一些基本概念、及方法之间的关

五、对的

1、者应根据本大纲的内容和考核目标，明确本的特点、范围和，应熟知大纲对提出的目标总和各章掌握的知识点，以及各知识点达到的能力层次和考核目标。

2、者应认真钻研指定的，对应考者进行切实有效的辅导，并从方法上给予指导，引导他们防止中的各种偏向，把握的正确方向。

3、者在辅导时应帮助者梳理重点内容和一般内容之间的关系。内容有重点与一般之分，但的内容要覆盖全部，而且重点与一般是相互联系的，不是截然分开的。者应全面地，掌握全部内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。

4、正确处理基础知识与能力之间的关系。者既要重视基础知识，又要重视实际能力的培养，努力引导应考者将识记、领会同联系起来，将基础知识和转化为能力，在全面辅导的基础上，着重培养和提高应考者分析和解决问题的能力。

5、本建议总48学时。课时分配如下：