《物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)B》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：08140471課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)（理論48學(xué)時(shí)）先修課程：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，C程序設(shè)計(jì)后續(xù)課程：無(wú)適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程開(kāi)課單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、課程說(shuō)明本課程是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)必修課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生較全面的了解當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)通信熱門(mén)技術(shù)的整體概貌、行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。熟悉物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的基本概念、原理和關(guān)鍵技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生今后從事相關(guān)實(shí)際工作打下基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)背后的通信基礎(chǔ)知識(shí)。理解傳感器與無(wú)線傳感網(wǎng)的概念。了解物聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)域的技術(shù)前沿，包括物聯(lián)網(wǎng)中的邊緣計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈，物聯(lián)網(wǎng)安全等。了解我國(guó)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的發(fā)展成就，增強(qiáng)民族自信心。課程目標(biāo)2：能夠理解和比較各種物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，包括但不限于Bluetooth，Zigbee，Wi-Fi，LoRaWAN，NFC，NB-IoT，蜂窩通信等。了解它們的工作原理，性能指標(biāo)，優(yōu)缺點(diǎn)，以及在不同場(chǎng)景下的適應(yīng)性。課程目標(biāo)3：能夠運(yùn)用在課程中學(xué)到的知識(shí)和技能，綜合考慮功耗、成本、性能等指標(biāo)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)，以解決實(shí)際問(wèn)題。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)B》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程畢業(yè)要求的支撐見(jiàn)表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識(shí)1.3能夠運(yùn)用相關(guān)知識(shí)和數(shù)學(xué)模型方法，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行推理分析，并對(duì)問(wèn)題的解決方案進(jìn)行比較、綜合與優(yōu)化。課程目標(biāo)1：掌握物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)背后的通信基礎(chǔ)知識(shí)。理解傳感器與無(wú)線傳感網(wǎng)的概念。了解物聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)域的技術(shù)前沿，包括物聯(lián)網(wǎng)中的邊緣計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈，物聯(lián)網(wǎng)安全等。了解我國(guó)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的發(fā)展成就，增強(qiáng)民族自信心。課程目標(biāo)2：能夠理解和比較各種物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，包括但不限于Bluetooth，Zigbee，Wi-Fi，LoRaWAN，NFC，NB-IoT，蜂窩通信等。了解它們的工作原理，性能指標(biāo)，優(yōu)缺點(diǎn)，以及在不同場(chǎng)景下的適應(yīng)性。H2.問(wèn)題分析2.2能夠運(yùn)用相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行正確表述，認(rèn)識(shí)到解決問(wèn)題有多種方案可選擇，能夠在多種解決方案中選擇可替代的系統(tǒng)解決方案。課程目標(biāo)2：能夠理解和比較各種物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，包括但不限于Bluetooth，Zigbee，Wi-Fi，LoRaWAN，NFC，NB-IoT，蜂窩通信等。了解它們的工作原理，性能指標(biāo)，優(yōu)缺點(diǎn)，以及在不同場(chǎng)景下的適應(yīng)性。M3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案3.2能針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域各個(gè)層次復(fù)雜工程問(wèn)題的特定需求，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)，進(jìn)而完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)3：能夠運(yùn)用在課程中學(xué)到的知識(shí)和技能，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)，以解決實(shí)際問(wèn)題。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)概述1.1物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)1.2通信與網(wǎng)絡(luò)概述1.3通信基礎(chǔ)1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1.5無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)教學(xué)要求：掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的架構(gòu)和組成要素；理解物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的基本概念和原理；熟悉通信與網(wǎng)絡(luò)的基本概念和技術(shù)；理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)和關(guān)鍵技術(shù)；理解傳感器與無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本原理和應(yīng)用。重點(diǎn)：通信的基本概念和原理。難點(diǎn)：通信的基本概念和原理。612.NB-IoT技術(shù)2.1NB-IoT技術(shù)的基本概念和原理2.2NB-IoT技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議2.3NB-IoT技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)2.4NB-IoT技術(shù)的特性和實(shí)現(xiàn)方式、開(kāi)發(fā)工具和平臺(tái)等教學(xué)要求：要求學(xué)生能夠理解NB-IoT技術(shù)的基本概念、原理和應(yīng)用，熟悉NB-IoT技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議和特性，以及掌握NB-IoT技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式、開(kāi)發(fā)工具和平臺(tái)等。重點(diǎn)：NB-IoT技術(shù)的特性和實(shí)現(xiàn)方式、開(kāi)發(fā)工具和平臺(tái)。難點(diǎn)：NB-IoT技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議。82、33.Lora技術(shù)3.1LoRa技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)3.2.LoRa技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議3.3LoRa技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)3.4LoRa技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)教學(xué)要求：了解LoRa技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)；理解LoRa技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)，了解LoRa技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議；能夠分析和設(shè)計(jì)LoRa系統(tǒng)，掌握LoRa應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)。重點(diǎn)：分析和設(shè)計(jì)LoRa系統(tǒng)，掌握LoRa應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)。難點(diǎn)：LoRa技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議。82、34.Zigbee技術(shù)4.1ZigBee技術(shù)的基本概念和原理4.2ZigBee技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議4.3ZigBee技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)4.4ZigBee技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)教學(xué)要求：了解ZigBee技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)；理解ZigBee技術(shù)的基本概念和原理；熟悉ZigBee技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議；能夠分析和設(shè)計(jì)ZigBee系統(tǒng)，掌握Z(yǔ)igBee的常見(jiàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)和工具。重點(diǎn)：ZigBee技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)；ZigBee技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)。難點(diǎn)：ZigBee技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議。82、35.WIFI技術(shù)5.1WIFI技術(shù)的基本概念和原理5.2WIFI技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議5.3WIFI技術(shù)各種應(yīng)用場(chǎng)景和案例教學(xué)要求：了解WIFI技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)；理解WIFI技術(shù)的基本概念和原理；掌握WIFI技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議；能夠分析和設(shè)計(jì)WIFI網(wǎng)絡(luò)。教學(xué)重點(diǎn)：WIFI技術(shù)的基本概念、原理和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；WIFI技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用和案例。教學(xué)難點(diǎn)：WIFI技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議。62、36.藍(lán)牙技術(shù)6.1藍(lán)牙技術(shù)概述6.2藍(lán)牙協(xié)議棧6.3藍(lán)牙組網(wǎng)6.4藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用教學(xué)要求：了解藍(lán)牙技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)；理解藍(lán)牙技術(shù)的基本概念、原理、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議；能夠分析和設(shè)計(jì)藍(lán)牙系統(tǒng)。重點(diǎn)：藍(lán)牙協(xié)議棧；藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用。難點(diǎn)：藍(lán)牙協(xié)議棧；藍(lán)牙組網(wǎng)。62、37.物聯(lián)網(wǎng)通信前沿技術(shù)7.15G移動(dòng)通信技術(shù)7.2其他物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)7.3物聯(lián)網(wǎng)中的邊緣計(jì)算7.4物聯(lián)網(wǎng)通信安全教學(xué)要求：要求學(xué)生能夠了解物聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)域的前沿技術(shù)，包括5G移動(dòng)通信技術(shù)、其他物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)中的邊緣計(jì)算技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)通信安全。重點(diǎn)：5G移動(dòng)通信技術(shù)；邊緣計(jì)算技術(shù)。難點(diǎn)：5G移動(dòng)通信技術(shù)。61、3合計(jì)48五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、案例、視頻資源共享、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。學(xué)生比較全面地理解物聯(lián)網(wǎng)常用通信技術(shù)的基本原理，在掌握物聯(lián)網(wǎng)常用通信協(xié)議原理的基礎(chǔ)上，具備結(jié)合傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和組建的能力。六、課程資源1.推薦教材（1）馬亞紅.物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)原理及工程應(yīng)用[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2022.2.參考書(shū)（1）于爾基T.J.潘蒂寧.物聯(lián)網(wǎng)通信安全及解決方案[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018.（2）陳彥輝、許衛(wèi)東、胡云.物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2021.（3）呂慧.物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社[M]，2021.3.期刊（1）潘樹(shù)龍.基于輕量級(jí)操作系統(tǒng)和IPv6的物聯(lián)網(wǎng)智能通信單元設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2021(12):76-80.（2）李華,劉定龍,趙暑霞.基于LPWAN技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信系統(tǒng)架構(gòu)研究[J].電子設(shè)計(jì)工程,2020,28(18):76-79+84.（3）李延峰.計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)通信中的運(yùn)用探索[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通,2020(4):52.（4）韓永霞,薛宏利,孫宇嫣,等.基于OPNET的配用電物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)通信建模與仿真[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào),2020(008):032.（5）Kashyap,Monika,V.Sharma,andN.Gupta."TakingMQTTandNodeMcutoIOT:CommunicationinInternetofThings."ProcediaComputerScience132(2018):1611-1618.4.網(wǎng)絡(luò)資源（1）善學(xué)坊，/（2）物聯(lián)網(wǎng)主題網(wǎng)站，/（3）物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，/spoc/course/TJGYDX-1464585181七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過(guò)程性考核成績(jī)和期末考核成績(jī)兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表3。表3課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過(guò)程性考核課堂表現(xiàn)20（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問(wèn)題情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以平時(shí)考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?55階段測(cè)試15主要考查學(xué)生的階段學(xué)習(xí)情況，考核學(xué)生對(duì)各模塊的掌握程度，滿分100分；每次階段測(cè)試單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)；然后以其在總評(píng)成績(jī)中所占比例計(jì)入課程總成績(jī)；共考查5個(gè)環(huán)節(jié)：通信基礎(chǔ)、NB-IOT技術(shù)、ZigBee技術(shù)、Lora技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)?！獭獭?88作業(yè)15（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以作業(yè)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。√√√456期末考核50（1）卷面成績(jī)100分，以卷面成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。（2）主要考核物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的基本原理、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景、技術(shù)選擇的依據(jù)，采用物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基本方法等內(nèi)容。（3）考試題型為：填空題、簡(jiǎn)答題、選擇題和分析計(jì)算題等?！獭獭?02020合計(jì)：100分233839八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測(cè)試和期末考試等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽?jī)由期末試卷成績(jī)和過(guò)程性考核成績(jī)組成。其中：期末試卷成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重50%），試題類型為填空題、選擇題、簡(jiǎn)答題、分析計(jì)算題，試卷中基本知識(shí)、基本理論、基本技能的試題分值不超過(guò)50%，綜合型或分析型題目分值不低于50%；課堂表現(xiàn)、階段測(cè)試、作業(yè)等過(guò)程性考核成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重50%）；過(guò)程性考核和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。2.過(guò)程性考核成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見(jiàn)表4。表4過(guò)程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)40積極參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于90%。認(rèn)真參與教學(xué)活動(dòng)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確率大于80%。偶爾參與教學(xué)活動(dòng)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確率大于70%。上課不認(rèn)真，偶爾參與教學(xué)活動(dòng)，回答準(zhǔn)確率較低。