智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用-教案(32課時(shí))_第1頁
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智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用教學(xué)教案院(系)教研室(研究所)課程名稱智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用授課專業(yè)班級(jí)主講教師職稱職務(wù)使用教材《智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》二○二五年十一月第一章教學(xué)課時(shí)整體安排授課章節(jié)智能物聯(lián)網(wǎng)概述課時(shí)安排2教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)目標(biāo)(1)理解智能物聯(lián)網(wǎng)(AIoT)的基本概念及其與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系;(2)掌握智能物聯(lián)網(wǎng)的四層模型結(jié)構(gòu)及各層功能;(3)了解智能物聯(lián)網(wǎng)涉及的核心技術(shù)及其作用;(4)熟悉智能物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成;(5)認(rèn)識(shí)智能物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與未來趨勢。2.技能目標(biāo)(1)能夠分析智能物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際場景中的應(yīng)用模式;(2)能夠識(shí)別智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的感知、傳輸、平臺(tái)及應(yīng)用等層次;(3)初步具備分析智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)路線的能力;(4)能夠結(jié)合具體行業(yè),提出智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的初步設(shè)想。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)對(duì)新一代信息技術(shù)的興趣與探索精神;(2)增強(qiáng)系統(tǒng)思維與跨學(xué)科融合意識(shí);(3)樹立標(biāo)準(zhǔn)化、安全與隱私保護(hù)的技術(shù)倫理觀念;(4)激發(fā)創(chuàng)新意識(shí),關(guān)注智能物聯(lián)網(wǎng)在社會(huì)發(fā)展中的作用。教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)):基本內(nèi)容:智能物聯(lián)網(wǎng)的概念與發(fā)展背景;物聯(lián)網(wǎng)與智能物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系;智能物聯(lián)網(wǎng)的四層模型(感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層);智能物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)(感知與識(shí)別、人工智能、邊緣計(jì)算、數(shù)字孿生、情景感知、協(xié)同技術(shù));智能物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域(工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)療、家居等);智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu);智能物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢與面臨挑戰(zhàn)。重點(diǎn):智能物聯(lián)網(wǎng)的定義與四層模型;智能物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)及其融合方式;典型應(yīng)用場景的分析與理解。難點(diǎn):四層模型中平臺(tái)層的功能與組成;邊緣計(jì)算與云計(jì)算的關(guān)系與區(qū)別;智能物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化與安全問題的深入理解。討論、思考題、作業(yè):1.完成教材第一章中的課后習(xí)題;2.智能家居中哪些設(shè)備屬于感知層?哪些屬于應(yīng)用層?3.舉例說明人工智能如何提升物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的“智能”水平。4.如果由你設(shè)計(jì)一個(gè)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng),你會(huì)引入哪些智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?5.為什么說“智能物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的高級(jí)形態(tài)”?6.邊緣計(jì)算為什么在智能物聯(lián)網(wǎng)中越來越重要?7.你認(rèn)為當(dāng)前智能物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最大的障礙是什么?技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)還是安全?課程小結(jié):本章系統(tǒng)介紹了智能物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)與典型應(yīng)用,明確了智能物聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)與人工智能融合的高級(jí)形態(tài),在社會(huì)生產(chǎn)與生活中的重要地位。通過學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能理解智能物聯(lián)網(wǎng)的四層模型及其功能,掌握其核心技術(shù)的基本原理,識(shí)別其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用模式,并初步具備分析智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)與發(fā)展問題的能力。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注智能物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的標(biāo)準(zhǔn)化、安全與倫理問題,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)過程設(shè)計(jì):復(fù)習(xí)__分鐘,授新課分鐘,安排討論分鐘,布置作業(yè)分鐘授課類型(請(qǐng)打√):理論課?討論課□實(shí)驗(yàn)課□練習(xí)課□其他□教學(xué)方式(請(qǐng)打√):講授?討論?指導(dǎo)□其他□教學(xué)資源(請(qǐng)打√):多媒體?模型□實(shí)物□掛圖□音像?其他□填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減;2.教學(xué)內(nèi)容與討論、思考題、作業(yè)部分可合二為一。第二章教學(xué)課時(shí)整體安排授課章節(jié)物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)課時(shí)安排6教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)目標(biāo)(1)理解物聯(lián)網(wǎng)感知層的基本概念及其在物聯(lián)網(wǎng)體系中的作用;(2)掌握RFID技術(shù)的組成、工作原理、標(biāo)準(zhǔn)體系及應(yīng)用領(lǐng)域;(3)熟悉傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)組成及技術(shù)特點(diǎn);(4)了解定位技術(shù)的分類、典型算法及室內(nèi)外常用定位技術(shù);(5)認(rèn)識(shí)各類感知與定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景。2.技能目標(biāo)(1)能夠分析RFID系統(tǒng)在實(shí)際場景中的應(yīng)用模式;(2)能夠識(shí)別傳感器節(jié)點(diǎn)各模塊的功能并分析其工作流程;(3)能夠比較不同定位算法的原理與適用條件;(4)具備初步設(shè)計(jì)簡單感知系統(tǒng)或定位方案的能力。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)底層感知技術(shù)的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)與興趣;(2)增強(qiáng)工程實(shí)踐意識(shí),關(guān)注技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用與局限;(3)樹立標(biāo)準(zhǔn)化、安全與隱私保護(hù)的技術(shù)倫理觀念;(4)激發(fā)探索多技術(shù)融合與創(chuàng)新的思維教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)):基本內(nèi)容:物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)的基本概念與分類;RFID技術(shù)的原理、系統(tǒng)組成、發(fā)展歷史、標(biāo)準(zhǔn)體系與應(yīng)用;傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、工作原理與技術(shù)特點(diǎn);定位技術(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)與典型算法;室外定位技術(shù)(衛(wèi)星定位、基站定位);室內(nèi)定位技術(shù)(WiFi、RFID、藍(lán)牙、UWB等);定位技術(shù)在智能交通、物流、醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用。重點(diǎn):RFID系統(tǒng)的組成與工作原理;傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn);基于測距與無須測距的定位算法原理;典型室內(nèi)外定位技術(shù)的比較與應(yīng)用。難點(diǎn):RFID系統(tǒng)中標(biāo)簽與閱讀器的通信機(jī)制;傳感器網(wǎng)絡(luò)的多跳自組織與能量限制問題;定位算法中的三邊測量、極大似然估計(jì)等數(shù)學(xué)方法;不同定位技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境中的適用性與精度分析。討論、思考題、作業(yè):1.完成教材第二章中的課后習(xí)題;2.RFID技術(shù)與條形碼技術(shù)相比有哪些優(yōu)勢?在哪些場景下RFID仍存在局限?3.傳感器節(jié)點(diǎn)為何要采用多跳通信?這帶來了哪些好處與挑戰(zhàn)?4.如果你要為一個(gè)大型倉庫設(shè)計(jì)一套物品定位系統(tǒng),你會(huì)選擇哪種定位技術(shù)?為什么?5.為什么說“感知技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)”?6.在定位技術(shù)中,基于測距和無須測距的算法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?7.室內(nèi)定位技術(shù)與室外定位技術(shù)在設(shè)計(jì)思路上有何本質(zhì)區(qū)別?課程小結(jié):本章系統(tǒng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心技術(shù),包括RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和定位技術(shù)。通過學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能理解RFID系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,掌握傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成與特點(diǎn),熟悉各類定位算法的基本原理,并了解多種室內(nèi)外定位技術(shù)的應(yīng)用場景及其優(yōu)缺點(diǎn)。本章內(nèi)容強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合,旨在培養(yǎng)學(xué)生分析感知系統(tǒng)、選擇適當(dāng)定位方法的能力,為后續(xù)學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)過程設(shè)計(jì):復(fù)習(xí)__分鐘,授新課分鐘,安排討論分鐘,布置作業(yè)分鐘授課類型(請(qǐng)打√):理論課?討論課□實(shí)驗(yàn)課□練習(xí)課□其他□教學(xué)方式(請(qǐng)打√):講授?討論?指導(dǎo)□其他□教學(xué)資源(請(qǐng)打√):多媒體?模型□實(shí)物□掛圖□音像?其他□填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減;2.教學(xué)內(nèi)容與討論、思考題、作業(yè)部分可合二為一。第三章教學(xué)課時(shí)整體安排授課章節(jié)物聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)課時(shí)安排6教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)目標(biāo)(1)理解物聯(lián)網(wǎng)中傳感器網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算和邊緣計(jì)算的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其特點(diǎn);(2)掌握各類傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(平面、分級(jí)、混合、Mesh等)的組織形式與應(yīng)用場景;(3)熟悉云計(jì)算的三層服務(wù)架構(gòu)(IaaS、PaaS、SaaS)及其部署模式;(4)了解邊緣計(jì)算的層次結(jié)構(gòu)及其在物聯(lián)網(wǎng)中的核心作用;(5)認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)最優(yōu)化部署的注意事項(xiàng)、挑戰(zhàn)及節(jié)點(diǎn)部署策略。2.技能目標(biāo)(1)能夠分析和比較不同傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景;(2)具備初步設(shè)計(jì)簡單物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的能力;(3)能夠識(shí)別物聯(lián)網(wǎng)部署中的關(guān)鍵問題并提出優(yōu)化建議;(4)具備理解拓?fù)渫该髡{(diào)度技術(shù)基本原理的能力。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)系統(tǒng)化思維與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意識(shí);(2)增強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際部署中復(fù)雜性、成本與效能平衡的認(rèn)知;(3)樹立標(biāo)準(zhǔn)化、安全性及可擴(kuò)展性的工程倫理觀念;(4)激發(fā)在多約束條件下進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的興趣。教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)):基本內(nèi)容:物聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)概述;傳感器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(平面、分級(jí)、混合、Mesh、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、星形、樹形);云計(jì)算拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(IaaS、PaaS、SaaS)及其部署模式;邊緣計(jì)算拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(終端層、邊緣計(jì)算層、云計(jì)算層);最優(yōu)化部署理論(注意事項(xiàng)、五大挑戰(zhàn)、節(jié)點(diǎn)部署算法);拓?fù)渫该鞯恼{(diào)度技術(shù)(TDMA、STDMA、Chlamtac算法等)。重點(diǎn):傳感器網(wǎng)絡(luò)各類拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與適用場景;云計(jì)算三層架構(gòu)的服務(wù)內(nèi)容與部署模式;邊緣計(jì)算的三層結(jié)構(gòu)及其協(xié)同機(jī)制;節(jié)點(diǎn)部署的分類與優(yōu)化目標(biāo)。難點(diǎn):Mesh網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c分級(jí)拓?fù)涞慕Y(jié)合機(jī)制;云—邊—端協(xié)同架構(gòu)中的數(shù)據(jù)與服務(wù)流;節(jié)點(diǎn)部署算法中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)部署與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì);拓?fù)渫该髡{(diào)度技術(shù)中的多項(xiàng)式理論與時(shí)隙分配。討論、思考題、作業(yè):1.完成教材第三章中的課后習(xí)題;2.在智能家居系統(tǒng)中,你會(huì)選擇星形拓?fù)溥€是Mesh拓?fù)洌繛槭裁矗?.邊緣計(jì)算如何彌補(bǔ)云計(jì)算在實(shí)時(shí)性方面的不足?請(qǐng)舉例說明。4.假設(shè)你要為一個(gè)大型農(nóng)場部署環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),應(yīng)考慮哪些部署優(yōu)化問題?5.為什么說“拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的復(fù)雜度和性能”?6.物聯(lián)網(wǎng)的“5C”挑戰(zhàn)中,你認(rèn)為哪一個(gè)在實(shí)際部署中最難解決?為什么?7.移動(dòng)節(jié)點(diǎn)部署與靜止節(jié)點(diǎn)部署分別適用于哪些實(shí)際場景?課程小結(jié):本章系統(tǒng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系,包括傳感器網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算與邊緣計(jì)算三大組成部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與部署模式。重點(diǎn)分析了各類傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪m用性、云計(jì)算的服務(wù)架構(gòu)及邊緣計(jì)算的協(xié)同機(jī)制。同時(shí),探討了物聯(lián)網(wǎng)部署過程中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)與節(jié)點(diǎn)優(yōu)化策略,以及拓?fù)渫该髡{(diào)度中的典型技術(shù)。通過本章學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能理解不同物聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的組織邏輯,掌握基本部署與調(diào)度方法,為后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐打下重要基礎(chǔ)。教學(xué)過程設(shè)計(jì):復(fù)習(xí)__分鐘,授新課分鐘,安排討論分鐘,布置作業(yè)分鐘授課類型(請(qǐng)打√):理論課?討論課□實(shí)驗(yàn)課□練習(xí)課□其他□教學(xué)方式(請(qǐng)打√):講授?討論?指導(dǎo)□其他□教學(xué)資源(請(qǐng)打√):多媒體?模型□實(shí)物□掛圖□音像?其他□填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減;2.教學(xué)內(nèi)容與討論、思考題、作業(yè)部分可合二為一。第四章教學(xué)課時(shí)整體安排授課章節(jié)人工智能技術(shù)課時(shí)安排6教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)目標(biāo)(1)理解人工智能的基本概念、發(fā)展歷程及主要研究階段;(2)掌握人工智能的核心技術(shù)(機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理等)及其原理;(3)熟悉人工智能在智能物聯(lián)網(wǎng)中的典型應(yīng)用模式與融合方式;(4)了解人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢及面臨的風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)。2.技能目標(biāo)(1)能夠區(qū)分不同類型的機(jī)器學(xué)習(xí)方法及其適用場景;(2)具備分析人工智能技術(shù)在智能物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用案例的能力;(3)能夠初步評(píng)估人工智能技術(shù)在具體場景中的可行性及潛在問題;(4)具備理解人機(jī)交互、生物特征識(shí)別等前沿技術(shù)的基本原理的能力。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)對(duì)人工智能技術(shù)的系統(tǒng)認(rèn)知與跨學(xué)科思維;(2)增強(qiáng)對(duì)技術(shù)倫理、數(shù)據(jù)隱私與社會(huì)責(zé)任的意識(shí);(3)激發(fā)在AI與物聯(lián)網(wǎng)融合領(lǐng)域的創(chuàng)新與應(yīng)用興趣;(4)樹立科學(xué)、辯證地看待技術(shù)發(fā)展與社會(huì)影響的態(tài)度。教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)):基本內(nèi)容:人工智能技術(shù)概述:概念、發(fā)展歷程與研究階段;人工智能核心技術(shù):專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、模式識(shí)別、知識(shí)圖譜、人機(jī)交互、生物特征識(shí)別、VR/AR;人工智能在智能物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用:AI與IoT的融合模式(實(shí)時(shí)分析、最優(yōu)分析、預(yù)測分析);AI在IoT安全、預(yù)測維護(hù)、個(gè)性化服務(wù)等方面的作用;人機(jī)交互技術(shù)在IoT中的發(fā)展趨勢;人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢與面臨的風(fēng)險(xiǎn)。重點(diǎn):機(jī)器學(xué)習(xí)的分類與方法(監(jiān)督/無監(jiān)督/強(qiáng)化學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí));計(jì)算機(jī)視覺與自然語言處理的主要研究方向;人工智能在智能物聯(lián)網(wǎng)中的典型應(yīng)用場景與融合機(jī)制;人工智能技術(shù)的未來發(fā)展方向與倫理問題。難點(diǎn):深度學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)的區(qū)別與聯(lián)系;自然語言處理中的語義理解與機(jī)器翻譯原理;AI在IoT中的實(shí)時(shí)分析、預(yù)測分析等模式的實(shí)現(xiàn)機(jī)制;人工智能技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與倫理問題的識(shí)別與應(yīng)對(duì)。討論、思考題、作業(yè):1.完成教材第四章中的課后習(xí)題;2.在智能家居系統(tǒng)中,哪些場景適合使用監(jiān)督學(xué)習(xí)?哪些適合強(qiáng)化學(xué)習(xí)?3.計(jì)算機(jī)視覺在智能物聯(lián)網(wǎng)中有哪些典型應(yīng)用?試舉例說明其工作原理。4.人工智能在提升物聯(lián)網(wǎng)安全性方面可以發(fā)揮哪些作用?是否存在局限性?5.為什么說“人工智能與物聯(lián)網(wǎng)的融合是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢”?6.人工智能技術(shù)在帶來便利的同時(shí),可能引發(fā)哪些社會(huì)與倫理問題?應(yīng)如何應(yīng)對(duì)?7.未來人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展將如何改變我們與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的互動(dòng)方式?課程小結(jié):本章系統(tǒng)介紹了人工智能技術(shù)的基本概念、發(fā)展歷程及核心技術(shù),重點(diǎn)分析了機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理等關(guān)鍵技術(shù)的原理與分類。在此基礎(chǔ)上,深入探討了人工智能與智能物聯(lián)網(wǎng)的融合模式與應(yīng)用場景,包括實(shí)時(shí)分析、預(yù)測維護(hù)、智能安防等領(lǐng)域,并展望了人工智能技術(shù)的未來發(fā)展趨勢與面臨的倫理挑戰(zhàn)。通過本章學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能理解人工智能技術(shù)的基本體系及其在物聯(lián)網(wǎng)中的重要作用,為后續(xù)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與跨學(xué)科應(yīng)用開發(fā)奠定基礎(chǔ)。教學(xué)過程設(shè)計(jì):復(fù)習(xí)__分鐘,授新課分鐘,安排討論分鐘,布置作業(yè)分鐘授課類型(請(qǐng)打√):理論課?討論課□實(shí)驗(yàn)課□練習(xí)課□其他□教學(xué)方式(請(qǐng)打√):講授?討論?指導(dǎo)□其他□教學(xué)資源(請(qǐng)打√):多媒體?模型□實(shí)物□掛圖□音像?其他□填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減;2.教學(xué)內(nèi)容與討論、思考題、作業(yè)部分可合二為一。

第五章教學(xué)課時(shí)整體安排授課章節(jié)邊緣計(jì)算技術(shù)課時(shí)安排6教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)目標(biāo)(1)理解邊緣計(jì)算的基本概念、起源及其與云計(jì)算的區(qū)別;(2)掌握邊緣計(jì)算的技術(shù)特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)分類及使用原則;(3)熟悉邊緣計(jì)算在智能物聯(lián)網(wǎng)中的典型應(yīng)用場景;(4)了解邊緣計(jì)算的發(fā)展趨勢及面臨的技術(shù)與商業(yè)挑戰(zhàn)。2.技能目標(biāo)(1)能夠分析邊緣計(jì)算與云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的優(yōu)劣;(2)具備根據(jù)場景需求選擇合適的邊緣體系結(jié)構(gòu)的能力;(3)能夠識(shí)別邊緣計(jì)算在具體應(yīng)用中的技術(shù)要點(diǎn)與實(shí)現(xiàn)路徑;(4)具備初步評(píng)估邊緣計(jì)算系統(tǒng)部署可行性的能力。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)分布式計(jì)算與邊緣優(yōu)先的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維;(2)增強(qiáng)對(duì)低時(shí)延、高可靠、數(shù)據(jù)隱私等技術(shù)需求的理解;(3)樹立在異構(gòu)、開放、協(xié)同環(huán)境中解決實(shí)際問題的工程意識(shí);(4)激發(fā)對(duì)智能邊緣計(jì)算未來發(fā)展的探索與創(chuàng)新興趣。教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)):基本內(nèi)容:邊緣計(jì)算技術(shù)概述:概念、起源、與云計(jì)算的區(qū)別;邊緣計(jì)算的作用:在智慧城市、智能家居、車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用;智能邊緣計(jì)算:概念、框架及其與人工智能的融合;邊緣計(jì)算的主要特征:開放式體系結(jié)構(gòu)、邊緣分析、分布式應(yīng)用等;邊緣計(jì)算的使用原則:可移植性、連接性、交互性、特定性;邊緣計(jì)算的應(yīng)用場景:云游戲、AR/VR、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等;邊緣計(jì)算在智能物聯(lián)網(wǎng)中的具體應(yīng)用;邊緣計(jì)算的發(fā)展趨勢與面臨的挑戰(zhàn)。重點(diǎn):邊緣計(jì)算的基本概念與技術(shù)特點(diǎn);邊緣計(jì)算與云計(jì)算的對(duì)比及其在IoT中的優(yōu)勢;智能邊緣計(jì)算的框架與典型應(yīng)用模式;邊緣計(jì)算的發(fā)展方向與關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。難點(diǎn):邊緣計(jì)算體系結(jié)構(gòu)(100%邊緣、厚邊緣+云、薄/微邊緣+云)的選擇與設(shè)計(jì);邊緣計(jì)算中數(shù)據(jù)預(yù)處理、分析與安全機(jī)制的實(shí)現(xiàn);智能邊緣計(jì)算中AI模型壓縮、持續(xù)學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)的技術(shù)原理;邊緣計(jì)算在商業(yè)部署與服務(wù)提供中的多維度挑戰(zhàn)。討論、思考題、作業(yè):1.完成教材第五章中的課后習(xí)題;2.在智能交通系統(tǒng)中,為什么邊緣計(jì)算比云計(jì)算更適用于實(shí)時(shí)視頻分析?3.邊緣計(jì)算如何保障數(shù)據(jù)隱私和系統(tǒng)安全?試舉例說明。4.如果你要為一個(gè)工廠設(shè)計(jì)智能制造系統(tǒng),你會(huì)選擇哪種邊緣體系結(jié)構(gòu)?為什么?5.邊緣計(jì)算與云計(jì)算是替代關(guān)系還是互補(bǔ)關(guān)系?請(qǐng)闡述你的觀點(diǎn)。6.智能邊緣計(jì)算中,“持續(xù)學(xué)習(xí)”與“協(xié)作學(xué)習(xí)”有何區(qū)別與聯(lián)系?7.未來6G網(wǎng)絡(luò)將如何推動(dòng)邊緣計(jì)算的發(fā)展?可能帶來哪些新的應(yīng)用?課程小結(jié):本章系統(tǒng)介紹了邊緣計(jì)算技術(shù)的概念、特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)了其在智能物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)低時(shí)延、高可靠、數(shù)據(jù)本地化處理等方面的重要作用。重點(diǎn)分析了邊緣計(jì)算與云計(jì)算的協(xié)同關(guān)系、智能邊緣計(jì)算的框架及其在智能制造、智能交通、智慧城市等領(lǐng)域的典型應(yīng)用。同時(shí),探討了邊緣計(jì)算在技術(shù)發(fā)展、商業(yè)模式及系統(tǒng)部署中面臨的挑戰(zhàn),并展望了其未來與人工智能、5G/6G網(wǎng)絡(luò)深度融合的發(fā)展趨勢。通過本章學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能理解邊緣計(jì)算的核心價(jià)值,掌握其基本架構(gòu)與應(yīng)用模式,為后續(xù)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與邊緣應(yīng)用開發(fā)奠定基礎(chǔ)。教學(xué)過程設(shè)計(jì):復(fù)習(xí)__分鐘,授新課分鐘,安排討論分鐘,布置作業(yè)分鐘授課類型(請(qǐng)打√):理論課?討論課□實(shí)驗(yàn)課□練習(xí)課□其他□教學(xué)方式(請(qǐng)打√):講授?討論?指導(dǎo)□其他□教學(xué)資源(請(qǐng)打√):多媒體?模型□實(shí)物□掛圖□音像?其他□填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減;2.教學(xué)內(nèi)容與討論、思考題、作業(yè)部分可合二為一。第六章教學(xué)課時(shí)整體安排授課章節(jié)數(shù)字孿生技術(shù)課時(shí)安排4教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)目標(biāo)(1)理解數(shù)字孿生的基本概念、發(fā)展歷程及其在智能制造中的意義;(2)掌握數(shù)字孿生的基本組成(物理實(shí)體、虛擬模型、數(shù)據(jù)交互)與五大能力;(3)熟悉數(shù)字孿生的關(guān)鍵技術(shù)體系與架構(gòu)層次;(4)了解數(shù)字孿生在智能物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的應(yīng)用模式與發(fā)展趨勢。2.技能目標(biāo)(1)能夠分析數(shù)字孿生系統(tǒng)的基本組成與工作流程;(2)具備識(shí)別數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)與實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)的能力;(3)能夠初步評(píng)估數(shù)字孿生技術(shù)在產(chǎn)品生命周期各階段的應(yīng)用價(jià)值;(4)具備理解數(shù)字孿生與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)融合的基本思路。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)虛實(shí)融合、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)思維與創(chuàng)新意識(shí);(2)增強(qiáng)對(duì)全生命周期管理、預(yù)測性維護(hù)等工業(yè)智能理念的理解;(3)樹立在數(shù)字化建模、仿真與優(yōu)化中的工程嚴(yán)謹(jǐn)性與責(zé)任感;(4)激發(fā)探索數(shù)字孿生在未來工業(yè)、城市、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用的興趣。教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)):基本內(nèi)容:數(shù)字孿生技術(shù)概述:概念、起源、意義與發(fā)展歷程;數(shù)字孿生的基本組成:物理實(shí)體、虛擬模型、數(shù)據(jù)交互接口;數(shù)字孿生的五大能力:定義、展現(xiàn)、交互、服務(wù)、進(jìn)化;數(shù)字孿生的關(guān)鍵技術(shù):多領(lǐng)域多尺度融合建模、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與物理模型融合、數(shù)據(jù)采集與傳輸、全生命周期數(shù)據(jù)管理、VR呈現(xiàn)與高性能計(jì)算數(shù)字孿生技術(shù)體系架構(gòu):數(shù)據(jù)保障層、建模計(jì)算層、功能層、體驗(yàn)層;智能物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)字孿生技術(shù):與物聯(lián)網(wǎng)的伴生關(guān)系、指標(biāo)測量與精準(zhǔn)預(yù)測數(shù)字孿生的智能應(yīng)用:產(chǎn)品領(lǐng)域、智慧城市、醫(yī)療健康;數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)。重點(diǎn):數(shù)字孿生的基本概念與組成結(jié)構(gòu);數(shù)字孿生的五大能力及其實(shí)現(xiàn)方式;數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)的分類與作用;數(shù)字孿生在產(chǎn)品全生命周期中的應(yīng)用模式。難點(diǎn):多領(lǐng)域多尺度融合建模的實(shí)現(xiàn)方法與技術(shù)挑戰(zhàn);數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與物理模型融合的機(jī)理與路徑;數(shù)字孿生技術(shù)體系中各層次的協(xié)同機(jī)制;數(shù)字孿生在實(shí)際應(yīng)用中面臨的標(biāo)準(zhǔn)化、安全與成本問題。討論、思考題、作業(yè):1.完成教材第六章中的課后習(xí)題;2.數(shù)字孿生如何實(shí)現(xiàn)從物理實(shí)體到虛擬模型的“雙向映射”?這一過程依賴哪些關(guān)鍵技術(shù)?3.在智能制造中,數(shù)字孿生可以在哪些環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用?試舉一例說明。4.數(shù)字孿生技術(shù)在智慧城市建設(shè)中可能面臨哪些數(shù)據(jù)隱私與安全問題?應(yīng)如何應(yīng)對(duì)?5.數(shù)字孿生與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真有何本質(zhì)區(qū)別?6.為什么說“數(shù)字孿生是實(shí)現(xiàn)信息物理系統(tǒng)(CPS)的最佳技術(shù)”?7.未來數(shù)字孿生技術(shù)可能在哪些新興領(lǐng)域取得突破?請(qǐng)結(jié)合技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。課程小結(jié):本章系統(tǒng)介紹了數(shù)字孿生技術(shù)的概念、組成、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用前景。重點(diǎn)闡述了數(shù)字孿生作為物理實(shí)體與虛擬模型間實(shí)時(shí)映射的核心技術(shù),其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)維服務(wù)等全生命周期中的重要作用,以及與智能物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的深度融合。通過分析數(shù)字孿生的技術(shù)體系與發(fā)展趨勢,揭示了其在智能制造、智慧城市、健康醫(yī)療等領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用潛力。同時(shí),也指出了當(dāng)前數(shù)字孿生技術(shù)在建模精度、數(shù)據(jù)融合、系統(tǒng)安全等方面面臨的挑戰(zhàn)。通過本章學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能理解數(shù)字孿生的基本理論與實(shí)現(xiàn)路徑,掌握其關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用模式,為后續(xù)開展智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與數(shù)字化應(yīng)用開發(fā)奠定基礎(chǔ)。教學(xué)過程設(shè)計(jì):復(fù)習(xí)__分鐘,授新課分鐘,安排討論分鐘,布置作業(yè)分鐘授課類型(請(qǐng)打√):理論課?討論課□實(shí)驗(yàn)課□練習(xí)課□其他□教學(xué)方式(請(qǐng)打√):講授?討論?指導(dǎo)□其他□教學(xué)資源(請(qǐng)打√):多媒體?模型□實(shí)物□掛圖□音像?其他□填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減;2.教學(xué)內(nèi)容與討論、思考題、作業(yè)部分可合二為一。第七章教學(xué)課時(shí)整體安排授課章節(jié)情景感知技術(shù)課時(shí)安排4教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)目標(biāo)(1)理解情景感知的基本概念、發(fā)展歷程及其在智能物聯(lián)網(wǎng)中的意義;(2)掌握情景感知的三級(jí)模型(感知-理解-預(yù)測)及系統(tǒng)三要素(感知-推理-行為);(3)熟悉情景感知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與典型應(yīng)用場景;(4)了解情景信息的采集、建模與處理方法及技術(shù)發(fā)展趨勢。2.技能目標(biāo)(1)能夠分析情景感知系統(tǒng)在不同應(yīng)用場景中的工作流程;(2)具備識(shí)別情景信息建模方法特點(diǎn)及應(yīng)用條件的能力;(3)能夠初步設(shè)計(jì)簡單情景感知系統(tǒng)的信息處理流程;(4)具備評(píng)估情景感知系統(tǒng)在隱私、安全等方面潛在問題的能力。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)以用戶為中心、環(huán)境智能化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維;(2)增強(qiáng)對(duì)多源信息融合與智能決策的技術(shù)敏感性;(3)樹立在情景感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)中平衡功能與隱私保護(hù)的倫理意識(shí);(4)激發(fā)探索情景感知技術(shù)在智慧生活、智能制造等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)):基本內(nèi)容:情景感知技術(shù)概述:概念、起源、意義與三級(jí)模型;情景感知系統(tǒng)的三要素:感知、推理、行為;情景感知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次與模型分類;情景感知技術(shù)的應(yīng)用場景:智能家居、智慧校園、智能農(nóng)業(yè)等;智能物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的情景感知技術(shù):情景信息采集(即時(shí)/非即時(shí)信息)、情景信息建模(關(guān)鍵值、本體、面向?qū)ο蟮饶P停?、情景信息處理(?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、過濾、融合)情景感知技術(shù)的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)。重點(diǎn):情景感知的三級(jí)模型及其信息處理流程;情景感知系統(tǒng)的三要素及其實(shí)現(xiàn)方式;情景信息建模的典型方法及其適用場景;情景感知在智能物聯(lián)網(wǎng)中的典型應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)。難點(diǎn):情景感知中“理解”與“預(yù)測”層次的實(shí)現(xiàn)機(jī)制;多傳感器數(shù)據(jù)融合與不確定性推理方法;情景信息建模中本體模型的構(gòu)建與應(yīng)用;情景感知系統(tǒng)中的安全隱私保護(hù)與用戶可控性設(shè)計(jì)。討論、思考題、作業(yè):1.完成教材第七章中的課后習(xí)題;2.在智能家居系統(tǒng)中,情景感知如何實(shí)現(xiàn)“主動(dòng)服務(wù)”?試舉例說明其感知-推理-行為過程。3.多傳感器融合在情景感知中有何優(yōu)勢?可能帶來哪些數(shù)據(jù)處理挑戰(zhàn)?4.如何在不同情景感知應(yīng)用中平衡個(gè)性化服務(wù)與用戶隱私保護(hù)?5.為什么說“情景感知是實(shí)現(xiàn)普適計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)”?6.恩茲利三級(jí)模型中,“預(yù)測”層次為何依賴前兩個(gè)層次的準(zhǔn)確性?7.未來情景感知技術(shù)在醫(yī)療健康、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域可能面臨哪些特殊挑戰(zhàn)?課程小結(jié):本章系統(tǒng)介紹了情景感知技術(shù)的概念、模型、系統(tǒng)組成及實(shí)現(xiàn)方法。重點(diǎn)闡述了情景感知從“感知”到“理解”再到“預(yù)測”的三級(jí)認(rèn)知模型,以及感知、推理、行為三個(gè)核心要素的協(xié)同機(jī)制。通過分析智能家居、智慧校園、智能農(nóng)業(yè)等典型應(yīng)用場景,揭示了情景感知在實(shí)現(xiàn)環(huán)境智能化、服務(wù)個(gè)性化方面的重要價(jià)值。同時(shí),探討了情景信息采集、建模與處理的關(guān)鍵技術(shù),以及多傳感器融合、機(jī)器感知擬人化等發(fā)展趨勢,并指出了在安全隱私、系統(tǒng)評(píng)估等方面面臨的挑戰(zhàn)。通過本章學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能理解情景感知的基本原理與技術(shù)體系,掌握其實(shí)現(xiàn)路徑與應(yīng)用模式,為后續(xù)開展智能環(huán)境設(shè)計(jì)與情景感知應(yīng)用開發(fā)奠定基礎(chǔ)。教學(xué)過程設(shè)計(jì):復(fù)習(xí)__分鐘,授新課分鐘,安排討論分鐘,布置作業(yè)分鐘授課類型(請(qǐng)打√):理論課?討論課□實(shí)驗(yàn)課□練習(xí)課□其他□教學(xué)方式(請(qǐng)打√):講授?討論?指導(dǎo)□其他□教學(xué)資源(請(qǐng)打√):多媒體?模型□實(shí)物□掛圖□音像?其他□填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減;2.教學(xué)內(nèi)容與討論、思考題、作業(yè)部分可合二為一。第八章教學(xué)課時(shí)整體安排授課章節(jié)協(xié)同技術(shù)課時(shí)安排4教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)目標(biāo)(1)理解智能物聯(lián)網(wǎng)中協(xié)同技術(shù)的基本概念、必要性與核心挑戰(zhàn);(2)掌握協(xié)同聯(lián)盟技術(shù)的生成、形成過程及通信機(jī)制;(3)熟悉基于協(xié)商、合同網(wǎng)、組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等協(xié)同方法的基本原理;(4)了解協(xié)同技術(shù)在目標(biāo)跟蹤、任務(wù)分配等典型場景中的應(yīng)用模式。2.技能目標(biāo)(1)能夠分析智能物聯(lián)網(wǎng)中協(xié)同資源、任務(wù)與信息處理的典型問題;(2)具備初步設(shè)計(jì)協(xié)同聯(lián)盟生成與效用分配方案的能力;(3)能夠比較不同協(xié)同方法的適用場景與優(yōu)缺點(diǎn);(4)具備識(shí)別協(xié)同系統(tǒng)中穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、可擴(kuò)展性等關(guān)鍵問題的能力。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)分布式系統(tǒng)思維與多智能體協(xié)同設(shè)計(jì)的工程意識(shí);(2)增強(qiáng)在資源受限環(huán)境下進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化與權(quán)衡的決策能力;(3)樹立在協(xié)同系統(tǒng)中考慮了能量、通信、計(jì)算等多維約束的系統(tǒng)觀;(4)激發(fā)在物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同智能方向進(jìn)行方法創(chuàng)新與應(yīng)用探索的興趣。教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)):基本內(nèi)容:協(xié)同技術(shù)概述:基本概念、必要性(執(zhí)行層面與應(yīng)用層面)及核心挑戰(zhàn);協(xié)同聯(lián)盟技術(shù):聯(lián)盟生成與形成過程、單任務(wù)與多任務(wù)聯(lián)盟生成算法、聯(lián)盟效用分配與穩(wěn)定性(Shapley值、Nash平衡等)、協(xié)同聯(lián)盟通信機(jī)制(消息、黑板、ACL等模式)典型協(xié)同方法:協(xié)商方法(博弈論、計(jì)劃、混合協(xié)商)、合同網(wǎng)方法、動(dòng)態(tài)仲裁與迭代式組合拍賣方法其他協(xié)同方法:基于組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法、基于分布式約束滿足的方法、基于代理的通信適配方法協(xié)同技術(shù)的問題與發(fā)展趨勢。重點(diǎn):智能物聯(lián)網(wǎng)中協(xié)同的必要性及核心挑戰(zhàn);協(xié)同聯(lián)盟的生成、形成與效用分配機(jī)制;合同網(wǎng)、動(dòng)態(tài)仲裁、組合拍賣等典型協(xié)同方法;多智能體通信模式及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。難點(diǎn):協(xié)同聯(lián)盟生成中的組合優(yōu)化與多任務(wù)沖突消解;聯(lián)盟效用分配的公平性、穩(wěn)定性與激勵(lì)相容性;動(dòng)態(tài)仲裁與迭代式拍賣方法中的實(shí)時(shí)性與最優(yōu)性平衡;分布式約束滿足問題在檢測調(diào)度等具體場景中的建模與求解。討論、思考題、作業(yè):1.完成教材第八章中的課后習(xí)題;2.在智能物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,為什么說“協(xié)同是必要的而非可選的”?請(qǐng)從資源、任務(wù)、通信三個(gè)角度闡述。3.對(duì)比合同網(wǎng)與動(dòng)態(tài)仲裁方法,分析它們分別適用于哪些類型的協(xié)同任務(wù)。4.在多任務(wù)聯(lián)盟生成中,如何平衡任務(wù)緊迫度與節(jié)點(diǎn)能量均衡?請(qǐng)?zhí)岢瞿愕脑O(shè)計(jì)思路。5.協(xié)同聯(lián)盟的“Nash平衡穩(wěn)定性”對(duì)智能物聯(lián)網(wǎng)的長期運(yùn)行有何重要意義?6.如何通過協(xié)同通信機(jī)制(如ACL)實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、跨協(xié)議的知識(shí)級(jí)交互?7.未來智能物聯(lián)網(wǎng)在協(xié)同技術(shù)方面可能面臨哪些新的挑戰(zhàn)?試從6G、AI融合等角度進(jìn)行分析。課程小結(jié):本章系統(tǒng)闡述了智能物聯(lián)網(wǎng)中協(xié)同技術(shù)的基本概念、實(shí)現(xiàn)方法與應(yīng)用挑戰(zhàn)。重點(diǎn)分析了協(xié)同聯(lián)盟技術(shù)的生成、形成、效用分配及通信機(jī)制,介紹了合同網(wǎng)、動(dòng)態(tài)仲裁、組合拍賣等多種協(xié)同方法,并探討了基于組織結(jié)構(gòu)、約束滿足和代理適配等其他協(xié)同路徑。通過典型應(yīng)用案例,揭示了協(xié)同技術(shù)在提升系統(tǒng)能效、任務(wù)并行性、實(shí)時(shí)響應(yīng)等方面的關(guān)鍵作用。同時(shí),也指出了協(xié)同系統(tǒng)在可擴(kuò)展性、穩(wěn)健性、能量均衡等方面面臨的持續(xù)挑戰(zhàn)。通過本章學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能理解協(xié)同技術(shù)的理論體系與實(shí)現(xiàn)路徑,掌握多智能體協(xié)同在物聯(lián)網(wǎng)中的典型模式,為構(gòu)建高效、自適應(yīng)的智能協(xié)同物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。教學(xué)過程設(shè)計(jì):復(fù)習(xí)__分鐘,授新課分鐘,安排討論分鐘,布置作業(yè)分鐘授課類型(請(qǐng)打√):理論課?討論課□實(shí)驗(yàn)課□練習(xí)課□其他□教學(xué)方式(請(qǐng)打√):講授?討論?指導(dǎo)□其他□教學(xué)資源(請(qǐng)打√):多媒體?模型□實(shí)物□掛圖□音像?其他□填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減;2.教學(xué)內(nèi)容與討論、思考題、作業(yè)部分可合二為一。第九章教學(xué)課時(shí)整體安排授課章節(jié)智能物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)踐課時(shí)安排6教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)目標(biāo)(1)理解智能物聯(lián)網(wǎng)的基本概念及其在多個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用模式;(2)掌握智能工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、電網(wǎng)、環(huán)保、醫(yī)療、安防、家居、物流、軍事、水下及天空地海一體化等典型應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù);(3)了解各應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)組成、功能模塊及典型項(xiàng)目案例。2.技能目標(biāo)(1)能夠分析典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)路徑;(2)具備初步設(shè)計(jì)某一行業(yè)智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案的能力;(3)能夠結(jié)合實(shí)際案例,分析物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在具體場景中的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維與系統(tǒng)分析能力;(2)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)信息化、智能化發(fā)展趨勢的敏感性與洞察力;(3)提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及解決實(shí)際工程問題的綜合素養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)):基本內(nèi)容:智能工業(yè)——工業(yè)可視化安全管理系統(tǒng)智能農(nóng)業(yè)——農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)智能交通——無人駕駛汽車智能電網(wǎng)——輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)智能環(huán)保——水質(zhì)污染監(jiān)測系統(tǒng)智能醫(yī)療——物聯(lián)網(wǎng)智能診療系統(tǒng)智能安防——深圳機(jī)場視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)共享平臺(tái)項(xiàng)目智能家居——家庭自動(dòng)化控制系統(tǒng)智能物流——倉庫管理系統(tǒng)軍事應(yīng)用——戰(zhàn)場態(tài)勢感知系統(tǒng)水下應(yīng)用——養(yǎng)魚場應(yīng)用系統(tǒng)天空地海一體化——海洋立體通信外場(荊門)試驗(yàn)項(xiàng)目重點(diǎn):各領(lǐng)域智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)(如感知層、傳輸層、應(yīng)用層);典型系統(tǒng)如工業(yè)安全管理、無人駕駛、智能電網(wǎng)、水質(zhì)監(jiān)測等的關(guān)鍵技術(shù);系統(tǒng)集成與多技術(shù)融合(如5G、AI、傳感網(wǎng)絡(luò))在實(shí)際項(xiàng)目中

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