《物聯網工程導論》課程建設2010年（第二屆）高等院校物聯網專業建設論壇

華中科技大學計算機學院上海交通大學軟件學院2010年8月21日《物聯網工程導論》課程建設2010年（第二屆）高等院校物內容大綱物聯網技術、產業、應用和人才培養《物聯網工程導論》課程建設內容大綱物聯網技術、產業、應用和人才培養物聯網是戰略性新興產業新的增長點，也將推動我國信息化建設在更高層面、更廣領域向縱深發展胡錦濤、溫家寶等黨和國家領導在不同場合多次明確提出了“感知中國”的理念，“物聯網”提到國家議事日程。胡總書記今年6月在兩院院士大會上提出：加快發展物聯網技術，構建泛在的信息網絡體系，使基于數據和知識的產業成為重要新興支柱產業，推進國民經濟和社會信息化的重要指示。溫總理在首都科技大會上指出：要著力突破傳感網、物聯網的關鍵技術，及早部署后IP時代相關技術研發，使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的“發動機”。今年的兩會政府工作報告中強調：“大力培育戰略性新興產業，積極推進‘三網’融合取得實質性進展，加快物聯網的研發應用”。物聯網是戰略性新興產業新的增長點，也將推動我國信息化建設在更物聯網技術、產業和應用的特征物聯網涉及面廣，從感知層、網絡層、到應用層均涉及標準、核心技術及產品，以及眾多技術、產品、系統、網絡及應用間的融合和協同工作；物聯網產業鏈長，應用面極廣，無所不在。戰略特征集成力（更高層次、更大體量的集成）創新力（技術、產業和商業模式的創新）滲透力（與各產業融合，促進產業結構調整和兩化融合）帶動力（中樞作用）物聯網技術、產業和應用的特征物聯網涉及面廣，從感知層、網絡層歐洲物聯網研究項目組（CERP-IoT）

制定了戰略研究路線圖歐洲物聯網研究項目組（CERP-IoT）

制定了戰略研究路線物聯網關鍵技術識別技術硬件物聯網架構技術數據和信號處理技術通信技術發現和搜索引擎技術網絡技術關系網絡管理技術網絡發現電力及能源存儲技術軟件和算法安全和隱私技術標準化技術6物聯網關鍵技術識別技術硬件物聯網架構技術數據和信號處理技術通認識物聯網技術有不同視角，這不同視角就匯集成物聯網專業核心知識和能力體系RFID技術傳感器技術WSN技術定位技術嵌入式系統技術無線通信技術體系結構技術數據處理技術信息安全技術控制與執行技術應用系統設計技術第一屆高等院校物聯網專業建設論壇2010年7月23—24日上海交通大學認識物聯網技術有不同視角，這不同視角就匯集成物聯網專業核心知物聯網產業鏈包括芯片商、通信模塊商、外部硬件提供商、應用設備和軟件提供商、系統集成商、M2M服務提供商、傳統電信運營商、原始設備制造商、消費者、管理咨詢提供商和測試認證提供商等。

物聯網產業鏈包括芯片商、通信模塊商、外部硬件提供商、應用設備物聯網將是下一個萬億美元級的產業

作為戰略性新興產業，物聯網產業具有資源能耗低、帶動系數大、就業機會多、綜合效益好的特征，擁有巨大的市場需求前景。美國AlexanderResources調查公司預測，2010年物聯網將帶來2700億美元的龐大市場，未來3年物聯網行業應用復合增長率將保持50%以上。美國咨詢機構Forrester預測，到2020年，全球物物互聯的業務（即物聯網業務）與現有的人人互聯業務（即互聯網業務）之比將達到30:1。

物聯網將是下一個萬億美元級的產業作為戰略性新興產業，物聯網RFID業。支持RFID產業化關鍵技術、應用關鍵技術以及與其它信息技術的融合，加快推進RFID產業基地和研發基地的建設。傳感網業。發展光電類、機械類、熱學類、化學類、生物學類等微納傳感器產品，體系構架、組網、協同處理、傳輸、多種傳感器及陣列等技術標準和產品。數字家庭業。整合智能網絡化電子產品、移動消費電子產品、數字音視頻內容傳輸關聯設備等數字家庭產業鏈。移動電子商務業。發展安全芯片、支付手機和SIM卡、業務受理終端（POS機具）等相關領域的研發和制造，建設全國領先的移動電子商務產業基地。物聯網產業內涵和外延RFID業。支持RFID產業化關鍵技術、應用關鍵技術以及與其物聯網軟件業。突破多傳感網應用、RFID網絡化應用中間件平臺、物聯網應用服務平臺等關鍵支撐性軟件技術，打造物聯網核心基礎軟件研發基地；提升傳感網、數字家庭、RFID等應用軟件產業比重；促進物聯網服務外包企業發展，加強物聯網系統集成服務產業發展。智能裝備業。推進自動識別、無線通信技術等在生產制造過程、物流與供應鏈管理領域應用，攻克一批具有數字化、智能化、集成化、網絡化特征的智能裝備系統，形成智能裝備產業集群。第三代移動通信業（以下簡稱3G）。推進新一代高速寬帶網絡設備和產品產業化，結合建設“無線城市”的要求，發展3G系統設備、通信設備、芯片及移動終端等。物聯網產業內涵和外延物聯網軟件業。突破多傳感網應用、RFID網絡化應用中間件平臺物聯網主要應用領域12航天航空制造，產品生命周期管理汽車加工產業-石油和天然氣通信安全，安全和隱私智能建筑醫療技術和醫療保障領域環境監測客運和貨運老年人生活食品可追溯性制藥農業和育種回收媒體，娛樂和票務保險零售，物流，供應鏈管理物聯網主要應用領域12航天航空制造，產品生命周期管理汽車加工物聯網工程導論課程建設物聯網工程人才培養是以計算機、通信、控制（3C）融合為主要特征的綜合性專業，涉及計算機、通信、控制、電子、信息安全、數學、物理、工程等多個專業的知識，本專業的學生應按復合型工程類人才進行培養。具有系統、扎實的理論基礎，在物聯網信息的獲取、傳遞、處理及應用等方面具有較寬廣的專業知識。畢業生可在交通、物流、家電、環保、政務、安保、消防、電網、國防等多個領域從事物聯網相關的科研、教學、管理、開發等工作。物聯網工程人才培養是以計算機、通信、控制（3C）融合為主要特內容大綱物聯網技術、產業和應用領域《物聯網工程導論》課程建設內容大綱物聯網技術、產業和應用領域課程內容簡介本課程是物聯網專業的核心課程。目的是使學生通過課程的學習，能夠全面了解物聯網的基本理論知識，初步掌握物聯網關鍵技術及其應用方法，為運用這些技術和方法構建物聯網應用系統打下基礎。

授課內容主要以物聯網應用技術為主線：物聯網基本理論，包括系統架構技術、數據處理技術、信息安全技術、控制與執行技術等；物聯網關鍵技術及系統，包括射頻識別（RFID）技術、傳感器與無線傳感網（WSN）技術、定位技術、嵌入式技術、無線網絡通信技術等；物聯網應用，包括物聯網多領域應用建議學時：34學時，其中實驗6學時課程內容簡介本課程是物聯網專業的核心課程。第1章緒論1.1信息技術、信息產業和信息化發展1.1.1創新是21世紀信息技術發展的必由之路信息技術的發展水平影響國家的核心競爭力以信息技術為基礎的交叉學科快速發展信息技術發展的困惑21世界信息技術的發展趨勢1.1.2信息產業與信息化發展從產業結構、與信息社會關系和發展戰略角度認識信息產業信息化內涵信息化與工業化融合1.1.3戰略性新興產業與物聯網我國工業化發展道路面臨戰略選擇發展物聯網等戰略性新興產業的重大決策物聯網發展的社會背景和技術背景第1章緒論1.1信息技術、信息產業和信息化發展第1章緒論1.2物聯網的基本概念1.2.1物聯網的定義更透徹的感知、更全面的互聯互通、更深入的智能化1.2.2物聯網體系結構感知技術：RFID、傳感器與WSN、定位技術、視頻識別技術等傳輸技術：互聯網技術、無線通信技術等支撐技術：云計算與高性能計算技術、數據庫與數據挖掘技術、信息安全技術等應用技術：直接支持應用系統運行的技術，包括信息共享與交互平臺技術、數據存儲技術、各行業物聯網應用系統等1.2.3物聯網概念解析物聯網與互聯網、傳感網、泛在計算、信息物理系統（CPS）第1章緒論1.2物聯網的基本概念第1章緒論1.3物聯網技術識別技術、通信技術、數據和信號處理技術、嵌入式系統及技術、發現和搜索引擎技術、數據挖掘技術、安全和隱私技術、標準化技術。1.4物聯網產業物聯網產業鏈、物聯網產業內涵和外延1.5物聯網應用環境保護、安全防范、衛生安全、商務金融、智能交通、物流與供應鏈、智能電網、智能社區、教育娛樂、生產制造、國防軍事等1.6物聯網國內外發展狀況1.6.1國外發展狀況美國、歐盟、日本、韓國等國家，國際電聯、EPCGlobal等組織1.6.2國內發展狀況產業角度（戰略性新興產業）、技術角度、教育角度第1章緒論1.3物聯網技術第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.1射頻識別（RFID）技術及系統（是誰）2.1.1自動識別技術和物品編碼體系2.1.2RFID系統工作原理2.1.3RFID系統組成和分類2.1.4RFID標簽2.1.5RFID讀寫器2.1.6RFID中間件2.1.7RFID公共服務技術與網絡2.1.8RFID應用工程技術RFID標簽編碼方法、RFID標簽選型技術與系統、RFID標簽空間部署技術與系統、RFID讀寫器配置技術、RFID讀寫器空間部署技術與系統、可重構RFID中間件技術與系統、RFID業務流程仿真技術與系統等。第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.1第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.2傳感器與無線傳感網絡WSN（處于什么狀態）2.2.1傳感器技術與系統傳感器概念：將非電量轉化為電量的裝置傳感器分類：按有源與無源分類，按用途分類等2.2.2無線傳感網絡WSNWSN概述WSN通信組網技術WSN的典型開發環境與仿真平臺WSN的應用第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.2傳第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.3定位技術及系統（處在什么位置）2.3.1衛星定位技術2.3.2基于WiFi的定位技術2.3.3基于RFID的定位技術2.3.4基于UWB的定位技術2.3.5定位系統及其應用第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.3第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.4視頻識別技術與系統（操作過程）第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.4第3章物聯網傳輸技術3.1無線通信技術基礎3.1.1無線電頻譜與無線通信3.1.2調制解調技術3.1.3無線通信接入技術3.1.4多址接入3.1.5無線通信網絡的分類3.2無線個域網3.2.1藍牙技術3.1.2Zigbee技術3.3無線局域網（WLAN）3.3.1無線局域網特點及應用3.1.2無線局域網網絡拓撲與接口3.1.3無線局域網協議第3章物聯網傳輸技術3.1無線通信技術基礎第3章物聯網傳輸技術3.4無線城域網3.1.1寬帶無線接入技術3.1.1WiMax3.1.2無線Mesh網3.5無線廣域網3.5.1蜂窩通信技術3.5.2第三代移動通信（3G）技術3.6衛星通信技術第3章物聯網傳輸技術3.4無線城域網第4章物聯網支撐技術4.1云計算與高性能計算技術4.2數據庫與數據挖掘技術4.3物聯網軟件與中間件技術4.4物聯網信息安全技術4.5物聯網數據交換標準技術第4章物聯網支撐技術4.1云計算與高性能計算技術第5章物聯網應用技術5.1現代物流領域應用5.2生產制造領域應用5.3醫療健康領域應用5.4環境保護領域應用5.5智能交通領域應用5.6安全防偽領域應用5.7智慧城市領域應用5.8智能電網領域應用5.9智能家居領域應用5.10M2M應用領域應用第5章物聯網應用技術5.1現代物流領域應用上海交通大學軟件學院上海東川路800號交通大學軟件大樓郵編：200240上海張江RFID應用測試公共服務平臺上海浦東新區張東路1387號集電港二期33幢郵編：20120313041663524021-34204117Email:wangdong@上海交通大學軟件學院《物聯網工程導論》課程建設2010年（第二屆）高等院校物聯網專業建設論壇

華中科技大學計算機學院上海交通大學軟件學院2010年8月21日《物聯網工程導論》課程建設2010年（第二屆）高等院校物內容大綱物聯網技術、產業、應用和人才培養《物聯網工程導論》課程建設內容大綱物聯網技術、產業、應用和人才培養物聯網是戰略性新興產業新的增長點，也將推動我國信息化建設在更高層面、更廣領域向縱深發展胡錦濤、溫家寶等黨和國家領導在不同場合多次明確提出了“感知中國”的理念，“物聯網”提到國家議事日程。胡總書記今年6月在兩院院士大會上提出：加快發展物聯網技術，構建泛在的信息網絡體系，使基于數據和知識的產業成為重要新興支柱產業，推進國民經濟和社會信息化的重要指示。溫總理在首都科技大會上指出：要著力突破傳感網、物聯網的關鍵技術，及早部署后IP時代相關技術研發，使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的“發動機”。今年的兩會政府工作報告中強調：“大力培育戰略性新興產業，積極推進‘三網’融合取得實質性進展，加快物聯網的研發應用”。物聯網是戰略性新興產業新的增長點，也將推動我國信息化建設在更物聯網技術、產業和應用的特征物聯網涉及面廣，從感知層、網絡層、到應用層均涉及標準、核心技術及產品，以及眾多技術、產品、系統、網絡及應用間的融合和協同工作；物聯網產業鏈長，應用面極廣，無所不在。戰略特征集成力（更高層次、更大體量的集成）創新力（技術、產業和商業模式的創新）滲透力（與各產業融合，促進產業結構調整和兩化融合）帶動力（中樞作用）物聯網技術、產業和應用的特征物聯網涉及面廣，從感知層、網絡層歐洲物聯網研究項目組（CERP-IoT）

制定了戰略研究路線圖歐洲物聯網研究項目組（CERP-IoT）

制定了戰略研究路線物聯網關鍵技術識別技術硬件物聯網架構技術數據和信號處理技術通信技術發現和搜索引擎技術網絡技術關系網絡管理技術網絡發現電力及能源存儲技術軟件和算法安全和隱私技術標準化技術34物聯網關鍵技術識別技術硬件物聯網架構技術數據和信號處理技術通認識物聯網技術有不同視角，這不同視角就匯集成物聯網專業核心知識和能力體系RFID技術傳感器技術WSN技術定位技術嵌入式系統技術無線通信技術體系結構技術數據處理技術信息安全技術控制與執行技術應用系統設計技術第一屆高等院校物聯網專業建設論壇2010年7月23—24日上海交通大學認識物聯網技術有不同視角，這不同視角就匯集成物聯網專業核心知物聯網產業鏈包括芯片商、通信模塊商、外部硬件提供商、應用設備和軟件提供商、系統集成商、M2M服務提供商、傳統電信運營商、原始設備制造商、消費者、管理咨詢提供商和測試認證提供商等。

物聯網產業鏈包括芯片商、通信模塊商、外部硬件提供商、應用設備物聯網將是下一個萬億美元級的產業

作為戰略性新興產業，物聯網產業具有資源能耗低、帶動系數大、就業機會多、綜合效益好的特征，擁有巨大的市場需求前景。美國AlexanderResources調查公司預測，2010年物聯網將帶來2700億美元的龐大市場，未來3年物聯網行業應用復合增長率將保持50%以上。美國咨詢機構Forrester預測，到2020年，全球物物互聯的業務（即物聯網業務）與現有的人人互聯業務（即互聯網業務）之比將達到30:1。

物聯網將是下一個萬億美元級的產業作為戰略性新興產業，物聯網RFID業。支持RFID產業化關鍵技術、應用關鍵技術以及與其它信息技術的融合，加快推進RFID產業基地和研發基地的建設。傳感網業。發展光電類、機械類、熱學類、化學類、生物學類等微納傳感器產品，體系構架、組網、協同處理、傳輸、多種傳感器及陣列等技術標準和產品。數字家庭業。整合智能網絡化電子產品、移動消費電子產品、數字音視頻內容傳輸關聯設備等數字家庭產業鏈。移動電子商務業。發展安全芯片、支付手機和SIM卡、業務受理終端（POS機具）等相關領域的研發和制造，建設全國領先的移動電子商務產業基地。物聯網產業內涵和外延RFID業。支持RFID產業化關鍵技術、應用關鍵技術以及與其物聯網軟件業。突破多傳感網應用、RFID網絡化應用中間件平臺、物聯網應用服務平臺等關鍵支撐性軟件技術，打造物聯網核心基礎軟件研發基地；提升傳感網、數字家庭、RFID等應用軟件產業比重；促進物聯網服務外包企業發展，加強物聯網系統集成服務產業發展。智能裝備業。推進自動識別、無線通信技術等在生產制造過程、物流與供應鏈管理領域應用，攻克一批具有數字化、智能化、集成化、網絡化特征的智能裝備系統，形成智能裝備產業集群。第三代移動通信業（以下簡稱3G）。推進新一代高速寬帶網絡設備和產品產業化，結合建設“無線城市”的要求，發展3G系統設備、通信設備、芯片及移動終端等。物聯網產業內涵和外延物聯網軟件業。突破多傳感網應用、RFID網絡化應用中間件平臺物聯網主要應用領域40航天航空制造，產品生命周期管理汽車加工產業-石油和天然氣通信安全，安全和隱私智能建筑醫療技術和醫療保障領域環境監測客運和貨運老年人生活食品可追溯性制藥農業和育種回收媒體，娛樂和票務保險零售，物流，供應鏈管理物聯網主要應用領域12航天航空制造，產品生命周期管理汽車加工物聯網工程導論課程建設物聯網工程人才培養是以計算機、通信、控制（3C）融合為主要特征的綜合性專業，涉及計算機、通信、控制、電子、信息安全、數學、物理、工程等多個專業的知識，本專業的學生應按復合型工程類人才進行培養。具有系統、扎實的理論基礎，在物聯網信息的獲取、傳遞、處理及應用等方面具有較寬廣的專業知識。畢業生可在交通、物流、家電、環保、政務、安保、消防、電網、國防等多個領域從事物聯網相關的科研、教學、管理、開發等工作。物聯網工程人才培養是以計算機、通信、控制（3C）融合為主要特內容大綱物聯網技術、產業和應用領域《物聯網工程導論》課程建設內容大綱物聯網技術、產業和應用領域課程內容簡介本課程是物聯網專業的核心課程。目的是使學生通過課程的學習，能夠全面了解物聯網的基本理論知識，初步掌握物聯網關鍵技術及其應用方法，為運用這些技術和方法構建物聯網應用系統打下基礎。

授課內容主要以物聯網應用技術為主線：物聯網基本理論，包括系統架構技術、數據處理技術、信息安全技術、控制與執行技術等；物聯網關鍵技術及系統，包括射頻識別（RFID）技術、傳感器與無線傳感網（WSN）技術、定位技術、嵌入式技術、無線網絡通信技術等；物聯網應用，包括物聯網多領域應用建議學時：34學時，其中實驗6學時課程內容簡介本課程是物聯網專業的核心課程。第1章緒論1.1信息技術、信息產業和信息化發展1.1.1創新是21世紀信息技術發展的必由之路信息技術的發展水平影響國家的核心競爭力以信息技術為基礎的交叉學科快速發展信息技術發展的困惑21世界信息技術的發展趨勢1.1.2信息產業與信息化發展從產業結構、與信息社會關系和發展戰略角度認識信息產業信息化內涵信息化與工業化融合1.1.3戰略性新興產業與物聯網我國工業化發展道路面臨戰略選擇發展物聯網等戰略性新興產業的重大決策物聯網發展的社會背景和技術背景第1章緒論1.1信息技術、信息產業和信息化發展第1章緒論1.2物聯網的基本概念1.2.1物聯網的定義更透徹的感知、更全面的互聯互通、更深入的智能化1.2.2物聯網體系結構感知技術：RFID、傳感器與WSN、定位技術、視頻識別技術等傳輸技術：互聯網技術、無線通信技術等支撐技術：云計算與高性能計算技術、數據庫與數據挖掘技術、信息安全技術等應用技術：直接支持應用系統運行的技術，包括信息共享與交互平臺技術、數據存儲技術、各行業物聯網應用系統等1.2.3物聯網概念解析物聯網與互聯網、傳感網、泛在計算、信息物理系統（CPS）第1章緒論1.2物聯網的基本概念第1章緒論1.3物聯網技術識別技術、通信技術、數據和信號處理技術、嵌入式系統及技術、發現和搜索引擎技術、數據挖掘技術、安全和隱私技術、標準化技術。1.4物聯網產業物聯網產業鏈、物聯網產業內涵和外延1.5物聯網應用環境保護、安全防范、衛生安全、商務金融、智能交通、物流與供應鏈、智能電網、智能社區、教育娛樂、生產制造、國防軍事等1.6物聯網國內外發展狀況1.6.1國外發展狀況美國、歐盟、日本、韓國等國家，國際電聯、EPCGlobal等組織1.6.2國內發展狀況產業角度（戰略性新興產業）、技術角度、教育角度第1章緒論1.3物聯網技術第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.1射頻識別（RFID）技術及系統（是誰）2.1.1自動識別技術和物品編碼體系2.1.2RFID系統工作原理2.1.3RFID系統組成和分類2.1.4RFID標簽2.1.5RFID讀寫器2.1.6RFID中間件2.1.7RFID公共服務技術與網絡2.1.8RFID應用工程技術RFID標簽編碼方法、RFID標簽選型技術與系統、RFID標簽空間部署技術與系統、RFID讀寫器配置技術、RFID讀寫器空間部署技術與系統、可重構RFID中間件技術與系統、RFID業務流程仿真技術與系統等。第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.1第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.2傳感器與無線傳感網絡WSN（處于什么狀態）2.2.1傳感器技術與系統傳感器概念：將非電量轉化為電量的裝置傳感器分類：按有源與無源分類，按用途分類等2.2.2無線傳感網絡WSNWSN概述WSN通信組網技術WSN的典型開發環境與仿真平臺WSN的應用第2章物聯網感知技術

（標識、狀態、位置、過程）2.2傳第2章物聯網感知技術

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