22 物联网的知识体系 物联网工程导论

主要内容 概述 物联网工程知识领域 物联网工程知识模块 物联网工程知识单元 物联网工程知识点 物联网工程导论

22-0.概述 整体上，物联网分为软件、硬件两大部分，软件部分即为物联网的应用服务层，包括应用、支撑两部分。硬件部分分为网络传输层和感知控制层，分别对应传输部分、感知部分；软件部分大都基于互联网的TCP/IP通信协议，而硬件部分则有GPRS、传感器等通信协议。 物联网工程导论

22-0.概述 物联网工程导论 感知控制层 网络传输层 应用服务层 主要技术 EPC编码和RFID射频识别技术 无线传感器网络，PLC，蓝牙，Wi-Fi，现场总线 云计算技术、数据融合与智能技术、中间件技术 知识点 EPC编码的标准和RFID的工作原理 数据传输方式，算法，原理 云连接、云安全、云存储、知识表达与获取、智能Agent 知识单元 产品编码标准、RFID标签、阅读器、天线、中间件 组网技术，定位技术，时间同步技术，路由协议，MAC协议，数据融合 数据库技术、智能技术、信息安全技术 知识体系 通过对产品按照合适的标准来进行编码实现对产品的辨别。和通过射频识别技术，完成对产品的信息读取，处理和管理 技术框架，通信协议，技术标准 云计算系统、人工智能系统、分布智能系统 软件（平台） RFID中间件（产品信息转换软件、数据库等） NS2，IAR, KEIL, Wave 数据库系统、中间件平台、云计算平台 硬件（平台） RFID应答器、阅读器，天线组成的RFID系统 CC2430, EM250, JENNIC LTD, FREESCALE BEE PC和各种嵌入式终端 相关课程 编码理论、通信原理、数据库、电子电路 无线传感器网络简明教程，电力线通信技术，蓝牙技术基础，现场总线技术 微机原理与操作系统、计算机网络、数据库技术、信息安全 物联网工程导论

22-0.概述 物联网工程是教育部批准新设立的战略性新兴产业相关本科专业，学科基础一般依靠计算机科学与技术、信息与通信工程、智能科学与技术、控制科学与工程等主干学科。 按照一般工程专业划分，物联网工程分为三大知识领域：通识基础类知识领域、综合管理类知识领域和专业技术类知识领域，本节主要重点讨论物联网工程专业技术类知识领域，并进一步分析物联网工程关键知识点。 物联网工程导论

22-0.概述 物联网工程导论

22-0.概述 物联网工程导论 大学英语、大学物理、高等数学、概率论与数理统计、程序设计基础等 面向对象程序设计、电路与电子技术、计算机组成原理、计算机网络等 控制论、信息论、计算机 嵌入式 软件 网络 物联网总论（RFID,WSN,M2M,云计算） 物联网综合实训 感知控制方向 网络传输方向 智能服务方向 专业课设置 卓越工程师计划 综合实训 专业基础课 学科基础课 通识课 物联网知识体系与课程规划（按学科方向） 22-0.概述 物联网工程导论

22-0.概述 物联网工程导论 大学英语、大学物理、高等数学、概率论与数理统计、程序设计基础等 面向对象程序设计、电路与电子技术、计算机组成原理、计算机网络等 控制论、信息论、计算机 嵌入式 软件 网络 物联网总论（RFID,WSN,M2M,云计算） 物联网综合实训 物联网终端（嵌入式）开发工程师 物联网软件工程师 系统管理与维护工程师 卓越工程师计划 综合实训 专业基础课 学科基础课 通识课 物联网知识体系与课程规划（按职业岗位需求） 物联网工程导论

22-1.物联网工程知识领域 物联网工程专业涉及三个知识领域。 通识基础类知识领域：“非专业、非职业性的教育”，通过这部分知识的学习让同学们掌握最基本的常识性知识； 综合管理类知识领域：人文环境、法律法规、经济与管理、心理素质、职业修养及道德教育等； 专业技术类知识领域：凡涉及到学科基础、技术技能及学科发展方向的相关领域。 物联网工程导论

22-2.物联网工程知识模块 物联网工程导论 知识模块名称 内容 感知识别 由数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层组成。数据采集包括传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术，涉及到各种物理量、标识、音频和视频多媒体数据。通过短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理，以提高信息的精度，降低信息冗余度，并通过自组织能力的短距离传感网接入广域承载网络。 网络构建 将来自感知层的各类信息通过基础承载网络传输到应用层，包括移动通信网、互联网、卫星网、广电网、行业专网及形成的融合网络等。涉及到传感网技术、通信协议等技术单元。 管理服务 由云计算、引擎等数据存储、分析、处理系统等组成，在高性能计算和海量存储技术的支撑下，管理服务层将大规模数据高效、可靠地组织起来，为上层行业应用提供智能的支撑平台。 创新应用 主要将物联网技术与行业专业系统相结合，实现广泛的物物互联的应用解决方案，主要包括业务中间件和行业应用领域。 物联网工程导论

22-2.物联网工程知识模块 感知识别模块主要包括4个知识单元：传感网技术、射频识别技术、阅读器技术和智能设备； 网络构建知识模块主要包括4个知识单元：网络技术框架、通信协议、技术标准、信息安全； 管理服务知识模块主要包括3个知识单元：云计算系统、人工智能系统、分布智能系统； 创新服务包括智能电网、智能交通、智能家居、环境监测等。 物联网工程导论

22-3.物联网工程知识单元 物联网工程导论 传感网技术 传感网络技术作为信息获取的重要核心技术，以其自动识别、安全可靠和可以动态跟踪的特点，实现真正物与物对话的应用。 射频识别技术 射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 阅读器技术 阅读器适用于快速、简便的系统集成，且性能可靠、功能齐全、安全性高，由实时处理器、操作系统、虚拟移动内存和一个小型的内置模块组成 智能终端设备 智能终端设备是指那些具有多媒体功能的智能设备这些设备支持音频、视频、数据等方面的功能，如：可视电话、会议终端、PDA等 网络管理框架 内容包括：网络管理概述、网络管理观点、网络管理构件块、应用网络管理 通信协议 通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方 技术标准 技术标准是指重复性的技术事项在一定范围内的统一规定。标准能成为自主创新的技术基础，源于标准制定者拥有标准中的技术要素、指标及其衍生的知识产权 物联网工程导论

22-4.物联网工程知识点 物联网工程主要有以下关键知识点：EPC编码、标签技术、天线及中间件、传感器技术、网关协议、时间同步技术、定位技术、组网技术、数据融合及数据库技术、云计算技术、智能中间件技术等。 物联网工程导论

22-4.物联网工程知识点 物联网工程导论 EPC编码 EPC的目标是提供对物理世界对象的唯一标识。它通过计算机网络来标识和访问单个物体，就如在互联网中使用IP地址来标识、组织和通信一样 标签技术 标签技术是一项利用射频信号通过空间耦合，实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术 天线及中间件 天线及中间件把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换 传感器技术 传感器是指能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置 网关协议 网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连，在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层--应用层 物联网工程导论

22-4.物联网工程知识点 物联网工程导论 时间同步技术 定位技术 组网技术 数据融合及数据库 技术 云计算技术 智能中间件技术 目前有多种时间同步技术，每一种技术都各有特点，不同技术的时间同步精度也存在较大的差异，如长、短波授时等 定位技术 目前定位技术包括GPS、基站定位以及网络混合定位等 组网技术 组网技术就是网络组建技术，分为以太网组网技术和ATM局域网组网技术。以太网组网非常灵活和简便，可使用多种物理介质，以不同拓扑结构组网，已成为网络技术的主流 数据融合及数据库 技术 数据库技术是一种计算机辅助管理数据的方法，它研究如何组织和存储数据，如何高效地获取和处理数据，通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法，不同类型、结构的数据汇总分析，并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术 云计算技术 是分布式计算技术的一种，透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。 智能中间件技术 智能中间件屏蔽了底层操作系统的复杂性，减少程序设计的复杂性，从而大大减少了技术上的负担。智能中间件缩短了开发周期，减少了系统的维护、运行和管理的工作量，还减少了计算机总体费用的投入 物联网工程导论