《智能港口物联网》课程教学大纲.docx
智能港口物联网课程教学大纲编号：一、课程名称1 .中文名称：智能港口物联网2 .英文名称：Internet of Things for Smart Port二、课程概况课程类别：选修课学时数：32学分数：2适用专业：控制理论与控制工程开课学期：第2学期开课单位：物流科学与工程研究院四、教学目的及要求物联网是当今信息技术开展的前沿，同时也是支撑智能港口建设与运转的核 心技术之一。港口物联网这门课程就是以港口为具体应用对象，开展物联网 基础理论与技术的讲授，是相关专业学生拓展学科视野，跟踪专业开展前沿的重 要课程。智能港口物联网的学习目的是使学生在理清物联网基本概念的同时，掌 握物联网在智能港口应用领域的体系架构以及各个作业环节所涉及到的关键技 术，帮助学生掌握智能港口物联网系统实施的方法论，从而最终能够运用相关理 论与方法简单构建物联网系统，解决生产实际问题。课程将依据教学大纲要求，以学生为中心，通过课堂讲授、课程实验、网络 教育资源共享等方式，并结合港口实际生产案例，帮助学生完成港口物联网系统 相关的知识理论体系的构建。在学习过程中学生需要完成大量文献查阅，以及亲 自动手参与开发，学生视野、实践与解决问题能力均能得到显著提升。五、课程主要内容及先修课程5.1课程主要内容(1)港口物联网基本概念介绍一般物联网与港口物联网的开展历程，讲述港口物联网在智慧港口中所 扮演的重要角色。介绍港口物联网基本概念。举例说明港口物联网的实际应用。 (2)港口物联网体系架构介绍港口物联网现有体系架构。明确不同架构之间异同点。重点讲解经典 OSI物联网分层架构(感知层、网络层、数据管理层与应用层)。讲解各层的功 能与所涉及到的关键技术。（3）感知层-无线传感器网络介绍无线传感器网络的基本概念，讲解其主要特征。重点讲授无线传感器网 络的自组织与多跳特征。介绍经典的路由算法。举例说明无线传感器网络在智能 港口中的实际应用。（4）感知层-RFID介绍RFID的基本概念与工作原理。重点讲授RFID的分类。介绍RFID所 面临的技术挑战。举例说明RFID在智能港口中的实际应用。（5）感知层-定位系统介绍定位系统的基本概念。重点明确定位系统中的3W原那么（即where, when 和who）。重点讲解全球定位系统。介绍其他定位技术（如室内定位技术）。举例 说明定位系统在智能港口中的实际应用。（6）网络层介绍港口物联网中所涉及的代表性网络通讯技术，并明确各个通讯技术之间 的优点与缺点。重点讲解各个通讯技术在智能港口中的具体应用。明确当前在智 能港口中网络层所面临的突出问题。（7）数据管理层-数据挖掘介绍数据挖掘的基本概念与方法。明确数据挖掘在智能港口的重要意义。重 点讲述数据挖掘在智能港口的具体应用。强调港口物联网以数据为中心的设计理 念。解释数据挖掘与大数据之间的有机关联。（8）数据管理层-多智能体介绍多智能体的基本概念，讲解多智能体在语义描述、智能决策、系统建模 等方面的经典方法。明确多智能体在智能港口中的典型应用。（9）数据管理层-云计算介绍云计算的基本概念、架构与方法。明确云计算的突出优势。重点讲述云 计算最新进展（雾计算、边缘计算）。着重讲解云计算在智能港口中的具体应用。（10）应用层介绍物联网在交通、城市管理与农业中的典型应用。从系统角度重点讲解港 口物联网在实际港口生产作业中的功能角色。明确当前港口物联网仍面临的技术 瓶颈问题。（11）课堂实验通过RFID读写实验帮助学生更好掌握RFID工作原理；通过无线传感器网 络多跳通讯实验帮助学生掌握无线传感器网络数据采集原理；通过设计最小港口 物联网系统监测AGV小车移动状态，帮助学生掌握如何合理运用物联网技术解 决实际问题。5.2先修课程C语言程序设计六、课程教学方法在教学方法上，将课堂教学、实验教学、课程研讨等有机地结合起来，并充 分引入当前港口物联网技术开展前沿与最新应用案例。在教学过程中，除讲解基 本理论、概念与方法外，重点讲授如何有效运用物联网技术解决港口实际问题。 在传授学生课堂知识的同时，注重学生认知能力、科研素质与创新意识的培养， 激发学生对于物联网、大数据与云计算等前沿技术的兴趣。七、课程考核方式本课程为选修课。在课程评定成绩中，平时成绩占20%,实验环节占20%, 课程期末论文占60%。教学过程中适当布置作业，以文献查阅为主。考试内容侧 重学生对于知识的运用能力，强调对于原理、概念与方法的理解。八、课程使用教材Perry Lea, Internet of Things for Architects, Packt Publishing, 2018.九、课程主要参考资料Andrew Minteer, Analytics for the Internet of Things, Packt Publishing, 2017.刘云浩，物联网导论（第三版），科学出版社,2017.分委员会主席签字：年月日主管院长签字：年月日注：（1）英文课程名称务必写准确；（2）需编写的内容统一用宋小四号，行间距固定值22磅。
