《物联网技术综合实践》教学大纲
第一部分  大纲说明
1. 课程代码：
2. 课程性质：专业非学位课
3. 学时/学分：20/2
4. 课程目标：
本课程是实践性较强的关于物联网开发与实践的课。本课是在学些了物联网基本知识、EPC与RFID技术、传感器技术及接口之后，重点针对物联网的各个环节具体实现的开发与实验。对物联网的支撑技术（无线传感器网络）的设计与开发，以TI公司的最新产品CC2530系列为核心硬件，对无线传感器网络的节点、路由器、协调器、网关的设计和开发进行实验。同时，对开发物联网数据平台SiteWhere进行了解和简单开发实验。实验主要围绕两个案例（物联网在智能蔬菜大棚方面的应用和物联网在气象站监测方面的应用设计）进行开发。
5. 教学方式：课堂讲授、实验与课外讨论相结合
6. 考核方式：物联网系统成果
7. 先修课程：无线通信技术 无线传感器网络 单片机技术 C语言程序设计
8. 本课程的学时分配表
序号
教学内容
理论学时
实验
课时
课堂讨论学时
课外自学学时
开源mqtt服务器1
第一章：CC2530开发套件
2
2
1
2
第二章：蓝牙模块、WiFi模块和显示屏
1
1
1
3
第三章：MQTT和手机应用开发
1
1
1
4
第四章：ZigBee、蓝牙和WiFi网关
1
1
1
5
第五章：空气温湿度、粉尘、二氧化碳和光照传感器
1
1
1
6
第六章：土壤水分温度传感器和常用控制开关
1
1
1
7
第七章：SiteWhere开发和实验
1
1
1
8
第八章：智能蔬菜大棚综合实验
1
1
1
9
第九章：气象站监测综合实验
1
1
1
*表示课外讨论课程
9. 教材及教学参考资料：
（一）教材：
（二）教学参考资料：
《现代无线通信原理》科学出版社 主编  林基明
《无线通信原理与应用》（第二版）电子工业出版社 周文安，付秀花等译
《物联网的开发与应用实践》机械工业出版社出版的图书 王仲东。
第二部分  教学内容和教学要求
第1章 CC2530开发套件
教学和实践内容：
1.1 CC2530开发套件介绍
1.1.1使用开发套件的注意事项
1.1.2套件的核心处理器和外围硬件的单元电路
1.1.3让Hello IoT程序在套件上跑起来
1.2基于CC2530和外围硬件的Demo程序开发
1.2.1 GPIO控制程序
1.2.2按键、LED和中断程序
1.2.3定时器1和定时器3程序
    1.2.4 看门狗定时器和睡眠程序
    1.2.5 串口和ADC程序
教学要求：熟悉实践过程需要了解的相关硬件和Demo程序的开发。
第2章  蓝牙模块、WiFi模块和显示屏
教学和实践内容：
2.1蓝牙模块和程序设计
2.1.1 蓝牙模块的原理和分析电路
2.1.2 基于蓝牙模块开发节点通讯程序
2.1.3 开发手机App和节点利用蓝牙信道进行通讯
2.2 WiFi模块和程序设计
2.2.1 WiFi模块的原理和分析电路
2.2.2 基于WiFi模块开发节点通讯程序
2.2.3 开发手机App和节点利用WiFi信道进行通讯
2.3 OLED显示屏和程序设计
2.3.1 OLED显示屏介绍
2.3.2 OLED驱动设计
2.3.3 显示手机上发送到节点的数据
教学要求： 熟悉蓝牙、WiFi和OLED编程，为物联网网关设计做好准备。
第3章  MQTT和手机应用开发
教学和实践内容：
3.1MQTT介绍
3.1.1物联网通讯协议MQTT
3.1.2 mosquito的安装和使用
3.2手机应用开发
3.2.1AndroidStudio的介绍和使用
3.2.2利用常用控件开发一个简单的App
3.2.3 基于MQTT开发能和mosquito服务器进行通讯的App
教学要求： 掌握物联网通讯协议MQTT，能够在手机App中利用MQTT实现数据的收发。
第4章  ZigBee、蓝牙和WiFi网关
教学和实践内容：
4.1物联网智能网关
4.1.1物联网智能网关的功能定义
4.1.2 设计网关数据交换的缓存算法
4.1.3设计网关数据的安全性算法
4.2网关程序设计
4.2.1接收ZigBee 信道的数据送给缓存管理模块
4.2.2接收蓝牙信道的数据送给缓存管理模块
4.2.3接收WiFi信道的数据送给缓存管理模块
4.2.4 缓冲管理模块的设计
教学要求： 熟悉ZigBee、蓝牙和WiFi通讯程序的设计，能够实现网关的透明转发的缓存管理模块的算法设计。
第5章  空气温湿度、粉尘、二氧化碳和光照传感器
教学和实践内容：
5.1空气温湿度传感器
    5.1.1空气温湿度传感器的原理介绍
    5.1.2空气温湿度传感器采集程序设计
5.2空气粉尘传感器
5.2.1空气粉尘传感器的原理介绍
5.2.2空气粉尘传感器采集程序设计
5.3二氧化碳传感器
5.3.1二氧化碳传感器的原理介绍
5.3.2二氧化碳传感器采集程序设计
5.4 光照传感器
5.4.1光照传感器的原理介绍
5.4.2光照传感器采集程序设计
教学要求： 了解空气温湿度、粉尘、二氧化碳和光照传感器的电路原理，熟悉相关程序的设计。
第6章  土壤水分温度传感器和常用控制开关
教学和实践内容：
6.1 土壤水分温度传感器
6.1.1土壤水分温度传感器的原理介绍
6.1.2土壤水分温度传感器采集程序设计
6.2常用控制开关
6.2.1常用电子控制开关介绍
6.2.2常用电子控制开关的单元电路和注意事项
6.2.3 常用电子控制开关的控制程序设计
教学要求： 了解土壤水分温度传感器的电路原理，熟悉它的程序设计；了解常用控制开关，熟悉他们的控制程序设计。
第7章  SiteWhere开发和实验
教学和实践内容：
7.1 SiteWhere介绍
7.2 SiteWhere安装
7.3 SiteWhere使用
7.4 SiteWhere数据交换程序设计
7.5开发访问SiteWhere服务器的手机App
7.6开发访问SiteWhere的物联网节点和网关程序
教学要求：熟悉开源物联网平台SiteWhere的安装和使用，并能设计访问其数据的手机端程序和物联网节点程序。
第8章 智能蔬菜大棚综合实验
教学和实践内容：
8.1 智能蔬菜大棚介绍
8.2 智能蔬菜大棚相关采集节点介绍
8.3 智能蔬菜大棚的各个控制设备介绍
8.4 节点采集程序、通讯程序的设计
8.5 手机App的数据通讯、显示和控制程序的设计
8.6 综合调试
教学要求：了解智能蔬菜大棚的功能和主要的采集信息以及相关的控制设备，熟悉设计相关传感器的程序设计、控制电子开关、数据和服务器的交互程序设计。
第9章  气象站监测综合实验
教学和实践内容：
9.1 气象站监测介绍
9.2 气象站监测相关采集节点介绍
9.3 节点采集程序、通讯程序的设计
9.4 手机App的数据通讯、显示和控制程序的设计
9.5 综合调试
教学要求：了解气象站监测的功能和主要的采集信息，熟悉设计相关传感器的程序设计、数据和服务器的交互程序设计。
编写人：崔丽珍                                审核人：杜永兴

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