计算机网络理论与实践 教案 第8章 计算机网络的新技术.docx

课题

名称

第8章计算机网络的新技术*

计划课时

6课时

内容

分析

本章将对计算机网络的新技术进行概要性描述。主要介绍了物联网技术、大数据技术、云计算、区块链、5G技术等新技术。

教学目标及基本要求

了解物联网技术的相关概念、体系结构、关键技术、发展现状、应用及安全挑战。

了解大数据技术的基本概念、特点、体系结构、关键技术、发展现状、应用及安全挑战。

了解云计算的相关概念、体系结构、支撑技术、发展现状、应用及安全挑战。

了解区块链的相关概念、特点、基本架构、关键技术、发展现状、应用及安全挑战。

了解5G技术的相关概念、基本架构、关键技术、发展现状、应用及安全挑战。

教学

重点

了解新技术的相关概念、应用场景、发展现状等基本情况

了解相关新技术的安全挑战

教学

难点

新技术的概念、关键技术

教学

方式

以PPT讲授为主，并结合多媒体进行教学

教

学

过

程

8.1物联网技术（2课时）

对物联网技术进行总体概述。

物联网（InternetofThings，IoT）是新一代信息技术的重要组成部分，也是新一代IT技术飞速发展的标志之一，被称为继计算机、互联网之后信息科技产业的第三次革命，被视为互联网技术的拓展和延伸。

127298.1.1物联网技术的相关概念

对物联网技术的兴起、定义进行了介绍

物联网的基本特点：

全面感知

可靠传递

智能处理

物联网与互联网：

互联网（Internet），又称国际网络，指的是网络与网络之间所连接成的庞大网络，这些网络以一组通用的协议相连，形成逻辑上的单一巨大国际网络。通常internet泛指互联网，而Internet则特指因特网。这种将计算机网络互相连接在一起的方法可称作“网络互联”，在这基础上发展出覆盖全世界的全球性互联网络称为互联网，即是互相连接在一起的网络结构。物联网指的是通过射频识别（RFID）、红外传感器等信息传感设备，把任何物品与互联网相连接起来并进行信息交换和通信，以实现对事物的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是互联网的延伸，它利用通信技术把传感器、控制器、机器、人员和其他物体通过新的方式连在一起，形成人与物、物与物的相关联，而它对于实体端和信息端的云计算等相关传感设备的需求，使得产业内的联合成为未来的必然的发展趋势，也为实际应用的领域打开了无限可能。

8.1.2物联网的体系结构

感知层：感知层是实现物联网全面感知的基础。以射频识别技术、传感器、二维码等为主，利用传感器收集设备信息，利用射频识别技术在一定范围内实现发射和识别。主要是通过传感器识别物体，从而采集数据信息。

网络层：网络层主要负责对传感器采集的信息进行安全无误的传输，并将收集到的信息传输给应用层。

应用层：应用层主要解决信息处理和人机界面的问题，也即输入输出控制终端。

174798.1.3物联网的关键技术

1.射频识别技术

射频识别技术也称为电子标签，是一种无线通信技术，可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。

2．传感器技术

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测到的信息，按一定规律转换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

3．嵌入式技术

入式技术是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

无线通信技术

无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式

中间件技术

人工智能技术

221998.1.4物联网的发展现状

221998.1.5物联网的应用

自动驾驶

智能销售

智能家居

智慧物流

221998.1.6物联网的安全挑战

僵尸网络的攻击

更多的物联设备

薄弱的数据加密

小规模攻击

8.2大数据技术（1课时）

277718.2.1基本概念

介绍了大数据的概念及特征。

大数据的特征：大量、多样、高速、价值。

277718.2.2大数据体系

6个主要环节，包括数据收集、数据存储、资源管理与服务协调、计算引擎、数据分析和数据可视化。

277718.2.3大数据技术

大数据采集技术

大数据预处理技术

大数据存储及管理技术

大数据处理模式

大数据分析及挖掘技术

数据可视化

156308.2.4发展现状

105388.2.5应用

思政教育改革

电商销售

政府办公

节能减排

应对大范围突发事件

210648.2.6安全挑战

介绍了目前大数据技术所存在的问题。

147958.3云计算（1课时）

277718.3.1基本概念

介绍了云计算的概念。

277718.3.2框架

比较公认的云架构划分为基础设施层（Infrastructurea