自考12572物联网工程导论考试大纲（2025年版）

湖南 省高 等教 育自 学考 试课 程考 试大 纲物联网工程导论 （课程代码：12572） 湖南省教育考试院组编 2025 年 6 月高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：物联网工程导论课程代码：12572

第一部分

课程性质与目标

一、课程性质与特点

物联网工程导论是高等教育自学考试物联网工程专业的必考课，是为培养和检验考生掌握物联网技术基本知识和基本技能而设置的一门专业基础课程。

本课程从物联网的感知层、传输层、管理层系统介绍了物联网的基本概念、核心技术，以及物联网在各行各业的应用。主要内容包括：物联网基本概念，物联网体系架构，物联网关键技术和物联网应用案例等。其中物联网关键技术包括：射频识别技术、传感器及无线传感器网络、物联网智能硬件与嵌入式系统技术、无线通信技术、定位技术、智能数据处理技术、云计算技术、物联网安全技术等物联网相关技术。

二、课程目标与基本

要求通过本课程的学习，要求考生掌握物联网技术的定义和基本原理，理解物联网基本架构，初步掌握物联网的关键技术，了解物联网的发展现状及未来发展方向， 理解物联网的典型应用领域和案例，对物联网及其应用有一个较清晰的认识。

三、与本专业其他课程的关系物联网工程导论是高等教育

自学考试物联网工程专业必修的专业课程，与物联网工程专业的许多其他课程有着密切的关系。本课程的后续课程包括 RFID 原理及应用、数据通信基础、无线传感网技术和物联网信息安全技术等。

第二部分

考核内容与考核目标通过本章学习，要求了解物联网的起源和发展，理解物联网的定义和相关概念， 掌握物联网的体系结构和主要特点，掌握物联网、传感网、泛在网等网络之间的关联与区别，了解物联网的核心技术和体系标准，了解物联网在各领域的应用及前景。

本章难点是物联网概念、主要技术特征和体系结构。

（一）物联网发展的社会背景（重点）识记：国内外物联网的发展理解：物联网的基本概念

（二）物联网发展的技术背景（重点）识记：从人类需求和互联网发展角度认识物联网发展的必然性理解：从科学研究角度认识物联网发展的必然性

（三）物联网的定义与主要技术特征（重点）

理解：1. 物联网与互联网的比较

2. 物联网与“互联网+”的关系应用：1. 物联网的定义

2. 物联网的主要技术特征（四）物联网体系结构（重点）

理解：物联网体系结构的基本概念应用：1. 物联网感知层

2. 物联网网络层

3. 物联网应用层

（五）物联网的关键技术与产业发展（一般）识记：物联网产业的发展和应用前景理解：物联网的关键技术和产业链结构通过本章学习，要求了解自动识别技术的发展过程，掌握自动识别技术的定义， 了解自动识别技术的分类方法，了解条形码、磁卡和 IC 卡技术的基本原理，了解 RFID 的历史和现状，掌握 RFID 的工作原理，RFID 标签的分类和编码标准，了解 RFID 标签读写器的功能与分类，了解 RFID 读写器的结构与设计方法系统的构成和工作过程，理解 RFID 在物联网中的作用和地位。本章难点是条形码、RFID 技术的基本原理，RFID 标签的分类和编码标准。

（一）自动识别技术（重点）

理解：1. 自动识别技术的基本概念和分类应用：2. 条码、磁卡和 IC 卡技术（二）RFID 标签与 EPC 编码体系（重点）

理解：1. RFID 标签的基本概念

2. RFID 标签的基本工作原理应用：1. RFID 标签的分类

2. RFID 标签的编码标准（三）RFID 标签读写器（一般）识记：RFID 标签读写器的功能、分类、结构与设计方法通过本章学习，要求了解物联网对感知技术的需求和传感器的发展历史，掌握传感器的原理、分类与性能指标，了解常见的物理、化学、生物和纳米等传感器， 理解无线传感器网络的基本工作原理，掌握无线传感器网络的特点与结构、无线传感网络节点的结构与设计原则，掌握常用无线组网技术，理解无线传感网的应用， 了解无线传感器网络的技术发展趋势。本章难点是常用传感器的基本原理，无线传感器网络的结构与设计。

（一）传感器的概念（重点）

理解：传感器的发展和分类应用：1. 常用传感器的基本原理

2. 常用传感器的性能指标（二）智能传感器与无线传感器（次重点）

理解：1. 智能传感器的研究与发展

2. 无线传感器的研究与发展（三）无线传感器网络（重点）

理解：无线传感器网的发展应用：1. 无线传感器网络的特点与结构

2. 无线传感器网络节点的结构与设计原则（四）无线传感器网络技术的研究与发展（一般）识记：无线纳米传感器网络理解：1. 无线多媒体传感器网络

2. 水下无线传感器网络

3. 地下无线传感器网络应用：无线传感器与执行器网络通过本章学习，要求掌握嵌入式系统的基本概念，了解嵌入式系统的原理、特点和发展过程，理解智能硬件的基本概念与研究重点，理解智能技术在物联网人机交互中的应用，理解可穿戴计算设备在物联网中的应用，理解智能机器人在物联网中的应用。本章难点是嵌入式系统的概念和特点，物联网智能设备基本概念与人机交互技术。

（一）嵌入式系统概述（重点）识记：嵌入式系统的发展过程应用：1. 嵌入式系统的基本概念

2. 嵌入式系统的特点（二）物联网智能硬件（重点）识记：1. 柔性显示与柔性电池技术在物联网智能硬件中的应用

2. 我国发展智能硬件的政策环境理解：人工智能在物联网智能硬件中的应用应用：1. 智能硬件的基本概念

2. 人机交互技术

3. 物联网智能硬件的人机交互技术（三）可穿戴计算及其在物联网中的应用（重点）

理解：1. 可穿戴计算的基本概念

2. 可穿戴计算设备的分类与应用（四）智能机器人及其在物联网中的应用（重点）识记：发展智能机器人的政策环境理解：1. 机器人的基本概念

2. 机器人的分类与应用通过本章学习，要求了解计算机网络、移动通信和物联网接入技术的基本概念和发展过程，了解物联网与互联网和移动通信网之间的关系，掌握计算机网络的分类、TCP/IP 协议的基本概念和特点，了解 3G、4G 和 5G 技术的特点、了解 M2M 和 D2D 技术及其在物联网中的应用，掌握物联网有线、无线接入技术的基本概念和工作原理，了解软件无线电、认知无线电在物联网中的应用。本章难点是 TCP/IP 各层协议以及 IPv4 和 IPv6 的定义和技术特点，3G、4G 和 5G 技术的特点，物联网与互联网和移动通信网之间的关系。

（一）计算机网络技术的研究与发展（重点）识记：下一代网络体系结构与软件定义网络技术的研究理解：计算机网络的形成与发展应用：1. 计算机网络的分类与特点

2. TCP/IP 协议的基本概念和特点（二）移动通信网技术的研究与发展（重点）

理解：1. 蜂窝系统的基本概念

2. 移动通信技术与标准的发展

3. 5G 技术与物联网

4. M2M 和 D2D 技术及其在物联网中的应用（三）物联网接入技术（重点）识记：1. 物联网接入技术的基本概念

2. 软件和认知无线电在物联网中的应用应用：1. 有线接入技术

2. 无线接入技术

通过本章学习，要求了解位置信息的概念和内涵，掌握定位系统概念与基本工作原理，航天航空遥感技术以及全球定位系统概念、原理和应用，理解各种定位技术特点，了解物联网位置服务的基本概念及位置服务系统的设计方法。本章难点是位置信息在物联网中的作用，定位技术和系统的基本原理，位置服务系统的设计方法。

（一）位置信息与位置服务（次重点）识记：位置信息的内涵应用：位置信息在物联网中的作用（二）定位系统（重点）

理解：1. 地理信息系统概念、特征和应用

2. 高精度地图

应用：1. 航天航空遥感技术

2. 全球定位系统概念、原理和应用（三）定位技术（重点）

理解：1. 移动通信定位技术

2. 基于 Wi-Fi 的定位技术

3. 基于 RFID 的定位技术

4. 无线传感器网络定位技术（四）位置服务（次重点）识记：1. 位置服务的基本概念

2. 位置服务系统的设计方法通过本章学习，要求理解物联网数据的特点，掌握物联网数据处理的关键技术， 了解云计算产生的背景、分类、主要技术特征以及在物联网中的应用，掌握大数据的基本概念、定义与特征，理解物联网数据仓库与数据挖掘基本概念，物联网大数据研究的特殊性，了解智能决策与智能控制技术。本章难点是云计算和大数据的定义与特征及在物联网中的应用。

（一）物联网智能数据处理技术的基本概念（重点）

理解：1. 物联网数据的特点

2. 物联网中的数据、信息与知识应用：物联网数据处理的关键技术（二）物联网与云计算（重点）识记：1. 云计算的背景与分类

2. 云计算在物联网中的应用理解：云计算的主要技术特征（三）物联网与大数据（重点）

理解：1. 数据挖掘的基本概念

2. 物联网与智能决策、智能控制应用：1. 大数据的基本概念

2. 大数据的定义与特征

3. 物联网大数据研究的特殊性通过本章学习，要求了解网络空间安全与网络安全的基本概念，掌握网络空间安全的理论体系，了解物联网网络安全面临的严峻考验，了解物联网网络安全研究的主要内容，理解 OSI 安全体系结构的基本概念，理解网络安全模型与网络安全访问模型，用户对网络安全的需求，掌握物联网中存在的网络攻击方式，物联网网络安全研究的主要内容以及物联网中的隐私保护问题。本章难点是 RFID 安全与物联网中的隐私保护。

（一）网络空间安全与网络安全的基本概念（次重点）识记：网络空间安全的基本概念与内容理解：网络空间安全的理论体系（二）OSl 安全体系结构（次重点）

理解：1. OSI 安全体系结构的基本概念

2. 网络安全模型与网络安全访问模型

3. 用户对网络安全的需求（三）物联网网络安全研究的主要内容（重点）

应用：1. 物联网中可能存在的网络攻击方式

2. 物联网网络安全研究的主要内容

3. RFID 安全与物联网中的隐私保护通过本章学习，要求了解工业

4.0 的基本概念和内容，掌握我国物联网

应用的重点领域，了解物联网在智能工业、智能农业、智能交通、智能电网、智能环保、智能医疗、智能安防、智能家居和智能物流九大领域应用的现状与发展趋势，理解物联网在九大领域的典型应用案例，理解典型的物联网系统组成与体系结构，理解物联网系统基本的设计思想与实现方法。

（一）智能工业（次重点）识记：《中国制造 2025》发展规划理解：工业

4.0 的基本概念与内容

（二）智能农业（次重点）识记：智能农业应用示例理解：智能农业的基本概念

（三）智能交通（次重点）识记：无人驾驶汽车理解：车联网特点及主要研究内容

（四）智能电网（次重点）识记：1. 智能电网的基本概念

2. 智能电网应用示例（五）智能环保（一般）识记：1. 智能环保的基本概念

2. 智能环保应用示例（六）智能医疗（次重点）识记：智能医疗应用示例理解：智能医疗的基本概念（七）智能安防（次重点）识记：1. 智能安防的基本概念

2. 智能安防应用示例（八）智能家居（次重点）识记：智能家居应用示例理解：智能家居的基本概念（九）智能物流（一般）识记：1. 智能物流的基本概念

2. 智能物流应用示例

第三部分

有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“识记”“理解”“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上， 其含义是：识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材

指定教材：《物联网工程导论》，吴功宜、吴英编著，机械工业出版社，2023 年第 2 版

三、

自学方法指导

1．在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2．阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3．在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4．完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

1．应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2．应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3．辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。

4．辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。

5．辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6．注意对考生能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7．要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8．助学学时：本课程建议共 4 学分，总助学 72 学时。课时分配如下：

章次内容学时共计

五、关于命题考试的若干规定

1．本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

2．试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为 30%、“理解”为40%、“应用”为 30%。

3．试题难易程度应合理：容易、中等、难比例为 3：4：3。

4．每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占 60%，次重点占 30%，一般占 10%。

5．试题类型一般分为：单项选择题、多项选择题、名词解释题、简答题、综合设计题。

6．考试采用闭卷笔试，考试时间 150 分钟，采用百分制评分，60 分合格。

六、题型示例（样题）

一、单项选择题

（本大题共 20 小题，每小题 1 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。

1．以下关于物联网特征的描述，错误的是A．物联网的智能物体具有感知、通信与计算能力 B．物联网的智能物体是指 RFID 节点与 WSN 节点 C．物联网的目标是实现物理世界与信息世界的融合 D．物联网可以提供所有对象在任何时间、任何地点的互联

二、多项选择题

（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其选出并将 “答题卡”上的相应字母涂黑。错涂、多涂、少涂或未涂均无分。

21．以下关于嵌入式系统特点的描述中，正确的有A．面向某些特定的应用 B．一种通用的计算机系统 C．剪裁计算机的硬件与软件 D．以适应对计算机功能、可靠性、成本、体积、功耗的要求 E．一种专用计算机系统

三、名词解释题

（本大题共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分）

26．物联网

四、简答题

（本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分）

32．简述物联网包括哪些关键技术？

五、综合设计题

（本大题共 1 小题，每小题 22 分，共 22 分）

37．请试着设计一套带有定位、指纹识别、自动上锁、丢失报警功能的智能拉杆箱，说明设计的思路与采用的技术。