2.3 揭开物联网的面纱（课件）-九年级信息技术上册同步精品课堂（川教2019版）

中物理 第二单元 走近物联网 川教版（2019） 信息技术（九年级上册） 第3节 揭开物联网的面纱 学易同步精品课堂 1 课堂导入 同学们： 我们建造了智能温室，知道它既要用到互联网，但又和互联网不同。互联网实现了人与人的交流，但它却实现了人和植物之间的连通，还有植物与环境之间的连通，它实现了物与物之间的连通。今天我们就一起来分析探究，揭开物联网的神秘面纱。 学习目标 1 1.分析智能温室项目的结构和特点。 2.了解物联网及其特征和关键技术。 2 目录 一、分析智能温室项目 二、认识物联网 分析智能温室项目 一 一、分析智能温室项目 分析智能温室项目 一 首先，实现远程对植物的养护，有几个必不可少的要素： 1.感知植物生长的环境。环境因素包括空气的温湿度、光照度、土壤的温湿度。如果再精准些，还可以包括空气中的二氧化碳浓度、土壤酸碱度、土壤肥力情况等。这些环境因子被各类传感器感知和采集，并以数字化的形式呈现出来。 2.分析智能温室项目。想要通过手机、电脑等登录物联网监控云平台，既能远程查看温室的环境情况，也能远程控制温室的环境变化，需要Wi-Fi、蓝牙、手机移动通信技术等来实现感知信息和控制信息高效稳定地传输。 分析智能温室项目 一 3.智能分析与远程控制。温室环境因子的变化信息被感知、被传输到计算设备或云平台后，通过综合分析和智能判断，远程连接控制设备，做出适宜的处理。如土壤湿度不够时，启动水泵抽水浇灌；光照不够时，调节植物补光灯补光。智能温室的工作逻辑如下图所示： 开始 土壤湿度>70% 土壤湿度<50% 温度>20% 温度<10% 6:00-18:00 光强度>500Lux 6:00-18:00 光强度<400Lux 打开通风风扇、关闭水泵 关闭通风风扇、打开水泵 打开通风风扇 关闭通风风扇、打开加热器 关闭植物补光灯 打开植物补光灯 分析智能温室项目 一 其次，再来梳理智能温室系统的基本结构，如下图所示: 应用系统层 数据处理与控制系统层 网络系统层 感知系统层 分析智能温室项目 一 1.应用系统：用户要查看传感器采集的实时数据、外接设备的工作状态，发出控制指令，实现远程控制和状态调整，都离不开物联网应用平台来接入，它能帮助用户实现对话与提供服务。 2.数据处理与控制系统：主控板、控制设备、云平台共同构成了智能温室项目的数据处理与控制系统，它们是智能温室的“大脑”，负责数据的计算、分析、决策与控制处理。 3.网络系统：感知系统采集的环境信息需要传输给数据处理系统，数据处理系统的信息需要反馈给应用者，也需要反馈给控制系统，控制系统需要指挥设备做出“浇灌”“补光”等反应，这其中的信息数据传输与交流都离不开网络系统，它们就像物联网的“神经系统”。 分析智能温室项目 一 4.感知系统：在智能温室里，空气温湿度传感器、光照传感器、土壤温湿度传感器构成了物联网的“感官”，它们组成的感知系统感知着植物的生长环境因素及其变化，联系着真实的物理世界和虚拟的信息世界。 由此可以看出，物联网是在互联网的基础上延伸和扩展的网络。不同于互联网的是，它的用户端延伸和扩展到物与物之间，进行物与物之间的信息交换和通信，也就是“物物相息”。 认识物联网 二 二、认识物联网 认识物联网 二 经历了实践与分析之后，我们一起来揭开物联网的神秘面纱。 1.物联网的概念 物联网(Internet of Things，IoT)是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。 认识物联网 二 人的简单通信 人借助网络通信 人与物、物与物的全面连接，无障碍通信 认识物联网 二 物联网的核心和基础仍然是互联网，也可以说，物联网是互联网的应用拓展。 物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展的产物，已被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网应用覆盖了各行各业，发展前景甚为广阔。 认识物联网 二 2、物联网的特征 (1)全面感知 利用无线射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)、传感器、定位器等手段随时随地对物体进行信息采集和获取。数据采集方式众多，且数据采集多点化、多维化、网络化，可实现对现实世界各种物理现象的普遍感知。 (2)可靠传递 通过各种网络，既包括互联网、电信网等公共网络，也包括电网、交通网等专用网络，建立起物联网内实体间的广泛互联，实现信息的传输、交互和共享。 认识物联网 二 (3)智能处理 利用云计算、模糊识别和数据融合等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行处理、分析和对物体实施智能化的控制。主要体现在物联网中从感知到传输再到决策应用的信息流，并最终