内容正文:
第1课 身边的物联网应用
电子工业出版社第三册
情境描述
马宁在参观智能家居展的时候,看到这样一个宣传片: 主人在回家的路上,用手机开启了家中的热水器、空调、电饭煲;回家后发现冰箱提示缺少晚饭材料,通过手机下单,快递员很快送货上门; 入夜,所有的窗帘都会自动关闭; 入睡前,在床头边的面板上,启动“晚安”模式,就可以控制室内所有需要关闭的灯光和电器设备,同时安防系统开启,进入警戒状态......这些神奇的应用都离不开物联网。生活中物联网有哪些应用呢? 马宁决定展开调查。让我们一起来认识身边的物联网吧!
教学目标
1、信息意识:物联网应用将现实世界与数字世界紧密连接,学会进一步关注和认识到信息的重要性。
2、计算思维:培养物联网应用需要的计算思维能力,提高数字化学习和创新能力。
3、数字化学习与创新:通过物联网应用学习,提高数字化学习和创新能力。
4、信息社会责任:培养信息社会责任意识,了解物联网技术的潜在风险和影响。
1.1 认识物联网
新知讲解
1.物联网的定义:物联网(Internet of Things)是指物与物相连的互联网络。物联网是建立在互联网基础上,通过射频识别系统(RFID)、红外感应系统、卫星定位系统等信息传感设备,按照约定的协议,将需要连接的物品通过互联网相互连接,进行信息交换,从而实现物品识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。
物与物通过物联网连接组成物联网示意图
新知讲解
2.物联网的含义:
(1)大多数物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;
(2)物联网的应用端延伸和扩展到了物品与物品之间,它们可以通过物联网进行信息交换。
新知讲解
3.物联网应用实际案例——智能摄像头。
通过物联网技术实现手机对智能摄像头的远程控制示意图
手机应用
互联网
智能摄像头
新知讲解
4.智能摄像头的使用就是一种典型的物联网应用,它的实现过程是:通过手机采集用户的具体指令(界面操作或语音控制),将其通过互联网传输给智能摄像头,控制智能摄像头旋转机位,从而实现对智能摄像头的远程控制,同时还可以通过网络将智能摄像头拍摄到的画面传送到手机上。
知识拓展
1、人工智能和机器学习:物联网结合人工智能(AI)和机器学习(ML)的技术可以实现自动化和智能化的决策和预测功能。通过对物联网设备收集的大量数据进行分析和学习,可以提取有价值的信息,从而优化运营和改进用户体验。
知识拓展
2、蜂窝物联网:蜂窝物联网利用蜂窝网络(如4G、5G)来连接大规模的物联网设备。相比传统的无线局域网(Wi-Fi),蜂窝物联网具有更广阔的覆盖范围和更可靠的连接性。
练一练
1、你还见过哪种物联网的应用?这种应用实现了哪些物与物的连接?请说一说它们的工作过程,并填写在下面。
我还见过的物联网应用:
连接的物品:
工作过程:
练一练
我还见过的物联网应用: 智能灯具
连接的物品: 通过物联网连接到系统,并能够远程控制或根据预设条件自动调节亮度和颜色。
工作过程: 通过智能手机或智能音箱等终端,用户可以通过应用程序或语音命令与智能家居系统进行交互。
1.2 探秘物联网应用
新知讲解
1.物联网是新一代信息技术的重要组成部分,在智能零售、智能交通、智能家居、智能物流、智能医疗等领域有着广泛的应用与巨大的发展空间,使人们的生产与生活发生了巨大的改变。
练一练
2.请选择三个物联网应用的场景,通过查阅书籍、上网浏览,或通过实地调研,了解物联网在这些场景中实现的功能及给生产、生活带来的变化,并填写下表。
物联网应用场景 实现的功能 给生产、生活带来的变化
练一练
表1.1.1 物联网应用调查
物联网应用场景 实现的功能 给生产、生活带来的变化
智能农业
通过物联网传感器收集农田数据,并将其连接到云平台,农民可以远程监测和控制农田的环境参数。
农民可以根据准确的环境数据和农事建议进行灵活的决策,提高作物产量、质量和资源利用效率。
智能城市交通
通过物联网连接交通设备和传感器,实现信号灯的优化调度、停车场的实时导航和车位管理。
智能城市交通可以减少交通拥堵、节约能源和提高出行效率。
智慧健康检测
将实时健康数据上传到云平台,使医生和患者可以远程访问和监控这些数据。
通过远程访问数据,及时调整治疗方案,减少门诊次数,并提供更好的健康管理和咨询服务。
助力知识
3.智能零售
零售业通过对售货机、便利店进行数字化处理,利用二维码识别、刷脸支付等技术,实现了无人零售的新模式,从而可以节省人力成本,提高经营效率。
助力知识
3.1无人超市
(1)将身份信息录入无人超市系统扫码进入超市。
(2)挑选所需要的商品。
(3)进入结账区扫描智能标