2.3 简易物联网设计 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）选择性必修6智能家居应用设计

普 通 高 中 教 科 书 《通用技术》选择性必修6：智能家居应用设计 第二章 智能家居与物联通信 第 三 节 简易物联网设计 教学设计 教学背景 清晨，天慢慢亮了，卧室自动响起轻柔的音乐把你唤醒；房间亮起柔和的灯光；智能卫浴会为你自动调整洗浴水温；智能厨房会为你自动烹饪早餐…… 你是不是觉得这样的智能生活离我们还很遥远？ 实现人民对美好生活的向往是我们现代化建设的出发点和落脚点。随着国家坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国的进程，我国的科学技术得到了高速的发展。这种带有科幻色彩的生活场景，已经逐渐走进了人们的生活。小到智能电灯、智能门锁，大到智能卧室、智能厨房，各种各样的智能产品已经渐渐地融入了我们的生活，这些就是同学们将在本书学习的内容——智能家居。 教学目标： 知识与技能目标: 1.采用物联网组网技术，能根据给定应用场景，进行需求分析，画出系统控制的框架图，进行简易物联网系统的设计和优化。 2.对无线通信组网原理和各种传感器有感性认识。 3.学会对传感器进行选型和布局。 教学内容分析: 第一章从与同学们生活密切相关的典型实例开始，通过调查、讨论等活动，使同学们了解智能家居的系统特征及技术标准，感悟智能科技应用对家庭生活方式的影响，形成亲近、运用智能科技的积极情感。 第二章通过对物联网技术的技术构成、结构特征、技术标准及传感器的介绍，使同学们了解物联网通信标准在智能家居领域的应用，并通过简单的物联网系统的设计，了解物联网的应用，理解智能家居与物联网的关联性。 第三章通过实例展示了各种智能家居产品，并让同学们亲历一个智能家居产品的设计过程，掌握简易智能家居产品的安装与调试，同时理解组网、通信和传感器等的原理和功能。 第四章是一个较为完整的智能家居的设计、优化与搭建过程，通过情景描述的方式，使同学们掌握与用户进行沟通的方法，并学会需求分析。通过本章的学习，同学们还会学到智能家居的设计原则及对方案进行优化的方法。 学情分析: 学生对智能家居认识有限，他们需要感受先进技术在家庭生活中的运用，需要一个集通信、计算、控制等技术于一体的应用性学习窗口。 智能家居融合了物联网、人工智能、生物技术、大数据、自动控制等先进技术，意在创设一种智慧感知、协调控制、智能互联、方便快捷的家居生活环境。 教学重难点: 采用物联网组网技术，能根据给定应用场景，进行需求分析，画出系统控制的框架图，进行简易物联网系统的设计和优化。 学会对传感器进行选型和布局。 教学策略: 始终强调实践，在书中设置了“讨论”“分析”“思考”“知识窗”等栏目。这些栏目的设置，为同学们自主学习、合作学习和探究学习提供了方便。 教学准备: 展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。 教学过程: 情景导入: 老师：本节课我们学习《通用技术》选择性必修6：智能家居应用设计　第二章 智能家居与物联通信第 三 节 简易物联网设计。 互联网将人与人通过网络连接起来，随着射频识别技术的出现，人们开始思考能否将物也连接到互联网中，将物与物、物与人都通过网络连接起来，形成一种新兴的网络，这就是物联网。以智能手机、平板电脑等为代表的移动终端的出现，使互联网进入了移动互联网时代，推动了物联网的新发展，加快了智能家居走向成熟的步伐。 智能家居是一个基于网络的智能控制系统，它通过家庭网络把各种设备，如音频设备、视频设备、照明设备、窗帘控制、空调控制、安全系统等连接在一起。 一、需求分析 案例 业务员小王经常到全国各地出差。有一次，他在外出差一个多月，回到家时发现家里被盗了。由于小区的个别摄像头年久失修，加之小区存在许多死角并无摄像监控，无法查找线索。报警后，警察也束手无策，小王很是烦恼。 后来经朋友介绍，他了解到智能家居可以解决他的烦恼，他希望能够安装一套智能安防报警系统。当有人进入小王家时，他能够通过智能手机立即发现；当出现煤气泄漏、厨房着火等情况时，系统也能进行预警，从而消除安全隐患。 为了节省预算，小王希望不改变原有装修，用最少的投入、最简便的解决方案。 在了解小王的需求后，你觉得小王家的智能安防报警系统应该如何设计？分析小王的需求，确定智能安防报警系统的施工方案。 需求分析。由于小王经常出差，家中没人，为了保障安全，小王需要在家中安装一套智能安防报警系统，在该系统中需要做到：当有人进入小王家时，系统就会报警；当煤气泄漏、厨房着火时，系统也会报警。 根据需求分析，为小王绘制了一张如图2-11（参见教材P31）所示的智能安防报警系统项目图。 讨论 智能安防报警系统是智能家居必备系统之一。图2-11（参见教材P31）中的火焰传感器、人体感应传感器在智能安防报警系统中有何作用。 二、简易设计 小王家简易智能安防报警