第7课 物联网的智能控制 课件 2024—2025学年鲁教版（2024）初中信息技术八年级上册

第二单元 物联网的基本原理 第7课 物联网的智能控制 1 第7课 物联网的智能控制 从智能家居的便捷管理，到智能工厂的精准生产，再到智慧交通的顺畅通行，物联网提供的智能控制反务，极大地提升了人们的工作效率和生活质量。那么，物联王的智能控制是如何实现的呢？ 物联网控制层的顶层，负责与用户的交互以及应用服务的提供。根据用户需求，应用控制层可以提供多种应用服务，如远程控制、智能监控、自动化运行等。用户可以通过应用控制层的应用程序或平台进行操作，实现对设备的远程控制和管理。 2 本节目录 CONTENTS 一、控制与反馈 二、控制形式 第7课 物联网的通信 一 控制与反馈 一、控制与反馈 场景一 智能晾衣架 小智家新装了智能晾衣架，发现它具有多种智能控制功能。例如，能根据环境的光照强度，智能调整晾晒衣物的高度；当有人靠近时，还能根据人的身高自动调整晾衣杆到合适的位置；在晾衣杆上升或下降的过程中，一旦监测到障碍物，它会立即自动停止，以防碰撞。 5 一、控制与反馈 智能晾衣架通常配备了光敏传感器、人体红外传感器等多种传感器。光敏传感器可以实时监测光照强度，并据此智能调节晾晒模式；人体红外传感器监测到有人接近时，能够自动调整晾衣杆的高度，以方便挂取衣物。 思考讨论 智能晾衣架的各种智能控制功能是如何实现的？ 6 一、控制与反馈 在物联网中，控制与反馈的机制通常涉及多个关键步骤。物联系统通过感知层采集数据信息，并将这些数据与输入的设定量进行比较、计算和处理。控制器基于处理结果生成控制信号，并将这些信号传递给执行器。执行器在接收到控制信号后，执行相应的动作或指令来作用于受控对象。受控对象在接收到执行器的指令后，会执行相应的操作或改变其状态。这个过程产生的结果或状态变化会被系统再次感知并获取，形成新的感知数据，从而再次被系统处理，对信号的输出再次产生影响，形成了闭环控制。 7 一、控制与反馈 知识卡片 XINLINGJITANG 开环控制与闭环控制 在控制系统中，开环控制和闭环控制是两种基本的控制方式。开环控制是指系统中不考虑反馈因素，系统的输出仅受输入的影响的控制方式。例如，有些社区里的路灯只根据预先设定的时间来控制灯光的开关，而不会根据光照强弱自动开关。 闭环控制，也叫反馈控制，是一种通过引入反馈信号来自动调节系统输出的控制方式。在闭环拉制系统中，系统的输出不仅受输入影响，还受到输入与期望目标之间差异的影响。以智能家居中的温度控制系统为例，该系统会根据房间内实际温度与预先设定的温度进行比较，并根据温差来控制空调的开启和关闭。 8 二 控制形式 二、控制形式 场景二 智能灯 小智发现，楼道内的智能灯在光照不足时，若有人经过便会自动亮起，为行人提供照明。在特殊情况下，如果需要临时照明，也可以通过墙壁上的开关进行手动控制。 思考讨论 楼道内的智能灯有几种控制形式？分别是如何进行控制的？ 10 二、控制形式 随着科技的发展和人们节能意识的增强，楼道电灯的控制方式越来越智能，来满足不同的使用场景和实际需求。这些电灯普遍集成了光敏传感器、声音传感器、人体红外传感器等电子元器件，可实时采集环境数据。当光照充足时，电灯自动关闭；当光照不足且监测到有人经过或有声音时，电灯会自动开启。此外，还可以根据实际需求手动开关灯。 11 二、控制形式 在物联网中，根据控制主体的不同，控制的形式可分为人工控制与自动控制。 1.人工控制 人工控制是通过人工操作来直接或间接操纵的控制方式。人工远程控制是一种常见的人工控制形式，一般利用计算机、智能手机等终端设备、借助远程控制软件发送指令，实现对设备的远程操控。例如，在智能家居系统中，用户可以利用手机APP远程控制音箱、空调、窗帘等智能家居设备。 2.自动控制 自动控制是一种基于数据采集、分析与处理，并按照预设的控制规则，自动操控受控对象执行相应的动作或指令的技术。以门禁系统为例，当有人靠近并认证后，可自动开门；通过后，自动关门。 12 二、控制形式 在物联网中，自动控制与人工控制并非相互排斥，而是可以相互配合，相互补充，共同构建既智能高效又灵活可控的物联网系统。在实际部署与应用过程中，可根据具体的工作场景和业务需求，选择合适的控制方式，最大限度发挥设备的性能和功效。 13 二、控制形式 寻找日常生活中能实现自动控制的智能设备，并探究其自动控制的方式和实现过程。 14 学以 致用 1.闭环控制系统的核心特点是（）。 A.不需要反馈信息 B.依赖于外部命令直接控制设备 C.通过反馈机制调整控制行为 D.设备参数一经设定不可更改 2.在物联网中，反馈通常指的是（）。 A.设备运行状态的信息 B.用户输入的指令 C.设备的控制信号 D.传输的控制指令 3.简述智能家居中智能空调的控制与反馈过程。 15 知识拓展 智慧交通是物联网的一个重要应用领域。它利用物联网、大数据、云计算等技术，将人、车和路紧密地结合起来，不仅改善了交通运输环境，保障交通安全，还提高了交通资源利用率。 在智慧公交方面，物联网技术与卫星定位、移动通信、地理信息系统等技术相结合，综合运用网络通信及电子控制等手段，构建了集智慧运营调度、电子站牌发布、智能卡收费、快速公交系统（BRT）管理等于一体的综合系统。该系统能详细掌握每辆公交车的实时运行状况，同时，部署在公交站台的智慧公交系统能够实时显示下一班车的到站位置与预计等车时间，并提供公交查询服务与最佳换乘方案。 在城市交通管理方面，物联网技术与先进的监测设备结合，极大提升交通管理的智能化、精细化。通过对车流量数据的实时分析，系统能够动态调整红绿灯时长，有效缓解交通拥堵。同时，系统还能提前向驾驶员推送拥堵预警信息，推荐最佳行驶路线，提升通行效率。此外，借助交通状态感知、智能交通诱导、车辆定位与调度等物联网系统，实现对城市交通的全面监控与管理，显著提高了交通管理水平。 在智慧停车方面，针对现代城市普遍存在的“停车难”问题，帮助人们寻找车位的智慧停车系统应运而生。智慧停车场集成了感应式智能卡识别、网络通信、视频监控、图像识别与处理，以及自动化控制技术，能够实时监测进入停车场的车辆，并自动将相关信息传输至智能管理平台。平台即时更新并显示空余车位信息，还能为车主提供精准的停车导航服务。智慧停车系统提升了停车效率，有效缓解了城市停车压力。 智慧交通 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.67 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.0.13 $$