第9课 物联网协议 课件- 2023—2024学年浙教版（2023）初中信息技术七年级下册

第9课 物联网协议 年 级：七年级 学 科：初中信息科技（浙教版） 校园农场升级项目 如何升级校园农场，使其更加智能化、便捷化？ 校园农场实地 校园农场实物模型 一、建构新知 什么是物联网协议？ 网络中的数据需通过协议才能进行传递和交换，物联网协议是确保设备之间有效通信的关键。 物联网协议如HTTP（超文本传输协议）、MQTT（消息队列遥测传输）、CoAP（受限的应用协议）、AMQP（高级消息队列协议）等。 一类是传输协议 一般负责子网设备间的组网及通信。 另一类是通信协议 负责设备通过互联网进行数据交换及通信。 通信环境不同，相应支持的协议也不同。 选择什么物联网协议进行通信？ 设备杂 数据量大 带宽受限 功耗大（电能消耗大） ………… 早期的物联网通信采用的协议便是HTTP 活动一：观看微视频，对比学习MQTT和HTTP协议。你认为哪个协议更适合物联网？ 经过学习讨论，我们认为 更加适合物联网场景， 理由是它具有 的特点。 网络稳定性要求高 网络稳定性要求低 高功耗 低功耗 高传输特性 低传输特性 轻量级通信 实时可靠传递 （本视频来源网络） 经过学习讨论，我们认为 更加适合物联网场景， 理由是它具有 的特点。 网络稳定性要求高 网络稳定性要求低 高功耗 低功耗 高传输特性 低传输特性 轻量级通信 实时可靠传递 MQTT 活动一：对比学习MQTT和HTTP协议。你认为哪个协议更适合物联网？ 基于 TCP/IP 协议簇 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 消息队列遥测传输 轻量级的消息协议，属于通信协议 改善网络设备硬件的性能和网络的性能 认识MQTT 协议本质 中文名 MQTT名片 协议基础 设计目的 应用场景 被广泛用于设备和服务器之间的通信 一、建构新知 活动二： （1）自主阅读教材内容，了解MQTT采用的模型是（ ） ； 在通讯过程中MQTT协议中有三种身份，分别是( )、( ) 、( ) 。 （2）分析“校园农场”的智能光照功能，如何实现通过手机app查看光照数据，请尝试将以下MQTT的模型示意图补充完整。 （用箭头数据传输方向和角色）。 物联网平台 ( ) ( ) ( ) 发布/订阅 发布者 订阅者 中介 二、原理探究 学生作业1 学生作业2 学生作业1 学生作业2 光敏传感器 RGB灯 实验一：将光线检测数据上传服务器，查看数据呈现 实验方式：一个小组 2 人合作 实验器材： 物联数据中台及账号 信息科技实践资源包 信息科技实验板编程工具 实验过程： 光敏传感器作为实验板的输入设备，把采集到的数据每隔1秒发布到物联项目主题“light”中。 二、原理探究 发布消息 订阅消息 连接MQTT服务器 修改热点 二、原理探究 实验一：将光线检测数据上传服务器，查看数据呈现 实验结果 经过实验，我发现通过主题 （发布 /订阅)可以将数 据从 发送到 。 智能光照实验 发布 设备端 物联数据中台 二、原理探究 二、原理探究 实验二：通过数据控制灯的亮灭，实现智能光照。 实验过程： RGB作为实验板的输出设备，通过物联项目主题“button”，通过调整button值控制RGB灯的亮灭。 思考：在实验中，断开网络连接，数据还能正常传输吗？ 实验二：通过数据控制灯的亮灭，实现智能光照。 实验结果 经过实验，我发现通过主题 （发布 /订阅)可以将数据 从 发送到 。 订阅 设备端 物联数据中台 二、原理探究 实验结论 发布者 订阅者 MQTT发布/订阅模型 二、原理探究 三、拓展活动 实验目的：实现两块实验板间的信息传递 利用 1 号实验板板载“A 键”作为 一个开关，去控制 2 号实验板左右两侧的“RGB”灯进行输出控制。 实验方式：两个小组合作 实验器材：两块实验板 实现两块实验板间的信息传递 修改ID号，两板一致 1号实验板 2号实验板 新建主题名称：switch 跟程序相对应 三、拓展活动 小组合作，实现两块实验板间的信息传递。 设备名称 通信内容 是否成功 设备一发送 1 是 否 设备二接收 亮 是 否 设备二发送 1 是 否 设备一接收 亮 是 否 三、拓展活动 1 2 3 4 5 6 经过学习，我们了解MQTT是一种 消息传输协议；（填工作原理） 能够实现 的消息传递(选择“一对一 ”或“一对多” ) ，支持异步通信。 发布/订阅 一对多 MQTT订阅模型 立足“校园农场”物联系统，思考还可以发布或订阅哪些数据?小组讨论分享。 主题名 实现功能 light 实现光亮数据的发布和订阅 空气温湿度 实现空气温湿度的发布和订阅 土壤湿度 实现土壤湿度的发布和订阅 …… …… 四、应用思考 新知讲解 应用物联网协议，物联系统将各类数据不断发送至平台。用户在物联数据的管理、维护及应用过程中需关注数据安全、保护个人隐私。 关注数据安全 安全 隐私 不容忽视的物联网安全问题 板书设计 智慧校园农场 ——第9课 物联网协议 一、提出问题 二、分析问题 三、解决问题 农场中设备如何实现信息共享和传递? 智能光照实验 1.物联网协议 2.MQTT 发布/ 订阅模型 课堂小结 物联网协议课堂带领我们认识了MQTT的精髓，助力开启智能时代，期待将知识转化为实践，共创智慧化校园农场！ Lavf58.46.101 $$