8.12智能物联系统的设计（课件）-信息技术八年级下册同步备课（浙教版）

情境导入： 本单元主题：智能物联系统实践 智能物联系统的开发意愿通常来自某个真实问题的解决需求，开发过程需要遵循一些基本流程，一般是从系统的设计思路开始，再进行硬件搭建、程序设计、系统调试、改进完善到系统运行和发布。 配备了物联系统的农场，与普通农场相比有什么区别? 基于大数据的天气预测会对智慧农场中农作物的生长起到怎样的作用? 《第12课 智能物联系统的设计》 -第3单元 智能物联系统实践 - 珠珠老师 1 活动1：需求分析 2 活动2：整体设计 《目录》 信息科技 3 活动3：物联系统原型搭建实践 01 需求分析 活动1 01.知识点讲解 搭建一个智能物联系统,首先需要明确用户对所搭建系统的设计目标，并由此分析该系统的功能、资源和环境等需求，同时对系统进行可行性分析。 以“智能校园数字气象站系统”为例，通过组建团队,以小组协作方式完成需求分析表，如表12-1所示。 活动1：需求分析 01 01.知识点讲解 活动1：需求分析 01 智能物联系统名称:智能校园数字气象站系统 设计目标 通过气象站系统的搭建，实时监测校园气象环境 功能需求 1.利用智能终端结合相关传感器，对气温、最高气温、最低气温、气压、相对湿度、风向风速、降水量等气象要素进行现场监测 2.通过网络收集各种传感器的数据，实时上传到物联网平台并保存到数据库，供后期分析 3.通过物联网平台，实时查询相关数据，实现Web界面显示各种数据，实现一定的反馈控制 4．通过简单的数据预测，实现简单的天气预报 资源与环境需求 1.硬件的选择;服务器、网络设备、智能终端、传感器、立杆等 2.软件的选择:物联网平台、程序编写软件等 3．环境的选择:校园中的空旷场地，四周无遮挡物，能充分采集阳光、风速等数据 01.知识点讲解 活动1：需求分析 01 可行性分析 技术角度 选择稳定的物联网平台，如: Easyiot、SloT;选择硬件相配套的编程软件，如:Python IDE、mPython、BXY 经济角度 选择教师计算机或学生计算机自行搭建服务器，或选用能提供一定免费使用空间的物联网平台网络服务器;购置通用性、操作性良好的硬件，如传感器、执行器、通信模块、扩展板等 社会意义 通过建立以物联网为核心的在线校园数字气象站系统，实时观测与记录温度湿度、风向风速、紫外线强度等气象参数，提高学生学习气象科学知识的兴趣，促进学校气象科普工作的开展 01.知识点讲解 01 助力知识 气象站是用于监测实时环境变化的观测系统。在早期，人们建立气象观测点，使用各种自制的仪器记录和同步各种数据，如百叶箱里面放有干球温度表、湿球温度表、毛发湿度表、最高和最低温度表等多种仪器，通过人工观测记录数据并上传。随着技术的发展，自动气象站已在我国得到了广泛普及，通过气象传感器、微电脑气象数据采集仪、通信模块、全天候防护箱和气象观测支架等设备，无须人工干预，即可定时向气象中心站传输探测数据。 活动1：需求分析 02 整体设计 活动2 01.知识点讲解 活动2：整体设计 02 整体设计是在完成物联系统需求分析的基础上，对整个系统的开发进行设计。整体设计是根据需求确定系统要建设的模块，分析模块要具备的功能和支持的设备，设计出系统的架构图。以“智能校园数字气象站系统”为例，如图12-1所示。 收集模块:以传感器为采集工具，将感知的信息采集并转化成数据。传输模块:通过通信网络实现数据传输，将数据上传到物联网平台。处理模块:通过物联网平台实时存储接收到的数据，按一定规则进行分析与处理。 呈现模块:处理过的数据最终输出或反馈到智能设备，以一定方式皇现出来。 03 物联系统原型搭建实践 活动3 01.知识点讲解 活动3：物联系统原型搭建实践 03 利用实验设备，搭建一个简单的数字气象站系统原型，实现数据采集、实时传输和数据呈现等功能。以风速数据采集为例，将风速传感器连接主控板，编写程序实现数据采集、网络连接、物联网平台连接及数据上传等功能，在物联网平台查看风速数据。 1.通过系统原型搭建实践，了解气象站中数据传递过程，小组在线协同完善需求分析表，根据工作流程中的功能模块，形成一个设计方案稿。 > 巩固练习 1 活动1：需求分析 2 活动2：整体设计 《总结》 信息科技 3 活动3：物联系统原型搭建实践 《感谢观看》 - Thank for Viewing - 珠珠老师 $$