内容正文:
情境导入:
本单元主题:智能物联系统实践
硬件是智能物联系统的重要基础设施,它的技术指标决定了系统的运行速度、可靠性、适用范围、可维护性等。智能物联系统的硬件组成主要包括服务器、网络设备、传感设备、智能终端等,这些硬件搭建在一定的环境下,实现系统的正常工作。
科技公司为何将大型服务器放置在海底、山洞等特殊地理位置?
碰到传感器采集的数据丢失时,你将如何解决这个故障?
《第13课 智能物联系统的硬件搭建》
-第3单元 智能物联系统实践 -
信息科技 课件
1
活动1:硬件的运行环境
2
活动2:硬件搭建
《目录》
信息科技
3
活动3:硬件测试
01
硬件的运行环境
活动1
01.知识点讲解
智能物联系统硬件的运行环境需满足设备正常工作的环境参数要求。服务器、监测屏等一般放置在有网络、可恒温的机房,网络设备、传感设备、智能终端等根据产品的性能及系统需求进行合理放置。
以“智能校园数字气象站系统”为例,将各类硬件安装在校园合适的专用场地,确保设备在不同自然环境下正常运行。如图13-1所示,把气象站的地址选在教学楼的楼顶,符合“最大幅度地排除观测场地四周200米以内障碍物的影响”的运行环境条件。
活动1:硬件的运行环境
01
01.知识点讲解
确定气象观测场地后,需要考虑仪器配置和安装的规划。根据功能需求分析,室外设备包括了采集器、各类气象传感器、百叶箱、立杆支架、太阳能电池板、LED显示屏和监控设备等。如图13-2所示,参考仪器布置规划总平面图,确定气象的监测设备的摆放位置。
活动1:硬件的运行环境
01
在校园中确定数字气象站的选址,小组在线协同绘制气象监测设备平面图。
实践探究
02
硬件搭建
活动2
01.知识点讲解
活动2:硬件搭建
02
实现的功能 选择的器件
对采样数据进行控制运算、计算处理、质量控制
和存储,实现与终端计算机的交互 采集器
(数据上传模块)
采集温湿度数据 温湿度传感器
采集风向数据 风向传感器
采集风速数据 风速传感器
采集雨量数据 雨量传感器
实现供电 电源(适配器、电池等)
数据存储、系统软件的安装 服务器
网络通信 交换机、无线路由器、网线
服务器
智能物联系统的硬件搭建主要包括安装服务器、组建网络、连接监测设备等。在智能校园数字气象站系统中,其硬件组成主要包括服务器、网络设备、室外监测设备等(如表13-1)。
01.知识点讲解
活动2:硬件搭建
02
1,服务器
服务器主要是实现物联网平台功能,用于存储各种传感器采集上传的数据,通过处理与分析,响应客户端的服务需求。
2.网络设备
通过对交换机、无线路由器、网线等网络设备的搭建,实现各类传感器采集的数据实时传送到物联网平台。
3.室外监测设备
气象站需要对校园的气温、气压、湿度、风向风速、降水量等数据进行采集,选择对应功能的传感器将其安装在合适位置。
在校园气象场地完成硬件设备的搭建。
实践探究
03
硬件测试
活动3
01.知识点讲解
活动3:硬件测试
03
在完成搭建后,需要对硬件的可靠性进行测试。如在“智能校园数字气象站系统”中,需要对网络连接和传感器进行测试。
1.网络连接测试
网络设备接通电源后,需要在设置界面输入网络参数,实现网络连接。网络连接状况可以通过平台管理界面查询,也可以通过网络诊断工具进行测试,如图13-3所示。
01.知识点讲解
活动3:硬件测试
03
2.传感器测试
传感器采集的数据可以通过串口输出或LED屏输出等方式呈现,以检测传感器的工作状态。如图13-4所示,风向传感器转动到某一方向,观察输出的数据是否与方向匹配,如不匹配,需对传感器进行校准。
助力知识
在同一局域网内,打开命令提示符窗口,输入: ping 网络设备IP地址,按Enter键,检测当前主机与网络设备的连通情况和连接速度。
1.根据项目设计,完善设备清单,完成硬件的搭建,并记录过程。
*2.观察校园智能数字气象站,了解物联系统硬件的连接,画出数据传输流程示意图。
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巩固练习
器件名称 测试是否成功 遇到的问题 解决的方法
1
活动1:硬件的运行环境
2
活动2:硬件搭建
《总结》
信息科技
3
活动3:硬件测试
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