2.10物物互通有新径（教学设计）-八年级信息科技全一册同步教学（人教版2024）

2.10《物物互通有新径》教学设计 核心素养教育目标： 1.信息意识：学生能够认识到MQTT协议在物联网数据传输中的重要性，理解其独特之处及应用场景。 2.计算思维：学生能够理解MQTT的发布/订阅通信机制，培养计算思维能力。 3.数字化学习与创新：学生能够掌握在线MQTT服务器的使用方法，培养学生的动手实践能力和创新能力。 教学重难点： 教学重点：掌握在线MQTT服务器的使用方法，实现MQTT订阅功能。 教学难点：将MQTT的通信过程与生活中的实例进行类比，理解MQTT在物联网数据传输中的优势。MQTT的通信机制相对抽象，学生可能难以直接理解其工作原理。 教学方法： 任务驱动法、分组讨论法、演示法、情境教学法、案例教学法 教学准备： 多媒体网络教室、课件 教学过程： 【导入新课】 师：MQTT（消息队列遥测传输）是目前物联网中很流行的协议，具有开放、轻量、可靠、易实现的特点，能够为大量硬件性能较低且处于互联网中的远程设备提供数据传输和监控服务。 MQTT 的通信机制是什么？引出本节课的主题——物物互通有新径，激发学生的学习兴趣。 【新知探究】 一、了解MQTT通信机制 1.MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)是IBM开发的一个即时通讯协议，有可能成为物联网的重要组成部分。 MQTT 采用发布订阅的通信机制，有三个角色： （1）发布者； （2）服务器（中介）； （3）订阅者。 2、 思考：在不同的物联网场景中，你认为使用HTTP 和 MQTT哪种协议更合适？为什么？ 2、 体验物联网服务平台 1、 MQTT 服务器是连接发布者和订阅者之间的重要桥梁，是信息的存储基地。在实践中， 既可以选择在线 MQTT 服务器作为物联网服务平台，也可以搭建本地 MQTT 服务器。搭建本地 MQTT 服务器可以直观感受 MQTT 读取和交换数据的过程，而在线 MQTT 服务器使用比较方便，也会提供较多的服务。 2、 本活动利用在线 MQTT 服务器，用户在订阅 MQTT 的主题后，可以接收MQTT 服务器 发送的消息。本活动用 1 个主控板作为订阅端。 3、任务 ：熟悉在线MQTT服务器 （1）注册并登录在线MQTT服务器。 （2）添加项目和主题。在 MQTT 服务器中建立一个项目，如“体验MQTT”。然后添加主 题，主题 ID是由数字和字母组成的字符串。 （3）添加设备。记录系统自动生成的设备 ID、用户名和密码等 4、任务 2  实现MQTT订阅功能 1. 启动移动热点，并设置网络名称和密码。例如，设置网络名称为moewifi、密码为 Mqtt1601的移动热点。 2. 实现连接MQTT服务器。 3. 实现订阅MQTT服务器的主题消息，主要代码如图 所示 4. 将程序烧录到主控板。 5. 在MQTT服务器中发送消息。 观察主控板是否收到消息 【拓展与提升】 有一些软件支持搭建本地的 MQTT服务器。尝试搭建本地 MQTT服务器，实现订阅功能。 【课堂小结】 1．MQTT的发布订阅通信机制中有发布者、订阅者和服务器三个角色。 2．在线MQTT服务器的使用方法。 3．利用物联网服务平台实现订阅功能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$