3.3物联网中的远距离数据传输 课件　2024—2025学年 苏科版(2023)初中信息科技 八年级上册

第3章 物联网的数据传输 探索3 物联网中的远距离数据传输 2025/1/2 1 【实例分析】 思考： 远程查看监控，是如何实现的？ 数据是借助什么网络实现传输的？ 5 G 5G或4G，物联网中远距离通信技术之一。 【实例分析】 思考：百度地图通过什么实现定位的？ 北斗卫星通信 NB-IoT，中文名为窄带物联网。 【实例分析】 思考： 智能电表实现远程抄表，是如何实现的？ 它的数据是借助什么实现传输的？ 智能电表 当物联网需要覆盖更广泛的区域，实现远距离数据传输时，通常采用5G、NB-IoT、卫星通信等通信技术。 模块一： 初识 5G、NB—IoT、卫星通信 1.5G 5G ,即第五代移动通信技术，实现人、机、物互联的网络基础设施。 5G基站是怎样建成的？ 2.NB-IoT NB-IoT （Narrow Band internet of things），中文名窄带物联网，是物联网中一种远距离通信技术，本质上与蓝牙、Wi-Fi、手机无线通信等无线技术一样，都是利用电磁波传输数据。 可直接在现有的蜂窝网络中部署，无需单独建网。 NB-IoT 3.卫星通信 卫星通信技术，通过地球轨道上的人造卫星进行远距离数据传输的一种无线通信方式，它能够实现全球范围内的通信覆盖。 我国自主研发的北斗卫星导航系统是世界上首个具备全球短报文通信服务的卫星导航系统。 北斗卫星短报文通信类似于人们日常使用的“短信”，它既可以向外界发布文字信息，又可以定位使用者的位置。 卫星通信技术 模块二： 实践探究 5G、NB—IoT、卫星通信特点 【实验室】 测试数据传输速率 活动1：实践探究5G 你使用过4G和5G吗？ 你觉得它们有什么区别？ 请通过5G手机测速软件，测试4G和5G数据传输速率，并进行比较。 实验准备: 5G手机、测速软件等。 实验过程: 1.打开手机中的speedtest测速软件。 2.分组测试4G、5G的数据传输速率，并记录测试值。 【实验结论】 1.网络数据传输速率。 (1)测试到的4G下载速率是      Mbps，上传速率是      Mbps, 网络延迟约为       毫秒。 (2)测试到的5G下载速率是      Mbps，上传速率是      Mbps, 网络延迟约为        毫秒。  2.请根据实验探究结果，结合搜索引擎查找相关资料，填写下表。 3.总结：5G通信技术的特点 传输技术 连接数量 通信距离 传输速率 功耗情况 5G         【探究学习】 市面上的物联网烟感报警器大多采用NB-IoT技术。 与传统烟感报警器相比，它不仅能够通过网络及时向用户手机发送通知，而且还可以与家中其他智能设备联动，如自动开启排风系统、关闭电源等，以减缓火势蔓延。 1. 以小组为单位，结合搜索引擎查找相关资料。 并思考:物联网烟感报警器为什么大多采用NB-IoT技术？【基于NB-IoT技术的烟感报警器有什么优势？】 2.在日常生活中，很多场合都能看到NB-IoT技术的身影，如智能停车、环境监测、畜牧管理等。以小组为单位，探究NB-IoT通信技术的特点。【NB-IoT技术有什么特点？】 物联网烟感报警器中的NB-IoT 活动2：实践探究NB-IoT 【讨论学习】 2023年10月11日中午，几名从事地质勘探工作的工作人员因车辆发生故障，被困于昆仑山脉无人区。他们在无法连接移动通信网络的情况下，使用手机的“北斗卫星消息”功能发送求救信息。当地相关部门根据求救信息提供的坐标很快找到了被困人员。 1.请分组讨论北斗卫星通信技术在此次救援任务中起到的作用。 2.总结：卫星通信技术的特点。 活动3：实践探究卫星通信 模块三：小组成果汇报 5G基站速度可达10Gb/S，比4G快100倍。 每平方千米的覆盖面积可支持超过100万台设备同时联网。 时延低至1毫秒 5G是为物联网而生 …… 5G特点 高速率 低时延 大容量连接 信号覆盖范围广，能实现比传统蜂窝网络更深的覆盖，适合室内、地下等信号难以到达的物联网场景。 能耗极低，若使用电池供电，设备通常可以运行5-10年。适合长期使用且难以频繁更换电池的场景。 可直接在现有的蜂窝网络中部署，无需单独建网，NB-IoT模块成本50元左右。 在同一基站环境下，能提供2G/3G/4G接入数的50倍～100倍。支持10万个连接。 NB-IoT特点 低功耗 广覆盖 低成本 大连接 …… 卫星通信系统能够实现实时的语音、数据等传输服务。 卫星通信能够覆盖全球几乎任何地区。 卫星通信为移动通信提供了便利，如船舶、飞机、汽车等移动设备。 卫星通信系统，更不容易受到自然灾害和人为因素的影响。 卫星通信特点 广覆盖 较高可靠性 实时通信 移动通信 …… NB-IoT 卫星通信 给应用选择适合的通信技术 5G 模块四：课堂总结 远距离通信技术 5G NB-IoT 卫星通信 …… 高速率、 大容量连接、低时延 …… 低功耗、 大容量连接、广覆盖、 低成本 …… 广覆盖、 较高可靠性、实时通信、 移动通信、 …… Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、5G、NB-IoT、卫星通信等物联网传输技术 各有特点，适用于不同的应用场景。 通过这些技术，传输层可以将感知层采集的数据在不同设备与系统之间传输，为物联网复杂的数据交换和信息处理提供可靠的通信保障。 模块五：了解我国星链计划，展望未来。 我国星链计划 科技立国、科技强国、科技是钥匙。同学们，努力拼搏，不断探索，开启属于你们的未来科技之门吧！ $$