2.5 远程控制系统的组建导学案-教科版（2019）高中信息技术必修二第二单元

2.5 远程控制系统的组建 【学习目标】 1.了解远程控制系统的相关概念 2.理解远程控制系统基本原理及其机制 3.通过学习远程监控系统的常用软硬件及其组建方法，掌握远程监控系统方案的设计规划过程，增强学生动手实践能力，提高信息意识核心素养。 4.通过探究远程控制系统中的优缺点，了解新型远程控制系统应用，树立社会发展意识和信息安全意识。 【知识框架】 现实生活中，我们对传感器、远程控制等词汇并不陌生。那么，这些词应该如何理解，和远程控制系统又是什么关系呢？ 知识点1：远程控制系统相关的概念 （1）控制（control）：是指为了改善系统的 或达到某个特定的目的，通过对系统输出信号的采集和加工而产生 信号并施加给系统的过程。 （2）控制系统：由诸多因素以特定的内在结构方式联结起来的动态系统，由 和 组成。控制部分一般由 (sensor)、 (controller)和 (actuator)组成。 （3）远程控制：人们可以通过简单的终端机完全地控制网络另一端的 ，从而完成强大的控制功能，获取受控机的信息，我们将这种方式称为 。 知识点2：数字监控系统 数字监控系统是将监控头采集到的图像转换成 并传送到计算机中进行处理的信息技术设施。我们可以通过软件对各种监控图像及报警信息、检测数据等进行 的分类处理，也可以根据不同的要求确定监控报警操作流程。 1.远程监控系统的基本组成 （1）硬件：计算机、路由器、摄像头、网线等 其中计算机已经 且安装好摄像头控制软件，路由器已经设置 功能，摄像头支持云台和语音对讲功能。 摄像头关键参数有 、像素、 、联网方式、 、红外功能、内存卡存储（ ）等，如下表所示，可对照探究参数对实验的意义。 摄像头信息探究 （2）软件：摄像头云台控制软件。 2.远程控制系统的布置方案和组建流程 计算机和摄像头通过 与互联网进行通信，计算机之间有隔板相隔，摄像头的摄录对象互为对方学生；学生A通过 控制摄像头B，学生B通过计算机B控制 。 组建远程监控系统时，先对硬件设备进行 和 ，再使用云台控制系统操作摄像头。 3.远程监控系统硬件 （1）观察摄像头及其各部分组件，重点观察摄像头底座 ，了解摄像头UID（User Identification， ）或编号信息的意义。 （2）将存储卡放入摄像头。 （3）将摄像头与电源、路由器连接。 （4）按照说明书提示，在局域网中通过有线或者无线的方式添加摄像头。 4.远程监控系统配置具体步骤 （1）安装并登录 软件，熟悉软件的操作界面。 （2）通过云台控制软件测试摄像头的 调整功能，使摄像头上、下、左、右转动，并观察摄像头运动与电脑画面。 （3）通过云台控制软件测试语音对讲功能，进行 通信。 （4）探究云台控制软件其余部分功能，如截屏功能、录像功能，红外功能、移动侦测功能、云存储功能等，并对摄像头中存储的视频录像进行查看、删除等操作。 知识点3：组建远程监控系统注意事项 （1）在前期规划组建 和软硬件 时，选择可信任的信息渠道进行调研。 （2）在购买控摄像头时，选择值得信赖的购买 和摄像头品牌，尽量避免设备品质问题和潜在安全隐患。 （3）在使用远程监控系统前，为摄像头设置访问 ，密码的复杂度应尽量提高以确保安全性。 （4）在使用远程监控系统时，妥善保管好手机、笔记本、Pad 等可以远程访问系统的终端设备，尽量避免他人不安全或者不合适的操作。 【课后练习】撰写实验报告，记录实验步骤和实验过程中遇到的问题。 1.下列属于远程控制系统的是（ ） A.图书管理系统 B.高考考场监控系统 C.校务办公系统 D.食堂就餐系统 2.智能家居系统是通过（ ）途径进行远程控制的。 A.计算机 B.互联网 C.摄像头 D.红外线 3.以下场景应用到远程控制技术的是（ ） A.电视遥控器打开电视 B.走廊中的声控灯 C.会议室音频系统 D.手机App监控家庭的摄像画面 4.下列选项中，哪项不是远程控制系统的组成部分（ ） A.传感器 B.控制器 C.执行器 D.监视器 5.下列关于远程控制说法正确的是（ ） A.远程控制系统就是远程监控 B.远程控制系统只应用于某些需要监控的特定领域 C.用遥控器打开电视机是远程控制 D.无人机的飞行是远程控制 6.关于远程控制，下列说法错误的是（ ） A.通过简单的终端机完全地控制网络另一端的受控机，从而完成强大的控制功能，获取受控机的信息，称为远程控制 B.现场采用连接电缆的方式下载文件是一种远程控制的应用 C.用手机无线操控无人机是一种远程控制的应用 D.Windows 7操作系统的远程桌面应用可以远程协助另一台计算机 7.以下哪个智能农业的应用，是基于物联网的智能控制管理系统，主要包括水质监测、环境监测、视频监测、远程控制、短信通知等功能?( ) A.智能温室 B.节水灌溉 C.智能化培育控制 D.水产养殖环境监控 8.下列关于无人机的远程控制的说法错误的是（ ） A.无人机需要连接网络 B.无人机是受控端 C.无人机将内置的摄像头拍摄的高清视频发送给用户 D.无人机只能通过Wi-Fi进行控制 9.远程控制系统中，用于实现远程监控的设备通常包括以下哪项？（ ） A.传感器 B.执行器 C.摄像头 D.数据库 10.在远程控制系统中，控制信号的传输通常依赖于哪种技术？（ ） A.蓝牙技术 B.无线网络技术 C.光纤通信技术 D.以上都是 11.组建远程控制系统时，以下哪个因素不是需要考虑的？（ ） A.系统的安全性 B.系统的可靠性 C.系统的成本 D.系统的重量 12.远程控制系统主要用于（ ） A.本地数据存储 B.远程数据访问 C.实时视频监控 D.现场设备操作 13.远程控制系统中，哪个组件负责将采集到的现场信息转换为可传输的信号？（ ） A.执行器 B.传感器 C.控制器 D.显示器 14.在组建远程控制系统时，以下哪个因素不是需要考虑的？（ ） A.系统的实时性 B.系统的稳定性 C.系统的复杂性 D.系统的成本效益 15.以下哪个不是远程控制系统的潜在风险？（ ） A.网络延迟 B.数据泄露 C.系统崩溃 D.硬件老化 16.远程控制系统中哪种网络攻击可导致服务中断（ ） A.拒绝服务攻击(DoS) B.窃听C.数据篡改D.身份伪装 17.现代生活中，许多家用电器都具备通过手机远程控制的功能，这主要采用的技术是（ ） A.虚拟现实技术 B.云计算技术 C.物联网技术 D.多媒体技术 18.在快节奏的今天，饲养宠物可以有效缓解疲劳，放松心情。某智能宠物喂食器功能如下：①通过手机APP远程控制喂食器自动/手动定时定量喂食。②实时视频传输，可以随时观看宠物的一举一动。③能够识别宠物的状态，异常情况报警提示，断电断网亦可正常运行一段时间。下列关于智能宠物喂食器信息系统的说法，正确的是（ ） A.该信息系统的开发模式为B/S模式 B.宠物是该信息系统中的唯一用户 C.该信息系统断电可正常工作，很可能配备了锂电池 D.该宠物喂食器摄像头拍摄的视频不需要联网就可以在手机上观看 19.使用小米智能家居APP可以远程控制家居设备，其主要使用的技术是（ ） A.云计算 B.物联网 C.大数据 D.虚拟现实 21.下列控制系统中属于自动控制系统的是( ) A.按钮开关控制的台灯 B.普通自来水龙头 C.花房恒温控制系统 D.汽车刹车控制系统 22.在校园门禁控制系统中，不属于门禁控制系统组成部分的是( ) A.识读部分输入设备 B.管理与控制部分控制设备 C.执行部分的动作设备 D.周边防范设备 23.下列不属于自动控制系统的是( ) A.加热炉/热电偶/电桥/放大器/加热管实现炉温控制 B.马桶水箱内液位控制 C.飞机自动驾驶系统 D.技术员通过操作台控制机床生产速度 24.一个新设计好的控制系统一般投运步骤是（ ） A.人工操作、手动遥控、自动控制 B.手动遥控、自动控制 C.自动控制 D.无固定要求 27.远程监控系统中的控制系统由控制部分和被控对象组成，其中控制部分一般包括控制器、执行器和（ ） A.存储器 B.传感器 C.运算器 D.处理器 28.控制系统是一种非常重要的信息系统，给人们的生活带来了很多便利，以下电器不带有控制系统的是（ ） A.全自动洗衣机 B.智能电饭煲 C.扫地机器人 D.手电筒 30.关于控制系统，下列说法错误的是（ ） A.控制系统由两部分组成，即控制部分和被控对象 B.所谓控制(control)，是指为了改善系统的性能或达到某个特定的目的，通过对系统输出信号的采集和加工而产生控制信号并施加给系统的过程。 C.由控制部分和被控对象组成。控制部分由传感器/控制器/和执行器组成。 D.一台全自动洗衣机能连续检查衣物是否洗净、在洗净衣物之后能自动切断电源的过程，不属于控制系统。 【学案答案】 1.性能 2.控制 3.控制部分 4.被控对象 5.传感器 6.控制器 7.执行器 8.受控机 9.远程控制 10.数字信号 11.智能化 12.联网 13.联网 14.调焦 15.云台旋转 16.语音对讲 17.云存储 18.路由器 19.计算机A 20.摄像头A 21.连接 22.配置 23.设备信息 24.用户身份证明 25.云台控制 26.角度 27.语音 28.方案 29.需求 30.渠道 31.密码 【课后答案】 1.答案：B解析：远程查看管理，故选B。 2.答案：B解析：智能家居主要是物联网，故通过网络进行控制，故选B。 3.答案：D解析：体现远程，D家庭监控远程调用。 4.答案：D解析：监视器不是组成部分。 5.答案：D解析：C是红外线，AB绝对化，D是远程控制，选D。 6.答案：B解析：体现远程即可，故选B，是现场处理。 7.答案：D解析：水质监测、环境监测，故和养殖有关，选D。 8.答案：D解析：根据已知信息可以得知，远程控制已经应用于各种网络系统，包括空间信息网络系统、交通网络系统等，而无人机也是一种可以进行远程控制的设备。因此，A选项无人机需要连接网络是正确的；B选项无人机是受控端也是正确的；C选项无人机会将内置的摄像头拍摄的高清视频发送给用户也是正确的。唯独D选项无人机只能通过Wi-Fi进行控制是错误的，因为无人机的远程控制可以使用多种方式，如4G网络、蓝牙等，不一定只能通过Wi-Fi进行控制。 9.答案：C解析：在远程控制系统中，摄像头是实现远程监控的常用设备，它可以捕捉现场的图像信息并传输给远程用户。 10.答案：B解析：远程控制系统中，控制信号的传输通常依赖于无线网络技术，以实现远距离的通信和控制。 11.答案：D解析：组建远程控制系统时，需要考虑的因素包括系统的安全性、可靠性和成本等，而系统的重量通常不是主要考虑因素。 12.答案：B解析：远程控制系统主要用于远程数据访问，故选B。 13.答案：B解析：远程控制系统中，传感器负责将采集到的现场信息转换为可传输的信号。故选B。 14.答案：C解析：虽然系统的复杂性在设计阶段是一个重要的考虑因素，但在组建远程控制系统的过程中，它并不是首要或必须直接考虑的因素。系统的复杂性更多地与系统设计、开发过程中的技术挑战和资源投入相关，而不是系统组建时的直接关注点。在组建阶段，我们更关心的是如何确保系统能够满足需求、稳定运行，并且具有合理的成本效益，而不是系统本身的复杂程度。故选C。 15.答案：D解析：虽然硬件老化是任何电子设备都会面临的问题，但它并不直接构成远程控制系统的潜在风险。硬件老化是一个长期的过程，其影响可以通过定期的维护和更换硬件来减轻或避免。在远程控制系统的设计和实施阶段，更关注的是系统的实时性、稳定性、安全性和成本效益等因素，而不是硬件的老化问题。故选D。 16.答案：A解析：拒绝服务攻击（DoS）会导致服务终端，选A。 17.答案：C解析：物联网技术，故选C。 18.答案：C解析：本题考查信息系统相关内容。根据题目描述，智能宠物喂食器信息系统断电后仍然可以正常工作一段时间，很可能配备了锂电池作为备用电源；通过手机APP远程控制喂食器说明采用C/S模式；该宠物喂食器摄像头拍摄的视频需要联网才可以在手机上观看；该信息系统中的用户范围很广，例如开发者、维护者、使用者都是。故本题答案是C选项。 19.答案：B解析：本题考查物联网应用。小米智能家居APP通过远程控制家居设备，实现了智能家居功能。这种远程控制的实现离不开物联网技术。物联网（Internet of Things，IoT）是将各种物理设备、传感器和其他物品连接到互联网的技术，使其能够相互通信和交换数据，从而实现远程监控和控制。故答案为：B。 21.答案：C解析：无人工控制的，选C。ABD都需要人工干预。 22.答案：D解析：排除法，D不属于。 23.答案：D解析：D选项人工干预，非自动，故选D 24.答案：A解析：逐步实现自动化，故选A。 27.答案：B解析：传感器，故选B。 28.答案：D解析：不带控制系统的是D，手电筒。 30.答案：D解析：能连续检查衣物是否洗净、在洗净衣物之后能自动切断电源，自然有控制的因素，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$