第17课 物联数据需采集　课件 2024—2025学年人教版（2024）初中信息科技八年级全一册

物联数据需采集 第四单元 简易物联系统实践 漳州台商区第一中学 2025 汇报人：刘艺珊 学习目标 1、了解物联系统中常用传感器的类型及其功能，能够根据实际需求选择合适的传感器采集环境数据。 2、掌握利用网络接口获取天气数据的方法，理解数据在网络传输中的基本流程。 3、知道数据在物联系统中的存储方式，了解物联网服务平台在数据存储与转发中的作用。 这些设备是如何实现智能化的？ 导入新课 数据是系统的基础，要搭建一个物联系统，首先要实现数据采集与传输。那么，如何利用传感器采集环境数据？如何利用网络接口获取天气数据？又如何存储这些数据呢？ 利用传感器获取数据 ——传感器的种类与功能 01 主要用于测量环境中的温度和湿度，广泛应用于工业自动化、智能家居、气象监测等领域。其输出的是数字信号，能够精确地将温度和湿度值转换为数字形式，便于主控板读取和处理。 温湿度传感器 作用是测量土壤中的水分含量，对于农业灌溉、园艺种植、土壤研究等具有重要意义。它输出的是模拟信号，需要通过模数转换模块将其转换为数字信号，再由主控板进行处理。 土壤湿度传感器 用于收集光线明暗变化信息，可应用于光照强度监测、自动调光设备等。它将光信号转换为电信号，同样输出模拟信号，需进行模数转换后才能被主控板识别。 光敏传感器 传感器在物联花盆系统中的应用 在物联花盆系统项目中，温湿度传感器、土壤湿度传感器和光敏传感器这三种传感器，它们在植物生长环境监测和智能控制中发挥着关键作用。 温湿度传感器 土壤湿度传感器 光敏传感器 植物的生长对环境温湿度有一定要求。过高或过低的温度会影响植物的生理活动，湿度不足或过多也会对植物生长产生不利影响。温湿度传感器能够实时监测花盆周围的空气温湿度，为系统提供环境温湿度数据。当温湿度超出设定范围时，系统可以及时采取措施，如开启加湿器或风扇等设备，调节环境温湿度，为植物创造一个适宜的生长环境。 土壤湿度是影响植物根系生长和水分吸收的重要因素。土壤湿度传感器用于测量土壤中的含水量，帮助我们了解植物根部的水分状况。通过实时监测土壤湿度，物联花盆系统可以根据土壤湿度数据自动控制灌溉系统，实现精准灌溉。当土壤湿度低于设定值时，系统自动启动水泵进行灌溉；当土壤湿度达到合适水平时，停止灌溉，避免过度浇水或缺水，确保植物根系健康生长。 光照是植物进行光合作用的能量来源，对植物的生长发育有着至关重要的影响。光敏传感器可以感知环境光线的强弱变化，并将其转换为电信号。物联花盆系统利用光敏传感器监测光照强度，根据光照情况自动调整花盆的位置或遮阳设备的开启程度，为植物提供适宜的光照条件。例如，在光照不足时，系统可以控制灯光补光设备开启，延长植物的光照时间；在强光时，自动遮阳，防止植物受到灼伤。 实现传输与存储数据 ——物联网平台的作用 02 物联网服务平台的作用 在物联系统中，物联网服务平台负责数据的存储、转发、可视化等，物联网服务平台处在物联系统中的核心地位，是数据传输和存储的关键节点。 数据传输流程 主控板负责读取传感器数据并通过网络发送给物联网服务平台。在物联花盆系统中，主控板要先连接网络，再连接到物联网服务平台，然后不停地读取传感器的数据，并把这些数据上传到服务平台，系统核心流程图如图所示。 小组活动：搭建简易物联系统并采集与传输数据 每组发放一套物联网实验套件和一个物联网服务平台账号，要求学生按照提供的操作指南，完成以下任务：连接温湿度传感器、土壤湿度传感器、光敏传感器到主控板；编写简单的程序，使主控板能够读取各传感器的数据，并通过网络将数据发送到物联网服务平台；在服务平台上查看并记录接收到的数据。 01 各小组开始进行实验操作，学生通过实际动手实践，加深对传感器数据采集和数据传输过程的理解。 教师在各小组之间巡视，及时解答学生在操作过程中遇到的问题，提供必要的技术指导，确保每个小组能够顺利完成实验任务。 02 每个小组选派代表，展示本小组在物联网服务平台上接收到的数据，并简要说明数据采集和传输过程中遇到的问题及解决方法。 组织学生进行交流讨论，分享心得体会，教师对各小组的表现进行点评总结，进一步巩固学生对知识的理解。 03 1. 结合身边的物联网案例，说一说物联网的数据来源有哪些。 提示：如智能交通系统中的车辆检测数据、智能医疗设备中的生理数据监测、工业物联网中的生产设备运行数据等 物联网的数据来源丰富多样，不仅仅局限于传感器采集，还可以包括各种设备的日志信息、用户输入的数据、网络爬取的公开数据等。 拓展与提升 2. 请从便捷性、覆盖范围、数据安全性等角度比较本地 MQTT 服务器和在线 MQTT 服务器，说说各自的优点与缺点。 提示：从便捷性、覆盖范围、数据安全性方面具体对比，帮助学生全面了解这两种服务器的特点，以便在实际的物联系统搭建中能够根据项目需求做出合理的选择。 拓展与提升 感谢观看 YOUR LOGO 汇报人：刘艺珊 $$