2.5 无线传感器 课件-2025-2026学年八年级上册《信息技术》西大版（2024）

义务教育《信息科技》 8 年级上册 第2单元 物联保平安 第 5 课 无线传感器 学习目标 情境引入 新知学习 项目探究 目录 学习目标 能够说出与传统传感器相比无线传感器的优点，说明无线传感器的一般结构； 能够陈述无线烟雾传感器的基本构成，识别各个组件，复述每个组件的特性与功能； 能够将无线烟雾传感器连接到网络中，能够对无线烟雾传感器进行安装和部署。 火灾发生后的每一分、每一秒都十分宝贵，我们不仅要考虑如何发现火情，还要考虑如何及时作出反应，将火灾消灭于萌芽状态，而单一的传感器显然做不到大面积的火情预警和处理，那么火情的信息如何能高效地传递呢？ 情境引入 温湿度传感器 光敏传感器 新知学习——无线传感器的优点 传统的传感器一般是通过有线连接的，且不能够移动，限制了它们的应用范围 电子技术的进步使得芯片在不影响性能的前提下可以做得很小，网络技术的进步可以让人在不接触传感器的前提下远程监测信号 现代无线传感器，不仅集成了各类传感器模块，还有与外界沟通的网络模块，以及为它提供能量的供能模块，一些传感器甚至还提供了控制模块 新知学习——无线传感器的一般结构 无线传感器的种类很多，但一般都包含几个模块：感知模块、数据处理模块、无线通信模块和供能模块。 感知模块 数据处理模块 无线通信模块 供能模块 主要是由各类敏感元件集合而成 无线通信模块和数据处理模块组合起来相当于一台微型计算机，一般包含处理器和内存，主要用来处理数据，同时也控制各个模块 为无线传感器提供能量，通常为一组干电池 新知学习——无线烟雾传感器 与其他无线传感器一样，无线烟雾传感器也是由感知模块、无线通信模块、供能模块和数据处理模块组成。 感知模块： 烟雾传感器 供能模块： 电池仓 蜂鸣报警器 无线通信模块： 蓝牙通信 新知学习——无线烟雾传感器 感知模块有一个黑色带孔的罩子，里面有烟雾传感器。传感器的工作原理是利用的烟雾颗粒对光的散射作用，烟雾颗粒浓度越高，散射越明显，产生的光电流就越强，超过一定量就会达到报警条件。 感知模块： 烟雾传感器 供能模块： 电池仓 蜂鸣报警器 无线通信模块： 蓝牙通信 新知学习——无线烟雾传感器 无线通信模块负责通信，一般采用蓝牙协议通信。蓝牙协议是一种短距离无线通信协议，具有高速率、低功耗、低成本等优点，在物联网设备中应用广泛。 感知模块： 烟雾传感器 供能模块： 电池仓 蜂鸣报警器 无线通信模块： 蓝牙通信 新知学习——无线烟雾传感器 供能模块是一个电池仓，安装电池后，可以正常工作5年以上。数据处理模块在图中并没有直接显示，而是集成在底部的电路板上。 感知模块： 烟雾传感器 供能模块： 电池仓 蜂鸣报警器 无线通信模块： 蓝牙通信 新知学习——无线烟雾传感器 除了基本模块外，还有一个蜂鸣报警器，当达到报警条件时，蜂鸣报警器将发出声音，同时通过无线通信模块将报警信息传递出去。 感知模块： 烟雾传感器 供能模块： 电池仓 蜂鸣报警器 无线通信模块： 蓝牙通信 项目探究——连接无线烟雾传感器 第一步 将网关接入Wi-Fi网络，注册管理账号 第二步 在管理端进入添加设备页面 第三步 点击添加设备页面通过扫描无线烟雾传感器的二维码，完成添加 通过以上步骤，将无线烟雾传感器与Mesh网关连接起来，无线烟雾传感器可以将报警信息传递到网关。 准备网关及无线烟雾传感器若干，我们将无线烟雾传感器连接到网络中，需要完成以下三个步骤。 项目探究——部署无线烟雾传感器 了解无线烟雾传感器的安装位置要求，并按照安装要求选择无线烟雾传感器部署的位置。 01 检查无线烟雾传感器状态，包括供电、通信以及参数设置等。 根据实际情况，选择安装方式，将无线烟雾传感器部署在预定位置。 02 03 操作练习——练一练 请同学们测试无线烟雾传感器的实际效果，并尝试使用管理端查看报警信息，可以参考以下步骤。 第一步，在保证安全的前提下，将烟雾源靠近无线烟雾传感器，观察蜂鸣报警器的工作情况。 第二步，在烟雾源触发无线烟雾传感器报警后，查看管理端的报警信息。 第三步，计算从烟雾源靠近无线烟雾传感器到管理端收到报警信息的时间。 操作练习——做一做 同学们可以尝试使用不同的报警阈值，如无烟尘区、少量烟尘区或者重度烟尘区，并尝试不同浓度的烟雾对无线烟雾报警器的影响，如杀虫剂、香烟或者水蒸气等，观察在什么情况下，无线烟雾报警器会发生误报。 微机电系统（MEMS）是近几十年发展起来的新兴领域，是集微传感器、微机械结构、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件等于一体的微型器件或系统。由于其微型化、智能化、多功能和高集成等特点，现已广泛应用于各行各业中。如在医疗方面，可以利用微机电系统设计开发用于医疗保健的可穿戴传感器服装，对病情进行远程监测和评估；在交通方面，可以利用微机电惯性传感器对水下航行器姿态进行检测。 拓展阅读——微机电系统 $$