1.1探究物联网云平台 课件--2024-2025学年八年级下册《信息科技》西大版

义务教育《信息科技》 8 年级下册 第 1 单元 物联网与智能家居 第 1 课 探究物联网云平台 学习目标 情境引入 新知学习 项目探究 目录 1.理解物联网云平台的功能，了解MQTT协议的通信流程。 2. 能使用实验设备搭建物联网系统原型。 教学目标 情境引入 同学们，我们通过手机可以在任何地方查看家中的情况；温度较高时，空调会自动启动；物流公司可随时了解运输车辆在运输途中所处位置、速度是多少；天然气公司可随时知道居民使用天然气的情况……这些功能都离不开物联网云平台。 新知学习 人们利用物联网与云计算技术，将传感器采集的数据上传到云服务器中进行加工整合，便形成了物联网云平台。该平台不仅支持各种连接协议连接海量设备，并采集设备上的数据进行分析处理，而且提供应用接口，使用户端可通过调用接口将数据和指令下发至设备端，实现远程控制。 一、物联网云平台 物联网系统架构 新知学习 物联网协议分为两大类：一类是接入协议，一类是通信协议。 二、物联网协议 接入协议负责设备之间的连接与组网，常见的接入协议有蓝牙、Wi-Fi、Zigbee以及NB-IoT协议等。 MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是常用 的物联网通信协议，使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息分发机制。MQTT协议不是将消息直接从发送端转发到接收端，而是由 MQTT进行推送。 新知学习 MQTT协议消息发布/订阅模式 新知学习 通过物联网云平台，可以实现物联网数据的发布和订阅，也可以通过平台 中的组件来控制前端设备。 三、物联网云平台的使用 物联网云平台管理界面 1.创建项目 在物联网云平台上注册账户后登录，可对项目进行综合管理，包括创建、编辑、共享、导入与导出等。 新知学习 物联网云平台通过“项目+消息主题”的形式对物联网数据进行管理。一个项目对应一种应用（如农场温度监测系统），一个消息主题代表一种消息（如监测点的温度）。一个项目中往往包括一个或多个消息主题。 1.创建项目 项目创建后，需要对项目进行管理，如编辑、删除等操作。 消息主题由客户端定义，不需要在云平台中创建消息主题的名称。 新知学习 消息发布指客户端将传感器采集的数据上传至云平台，语句为： 2.消息发布 其中，“topic”为消息主题的名称。消息将按照到达的顺序被推送。“msg” 为消息的内容（需要根据实际情况更换），可以是传感器采集的数据，也可以是其他数据。一个消息主题可以有多个发布者（如多个传感器采集的数据用同一消息主题名称） 新知学习 消息订阅指客户端接收云平台下发的消息，语句为： 3.消息订阅 其中，“topic”为消息主题的名称。一个消息主题可以有多个订阅者，MQTT 会将该消息主题的消息推送给所有订阅者。“method”是当接收到消息时，对消息进行处理的函数名。 新知学习 组件是云平台对接收到的消息进行可视化处理的工具，或者云平台向客户端下发消息的快捷操作工具。 创建组件的步骤为：项目管理➝查看和编辑项目内容（ ），通过按钮 可创建组件。 4.组件 组件类型 不同的组件有不同的参数选项。 新知学习 物联网云平台提供三种连接方式，分别是Mixly Key、项目授权码、私有凭证连接。无论哪一种连接方式，都必须先进行网络连接，可通过Wi-Fi进行连接，语句如下： 5.MQTT客户端与物联网云平台的连接 新知学习 物联网云平台三种连接方式 （1）通过Mixly Key连接。 （2）通过项目授权码连接。 （3）通过私有凭证连接。 项目探究 在云平台上监测教室温度 下图是使用板载温度传感器采集现场温度数据并发布到云平台的代码块： 1.请分析代码块中每条语句的作用，画出流程图。 2.在上图代码块的基础上，增加或修改代码，实现如下功能：当光照强度大于6000时，上报温度和光照强度数据，并在云平台上测试，判断程序是否正确运行。（Wi-Fi名称、密码、项目授权码需要结合实际情况修改） 项目探究 光照强度数据可视化 用表格显示数据不能直观呈现数据的变化过程，物联网云平台提供了“仪表盘”组件，可以显示与消息主题关联的数据。 1.请将上述光照强度数据通过“仪表盘”组件显示。 2.小组讨论，总结“仪表盘”组件的优点以及适用场合。 操作练习 一、知识检测 1.下列不是物联网云平台功能的是（　　）。 A.连接各种不同的硬件设备 B.收集、分析和可视化数据 C.为设备和用户提供身份认证 D.使用传感器采集现场数据 2.MQTT协议使用发布/订阅消息模式，发布/订阅消息模式是（　　）。 A.发送者将消息直接发送给接收者 B.发送者需要知道有接受者存在才能发送消息 C.接受者可以只接收自己感兴趣的消息 D.接受者只可以接收一种类型的消息 3.对物联网云平台中组件的功能解释，正确的是（　　）。 A.用于接收消息 B.用于下发消息 C.对消息进行可视化处理 D.以上选项都正确 操作练习 4.比较物联网云平台提供的三种接入方式。 谢谢观看 $$