第一单元第二节《初识物联网》课件 2025-2026学年川教版（2024）初中信息科技八年级上册

该初中信息科技课件聚焦物联网的定义、特征、架构及发展历程，从回顾双重定义（技术层面传感器与互联网结合，生活层面“哑巴物体”会说话如冰箱下单牛奶）切入，通过时间轴梳理从1995年盖茨预言到5G引爆应用的脉络，搭建“定义-历程-特征-架构”的学习支架，衔接探究活动防汛排涝监测预警系统设计。 其亮点在于融合信息意识与计算思维，以华为手环血氧监测（全面感知）、青岛港无人调度（可靠传递）等生活化案例，结合四层架构动态拆解与知识图谱总结，采用案例教学与任务驱动法。学生能提升信息感知与系统思维，教师可借助清晰结构与实践任务提高教学效果。

初识物联网 目录 01 回顾物联网的定义 04 探究活动 02 物联网的主要特征 03 物联网一般架构 回顾物联网的定义 什么是物联网？ 物联网有技术和生活双重定义。技术定义是传感器、RFID、二维码与互联网结合实现物体数字化；生活定义是让“哑巴物体”会说话，如冰箱能自动下单牛奶。 双重定义 互联网时代是“人→信息”的虚拟连接，而物联网时代是“物→物→人”的实体互联，这种转变具有革命性，开启了全新的智能交互模式。 革命性对比 4 发展历程时间轴 1995年，盖茨就预言了“物物互联”的未来趋势，展现出其前瞻性的眼光，为物联网概念的发展埋下了伏笔，推动了后续相关研究与实践。 1995：盖茨预言“物物互联” 1999年，麻省理工学院（MIT）正式命名了“IoT”，即物联网，这一命名使得物联网有了明确的概念标识，为其进一步发展奠定了基础。 1999：MIT命名“IoT” 2005年，国际电信联盟（ITU）确立了物联网的框架，为物联网的标准化和规范化发展提供了重要指导，促进了全球范围内物联网技术的有序推进。 2005：ITU确立框架 5 发展历程时间轴 2020年及以后，5G技术的发展引爆了物联网的应用，凭借5G高速、低延迟等特性，物联网在更多领域得以广泛应用，开启了万物互联的智能新时代。 2020+：5G引爆应用 2010年，中国进行了物联网的战略布局，将其提升到国家战略层面，加大了对物联网技术研发和应用推广的支持力度，推动了国内物联网产业的快速发展。 2010：中国战略布局 物联网的主要特征 全面感知 物联网利用二维码、传感器、定位器及射频识别等技术来获取物体及环境信息，可实现对现实世界各种物理现象对普遍感知。如：应用识别技术，图书条形码扫码。 全面感知 全面感知依赖生物、环境、图像等传感器技术。这些传感器如同物联网的“感官”，能敏锐捕捉各类信息。例如生物传感器可监测人体健康指标，像华为手环就能进行血氧监测。 技术支撑：生物/环境/图像传感器 01 华为手环是全面感知在生活中的典型应用。它通过内置的生物传感器，实时精准地监测用户的血氧情况，让用户能随时了解自身健康状态，体现了物联网全面感知为生活带来的便捷。 生活案例：华为手环血氧监测 02 9 可靠传递 物联网借助多样化的通信网络，如互联网、电信网、电网、交通网等，将感知设备采集的各位数据进行实时、准确传递。如：航空物联网的整体部署，实现了航空数据的实时监测与可靠传递。 可靠传递 可靠传递借助5G切片和LoRa低功耗等技术。5G切片可实现网络资源的灵活分配，保障数据高效传输；LoRa低功耗技术则适用于长距离、低速率的物联网通信，如在一些偏远地区也能稳定传输数据。 技术支撑：5G切片/LoRa低功耗 1 在青岛港的无人集装箱调度场景中，可靠传递技术发挥了关键作用。通过5G切片和LoRa低功耗等通信技术，确保了无人集装箱设备之间的数据稳定传输，实现了高效、精准的调度作业。 生活案例：青岛港无人集装箱调度 2 智能处理 物联网可利用云计算、模糊识别和数据融合等智能技术对数据和信息进行处理、分析，从而对物体实施智能化的控制。如：城市将交通信号灯借助高清摄像头等设置实时收集车流数据。 智能处理 智能处理以AI边缘计算为技术支撑。AI边缘计算能在靠近数据源的边缘侧对数据进行分析和处理，减少数据传输延迟，提高处理效率。在物联网中，可快速响应和处理大量实时数据。 技术支撑：AI边缘计算 杭州城市大脑治堵是智能处理的成功案例。它运用AI边缘计算技术，对城市交通数据进行实时分析和处理，智能调控交通信号灯，优化交通流量，有效缓解了城市拥堵问题。 生活案例：杭州城市大脑治堵 物联网的一般架构 四层模型动态拆解 详细描述：网络层承担着通过通信网络传输数据的重任，接收感知层数据并传输至平台层并将处理结果返回感知层。例如：5G传输医疗数据，它确保感知层采集的数据能够准确、快速、可靠地传递到平台层和应用层，保障物联网系统的高效运行。 详细描述：感知层是物联网的基础，位于架构底层，衔接物理世界和信息世界，是物联网应用和发展的基础。它通过各种传感器、RFID读卡器、摄像头等设备，对物体信息进行识别和采集。如心率监测、血压计、数字药物。 网络层 感知层 四层模型动态拆解 详细描述：，利用云计算、大数据、人工智能等技术，对获取的海量信息进行智能化处理、分析、预测、存储，同时为应用层提供智能计算处理的支持。如：远程医疗监护系统，实时上传患者数据到平台层，依托智能算法分析，实现对患者健康的监测和预警。 应用层 详细描述：应用层是物联网架构中的顶层，是物联网和用户的接口，与各行各业的需求相结合，实现物联网的智能应用。在医疗物联网中，应用层包括电子病历、移动医护、临床诊疗辅助等。 平台层 课堂总结 知识图谱 详细描述：物联网融合了网络、通信、传感、自动化等技术，实现人、机、物的互联互通。 回顾物联网定义 01 全面感知、可靠传递、智能处理 物联网主要特征 02 感知层、网络层、平台层、应用层 物联网一般架构 03 18 拓展任务 详细描述：为提升城市防汛防洪能力，守护人民群众生命财产安全，建立防汛防涝监测预警系统。各关键点布设多种传感器，实时监测降水量、水位、排水系统情况，将收集到对数据通过网络发送到控制中心，借助数据分析实现预警，最大限度的降低暴雨、洪水等自然灾害带来的安全风险。 防汛排涝监测统预警系统 物联网架构 相关软硬件 功能 应用层 手机、电脑等终端应用 防汛排涝监测、预警 平台层 物联网平台、大数据分析平台、云服务器、GIS地理信息系统、预警信息发布平台 负责海量监测数据的汇聚、管理、存储、分析与挖掘。通过模型算法（如内涝模型）进行实时研判、预测预警、辅助决策，并管理所有设备。 网络层 4G/5G、光纤专网、工业以太网交换机、通信网关 承担双向数据传输的桥梁作用。将感知层数据可靠、安全、高效地传输至平台层，并将平台层的控制指令下发至感知层设备。 感知层 雷达水位计、超声波水位计、翻斗式雨量计、流量计、积水监测仪、视频监控摄像头、窨井盖状态传感器、排水泵站运行状态传感器 部署在城市易涝点、河道、水库、排水管网、泵站等关键部位，如同神经末梢，24小时实时采集雨量、水位、流速、积水深度、设备运行状态等原始数据。 防汛排涝监测统预警系统 谢谢观看 汇报人：WPS $