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围绕物联网的核心概念展开，从生活实例导入，逐步引导学生理解物联网的三大特征与四层架构，通过智慧医疗和城市防汛两个典型场景构建学习支架，实现从感知到应用的知识迁移。 其亮点在于深度融合信息意识、计算思维与数字化学习与创新三大核心素养，以“感知层—网络层—平台层—应用层”的逻辑链条为载体，借助防汛预警系统探究活动，培养学生数据辨别能力与问题建模意识，通过真实案例强化技术价值认知。学生在任务驱动中提升信息处理与协同创新能力，教师可借此开展项目式教学，有效落实新课标要求。

第二节 初识物联网 眉山市东坡区苏辙中学 彭宇君 信息科技八年级上册第一单元 万物互联的奥秘 学习目标 1.分析身边的物联网应用实例，了解物联网的特征。 2.剖析物联网应用场景，初步认识物联网的架构。 课堂导入 博士爷爷，原来我们身边这么多物联网应用，这样的体验太棒啦!但是，这些物体之间又是如何实现“沟通”与“控制”的呢? 欢欢，这个问题非常好!你已经触及了物联网的核心。物联网实现物物相连，离不开传感、通信、信息处理和自动化等一系列技术。这些技术可以让物与物之间实现相互感知、通信、控制，让我们一起来探究吧。 一、物联网的主要特征 物联网融合了网络、通信、传感、自动化等技术，具有全面感知、可靠传递和智能处理的特征。 全面感知 物联网利用二维码、传感器、定位器及射频识别(RFID)等技术获取物体及环境信息，可实现对现实世界各种物理现象的普遍感知。 例如:应用识别技术，扫描图书馆中一本图书上的条码，就可以了解这本书的基本信息、借还状态、流行程度以及当前书架上的位置等信息。 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类数据进行实时、准确传递。 例如: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，在飞机维护、飞行记录、航班改道、应急响应等方面发挥了巨大作用，提高了飞行的安全性和效率。 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。 例如:城市交通信号灯借助高清摄像头等设备实时收集车流数据，经大数据分析预测车流变化，计算并自动调整红绿灯时长，提升通行效率，减少排放与能耗，改善市民出行体验。 二、物联网的一般架构 物联网是一个开放型体系架构，分为感知层、网络层、平台层和应用层。 问题情景 物联网的架构之间是如何协作的呢？ 以智慧医疗—医疗物联网为例来认识物联网的各个架构。 感知层 感知层位于架构底层，衔接物理世界和信息世界,是物联网应用和发展的基础。感知层通过传感器、RFID读卡器、摄像头等设备，对物体信息进行识别和采集。 感知层 在医疗物联网中,感知层主要由各种医疗传感器和设备组成，如心率监测器、血糖仪、血压计、可穿戴设备等，还有可服用的数字药物。数字药物通过在药丸中嵌入微型传感器实现对患者服药情况及身体健康状况的实时跟踪。 网络层 网络层涵盖了私有网络、公共互联网以及各类有线和无线通信网络，负责接收感知层数据并传输至平台层，同时将处理结果返回感知层。 网络层 在医疗物联网中，网络层实现了医疗设备与数据中心、医疗机构之间的信息传输和交互。例如:视讯医疗通过网络实现医疗数据的实时传输，使医生和患者、专家和医护人员之间能够远程在线交流，以实现家庭健康指导、手术示教、远程会诊以及远程监护等。 平台层 平台层利用云计算、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、预测以及存储等，同时为应用层提供智能计算处理的支持。 在医疗物联网中，平台层对海量的医疗数据进行分析与处理，助力医生更准确地诊断和治疗。例如:远程医疗监护系统实时上传患者数据至平台层，依托智能算法分析，实现对患者健康状况的实时监测和预警。 应用层 应用层是物联网和用户的接口，与各行各业的需求结合，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，旨在优化医疗服务。应用层的创新应用，可提升医疗服务效率与质量，为患者带来更为个性化和便捷的体验。 探究活动—城市防汛排涝监测预警系统 为提升城市防汛防洪能力，守护人民群众生命财产安全，许多城市建立了防汛排涝监测预警系统。右图是某防汛预警系统的示意图，请讨论分析该系统的物联网架构，说说各架构的软硬件设备有哪些?有什么功能? 探究活动—城市防汛排涝监测预警系统 防汛预警系统通过在关键地点布设多种传感器，实时监测降雨量、水位以及排水系统情况，将收集到的数据通过网络发送到控制中心，借助数据分析实现预警，最大限度地降低暴雨、洪水等自然灾害带来的安全风险。 探究活动—城市防汛排涝监测预警系统 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、预警等提供可视化界面，方便用户（如防汛指挥人员、相关部门工作人员等）实时查看水位、雨量、排水设施状态等信息；接收并展示预警信息，支持用户进行应急指挥决策，如调度救援资源、发布公众预警等。 平台层 服务器（如应用服务器、数据库服务器）、数据管理软件、业务逻辑处理软件 对网络层传输来的数据进行存储、整合和分析；实现系统的业务逻辑，如根据预设的阈值判断是否触发预警；为应用层提供数据接口和服务支持，保障系统的稳定运行和数据的安全管理。 探究活动—城市防汛排涝监测预警系统 物联网架构 相关软硬件 功能 网络层 通信基站（如4G/5G基站）、路由器、交换机、通信协议软件 负责将感知层采集的数据可靠、高效地传输到平台层；采用有线（如光纤）或无线（如4G/5G、LoRa等）通信方式，确保数据在不同环境下的稳定传输；实现不同设备之间的通信协议转换和数据交互。 感知层 水位传感器、雨量传感器、流量传感器、摄像头等传感器设备 实时采集城市河道、排水管道、低洼地段等关键位置的水位、雨量、水流流量等数据；通过摄像头监控积水情况和排水设施的运行状态；为整个系统提供基础的数据来源，是防汛排涝监测预警的基础。 Lavf58.45.100 $