2.4基于物联网的信息系统AI辅助课件-2025-2026学年教科版高中信息技术必修二

该高中信息技术课件聚焦物联网三层架构（感知-传输-应用）与AI的融合，通过AI生成的智慧天气预报动态图导入，引导学生用AI检索传感器应用场景（如温湿度传感器冷门场景、RFID校园创新用法），结合农业物联网数据采集传输案例，搭建从理论到小组实践（设计校园物联网方案）的学习支架。 其特色在于全程融入AI工具（绘图生成架构图、检索场景、需求分析、生成流程图、点评优化），培养数字化学习与创新和计算思维，如小组用AI完成图书馆错架问题的物联网方案设计并获取优化建议。学生提升工具应用与问题解决能力，教师获得结构化教学流程支持，高效开展教学。

AI赋能物联网教学实践 汇报人:王路懿 基于物联网的信息系统 1 目录 CONTENTS 学习目标 01 情境导入 02 拆解架构 03 检索应用场景 04 案例分析 05 小组实践需求分析 06 小组实践匹配设备 07 小组实践生成流程 08 09 成果展示 11 课堂总结 10 AI拓展 12 课后任务 2 01 学习目标 3 理解物联网三层架构 01 02 03 04 用AI理解“感知-传输-应用”三层逻辑 打开AI绘图工具输入提示词生成物联网三层架构图，包含感知层（传感器）、网络层（网关）、应用层（AI服务器）。 感知层与AI的关联 感知层通过传感器采集数据，传输至网络层。 网络层与AI的关联 网络层将数据传输至AI服务器进行处理。 应用层与AI的关联 应用层由AI分析数据并控制设备，实现智能决策。 4 检索传感器应用案例 AI检索传感器应用场景 学生分组用AI搜索工具查询“温湿度传感器的3个冷门应用场景”和“RFID传感器在校园的创新用法”。 传感器冷门案例分享 每组分享1个AI检索到的案例，如“温湿度传感器用于博物馆文物保护”。 5 完成校园物联网方案 AI辅助完成校园物联网方案 用AI需求分析工具输入“高中图书馆的3个核心痛点，对应物联网解决方案”，选定1个需求（如图书错架查找难）。 AI匹配传感器与设备 小组将选定需求输入AI，获取推荐设备清单（如RFID传感器+智能书架+AI定位系统）。 AI生成流程图 小组将“需求+传感器”输入AI流程图工具，自动生成“采集→传输→AI分析→控制”的可视化流程图。 成果展示与AI优化 2组展示含AI生成流程图的方案，用AI点评工具获取优化建议（如增加红外传感器统计人流量）。 6 02 情境导入 7 展示智慧天气预报 智慧天气预报动态图 展示AI生成的“智慧天气预报动态图”，包含穿衣/运动建议。 8 互动查询传感器 V S AI检索传感器应用场景 学生分组用AI搜索工具查询“温湿度传感器的3个冷门应用场景”和“RFID传感器在校园的创新用法”。 传感器案例分享 每组分享1个AI检索到的案例，如“温湿度传感器用于博物馆文物保护”。 9 引出物联网与AI 01 02 AI+物联网的智慧生活 展示AI生成的“智慧天气预报动态图”（含穿衣/运动建议），用AI问答工具实时查询“智能大棚的核心传感器有哪些”。 物联网与AI的关系 物联网是“感知物理世界”的基础，AI是“智能决策”的核心。 10 03 拆解架构 11 生成三层架构图 01 02 03 04 用AI理解三层逻辑 打开AI绘图工具输入提示词生成物联网三层架构图，包含感知层、网络层、应用层。 感知层功能 传感器采集数据，如农业物联网中的温湿度传感器。 网络层功能 网关传输数据至AI服务器，实现数据远程交互。 应用层功能 AI服务器分析数据并控制设备，如农业中的环境调节指令。 12 标注各层关联AI 感知层与AI关联 感知层通过传感器采集数据，为AI分析提供原始数据来源。 网络层与AI关联 网络层将传感器数据传输至AI服务器，实现数据远程交互。 应用层与AI关联 应用层由AI分析数据并控制设备，完成智能决策与执行闭环。 13 04 检索应用场景 14 查询冷门应用场景 V S AI检索传感器冷门应用 学生分组用AI搜索工具查询“温湿度传感器的3个冷门应用场景”和“RFID传感器在校园的创新用法”。 冷门应用案例分享 每组分享1个AI检索到的案例，如“温湿度传感器用于博物馆文物保护”。 15 分享创新用法案例 1 2 AI检索传感器的隐藏应用 学生分组用AI搜索工具查询温湿度传感器的3个冷门应用场景和RFID传感器在校园的创新用法。 分享AI检索案例 每组分享1个AI检索到的案例，如温湿度传感器用于博物馆文物保护。 16 05 案例分析 17 采集传感器数据 采集传感器数据 温湿度传感器获取数据，传输至AI服务器进行分析。 18 传输至AI服务器 传输数据至AI服务器 网络层传输数据至AI服务器，为应用层分析提供基础。 01 19 AI分析控制设备 AI分析控制设备 AI对比历史数据+作物生长模型，预测环境变化，下发指令调节设备。 20 06 小组实践需求分析 21 分析图书馆痛点 01 02 AI帮你挖需求——智慧图书馆痛点 用AI需求分析工具输入：“高中图书馆的3个核心痛点，对应物联网解决方案”。 小组选定需求 小组从AI输出结果中选定1个需求，如图书错架查找难或自习区占座混乱。 22 选定需求方案 AI辅助“智慧图书馆”需求分析 用AI需求分析工具输入：“高中图书馆的3个核心痛点，对应物联网解决方案”。 AI匹配传感器与设备 小组将选定需求输入AI，获取推荐设备清单（如“RFID传感器+智能书架+AI定位系统”）。 AI生成流程图 小组将“需求+传感器”输入AI流程图工具，自动生成“采集→传输→AI分析→控制”的可视化流程图。 成果展示与AI优化 2组展示方案（含AI生成的流程图），用AI点评工具获取优化建议（如增加红外传感器统计人流量）。 23 07 小组实践匹配设备 24 输入需求获推荐 AI检索传感器应用场景 学生分组用AI搜索工具查询温湿度传感器的3个冷门应用场景和RFID传感器在校园的创新用法。 AI推荐需求传感器方案 小组将选定需求输入AI，获取解决图书错架问题所需的物联网设备推荐，如RFID传感器+智能书架+AI定位系统。 AI生成流程图 小组将需求+传感器输入AI流程图工具，自动生成采集→传输→AI分析→控制的可视化流程图。 AI辅助方案汇报 2组展示方案，用AI点评工具输入方案获取优化建议，如增加红外传感器统计自习区人流量。 25 补充设备清单 AI推荐传感器与设备 小组将选定需求输入AI，获取推荐设备清单（如RFID传感器+智能书架+AI定位系统）。 补充设备清单 小组结合AI推荐，完善物联网设备清单以满足具体需求。 26 08 小组实践生成流程 27 输入需求传感器 AI检索：传感器的应用场景 学生分组用AI搜索工具查询温湿度传感器的3个冷门应用场景和RFID传感器在校园的创新用法。 AI匹配传感器与设备 小组将选定需求输入AI，AI输出推荐如RFID传感器+智能书架+AI定位系统。 28 生成优化流程图 AI生成流程图 小组将需求+传感器输入AI流程图工具，自动生成采集→传输→AI分析→控制的可视化流程图。 小组优化细节 基于AI生成的流程图结果，小组进一步优化方案中的具体实施细节。 29 09 成果展示 30 展示小组方案 小组方案展示 2组展示方案（含AI生成的流程图） AI优化建议 用AI点评工具输入方案，获取优化建议（如“可增加红外传感器统计自习区人流量”） 01 02 31 获取AI优化建议 AI点评工具优化方案 用AI点评工具（如豆包）输入方案，获取优化建议（如“可增加红外传感器统计自习区人流量”） 32 10 AI拓展 33 设计校园场景 AI辅助“智慧图书馆”需求分析 用AI需求分析工具输入“高中图书馆的3个核心痛点，对应物联网解决方案”，小组从AI输出结果中选定1个需求。 AI匹配传感器与设备 小组将选定需求输入AI，AI输出推荐如“RFID传感器+智能书架+AI定位系统”，小组补充设备清单。 AI生成流程图 小组将“需求+传感器”输入AI流程图工具，AI自动生成“采集→传输→AI分析→控制”的可视化流程图。 AI畅想：智慧校园的更多可能 用AI创意工具输入“设计1个‘AI+物联网’的高中校园场景”，展示AI生成的创意如“智能操场：AI分析运动数据并推荐训练计划”。 34 展示AI创意 AI畅想：智慧校园的更多可能 用AI创意工具输入：“设计1个‘AI+物联网’的高中校园场景”，展示AI生成的创意（如“智能操场：AI分析运动数据并推荐训练计划”） 35 11 课堂总结 36 物联网感知数据 2 3 1 4 感知层传感器采集数据 温湿度传感器获取数据，用于农业物联网环境监测。 传感器冷门应用场景 AI检索到温湿度传感器用于博物馆文物保护等3个冷门场景。 RFID传感器校园创新用法 学生通过AI工具发现RFID传感器在图书错架查找中的创新应用。 数据采集基础 物联网通过传感器感知物理世界，形成数据采集基础。 37 AI智能决策引擎 1 · 2 · 3 · 4 · AI是“智能决策”的核心 物联网是“感知物理世界”的基础，AI是“智能决策”的核心 AI分析数据并控制设备 应用层：AI分析数据并控制设备 AI驱动的农业物联网闭环 AI分析：对比历史数据+作物生长模型，预测环境变化。控制：AI下发指令调节设备 AI让场景服务更精准高效 融合价值：让场景服务更精准、更高效 38 融合提升效率 01 02 03 04 AI拆解物联网三层架构 用AI绘图工具生成物联网三层架构图，包含感知层（传感器）、网络层（网关）、应用层（AI服务器）。 AI检索传感器应用场景 学生分组用AI搜索工具查询温湿度传感器的3个冷门应用场景和RFID传感器在校园的创新用法。 AI驱动农业物联网闭环 温湿度传感器获数据，网络传至AI服务器，AI分析对比历史数据+作物生长模型，预测环境变化。 AI辅助智慧图书馆需求分析 用AI需求分析工具输入高中图书馆的3个核心痛点，对应物联网解决方案，选定1个需求。 39 12 课后任务 40 优化小组方案 01 02 AI完善方案 用AI工具优化小组“智慧图书馆”方案（如生成PPT版方案） AI生成可行性报告 用AI生成“方案可行性报告”（含成本、技术难度分析） 41 生成可行性报告 VS 1 2 课后任务：AI完善方案 用AI工具优化小组“智慧图书馆”方案（如生成PPT版方案） 生成可行性报告 用AI生成“方案可行性报告”（含成本、技术难度分析） 42 感谢观看！ 43 $