内容正文:
第5课
物联功能趣体验
(义务教育版)八年级全一册
单元主题
单元名称 课名称 核心内容
第一单元
从感知到物联 第1课 开启物联网之门 物联网中的“物”指什么,物联网与互联网的关系,我国物联网的发展
第2课 传感之古今未来 传感器的工作原理,不同时期传感器的特点
第3课 环境数据要感知 利用传感器开展实践探索
第4课 物物相连有价值 物联网的价值:丰富实时的数据、远程控制和协同智能
第5课 物联功能趣体验 查看互联网中的物联数据,体验远程控制和远程监测功能
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学习目标
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体验物联产品,感受物联网给人们生产和生活带来的便利。
初步了解物联系统中的反馈和控制。
进一步感受传感器采集的大量数据带来的价值。
在体验物联产品的基础上,进一步强化对万物互联基本原理的认识。
激趣导入
【问题情境】
暑假,小宇一家计划去外地旅游,但他精心养护的绿植没人照看,之前曾因出门忘记浇水导致绿植枯萎,这次格外担心。
想一想:有没有办法让小宇在旅游时,不用麻烦别人,也能随时知道家里绿植的土壤是否缺水、生长环境是否合适呢?
激趣导入
【建构】
通过物联网的远程监测功能,小宇在旅游时打开手机就能查看土壤湿度;如果缺水,还能通过远程控制功能启动浇水设备 —— 这就是我们今天要体验的物联核心功能:远程查看数据、远程控制设备、远程监测花卉。让我们一起动手,帮小宇解决烦恼!”
学习活动
一、远程查看物联数据
二、远程控制物联插座
三、远程监测物联花卉
学习活动
远程查看物联数据
一
学习活动
一、远程查看物联数据
【学习探究】
物联网通过传感器感知环境数据,这些传感器或许就在你的身边,它们将检测到的数据实时传送到互联网上。
访问公共的数据监测网站可以查看传感器采集的数据。
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学习活动
一、远程查看物联数据
例如,在中国环境监测总站的网站上,可以查看全国各地的空气质量和水质数据。
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学习活动
一、远程查看物联数据
【思考-讨论】
这些数据可能通过哪些传感器获取?网络上还能找到哪些公开的物联网数据?
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学习活动
一、远程查看物联数据
【合作探究】
上网查找公开的物联数据。可以获得哪些数据?
采集这些数据需要用到哪些传感器?
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学习活动
一、远程查看物联数据
【例—交通实时拥堵数据】
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学习活动
一、远程查看物联数据
【例—实时监控摄像】
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学习活动
远程控制物联插座
二
学习活动
二、远程控制物联插座
物联插座为什么“智能”?
物联插座在联网的状态下,可以通过智能终端对物联插座上连接的电器实现远程控制功能,并反馈插座的工作状态。
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学习活动
二、远程控制物联插座
物联插座能做什么?适合什么电器使用?如何使用?
【思考-讨论】
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学习活动
二、远程控制物联插座
物联插座本质是将插座接入了物联网,通过控制的插座开关来进一步控制电器。物联插座可以让传统的热水器、电暖气、台灯等普通电器变得智能。
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实践探究
二、远程控制物联插座
利用物联插座控制台灯的开关,描述其工作过程。
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学习活动
远程监测物联花卉
三
学习活动
养花是许多人的兴趣爱好,为了给花卉提供最适宜的生长环境,需要关注花卉生长环境的温度、湿度、肥力和光照情况。
一些企业开发了花卉环境监测产品,利用传感器实时监测环境中的温度、湿度等数据,并反馈到用户手机上。当监测到环境数据达到设定的阈值,即可能对植物生长造成威胁时,系统会向用户发送通知提醒,以便用户及时采取措施处理。
【学习探究】
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学习活动
通常情况下,多个花卉监测的传感器通过网关设备连接互联网。在这里,传感器连接了网关,网关将传感器的数据汇总后,再通过无线路由器与互联网连接。
【学习探究】
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学习活动
【探究花卉监测系统】
实践任务:体验花卉监测系统,描述其工作过程。
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学习活动
【探究花卉监测系统】
思考:花卉环境监测产品一般由哪几部分组成?使用了哪些传感器?
传感器+摄像头
网关
手机端应用软件
花卉环境监测产品的组成
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学习活动
【探究花卉监测系统】
这些产品是如何与网络连接的?又是如何向用户呈现数据的?
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学习活动
【探究花卉监测系统】
网络连接流程:多个花卉传感器(测温度、湿度等)通过 ZigBee、蓝牙等无线方式连接物联网网关,网关汇总传感器数据并翻译成网络通用协议(TCP/IP),再经无线路由器接入互联网,将数据上传至云平台,完成 “传感器→网关→路由器→互联网→终端(云平台)” 的连接闭环。
数据呈现方式:云平台存储并整理数据后,通过手机 APP、微信小程序或网页等终端,以数字、折线图、柱状图等直观形式展示给用户,还会设置阈值提醒(如土壤湿度过低时推送浇水通知),让用户随时查看花卉状态、接收异常警报。
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学习活动
【探究花卉监测系统】
一、安装监测设备,配置网络
1. 把传感器插入花盆中;
2. 在智能终端上安装配套的应用软件,将网关连接电源,注意用电安全;
3. 设置网络。
为什么要通过网关设备连入网络? 网关设备和传感器之间是如何通信的?
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学习活动
【探究花卉监测系统】
二、调试设备,查看数据
1. 打开其中一个传感器的电源开关;
2. 在应用软件中,搜索相关的设备,添加监测花卉的资料,完成对第一个花盆的设置;
3. 依次设置其他传感器,在应用软件中查看各花盆的数据;
4. 尝试给花浇适量的水,查看数据的变化。
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学习活动
【探究花卉监测系统】
三、实践总结
核心流程:“设备安装 → 网络配置 → 调试验证”。
数据传输逻辑:“传感器 → 网关 → 路由器 → 互联网 → 终端(云平台)” 。
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课堂小结
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一、远程查看物联数据
互联网上公开了很多与民生相关的物联网数据,这些数据能给人们的生活带来很多便利。访问公共的数据监测网站可以查看传感器采集的数据。
二 、远程控制物联插座
物联插座在联网的状态下,可以通过智能终端对物联插座上连接的电器实现远程控制功能,并反馈插座的工作状态。
三、远程监测物联花卉
通过简单的物联系统,可以方便地实现监测家中的物联数据。
数据传输逻辑:“传感器 → 网关 → 路由器 → 互联网 → 终端(云平台)” 。
拓展-提升
【撰写物联网实验报告】
通过本课的物联功能实验,请你概括实验的过程,简单总结物联网的功能,撰写一份物联网实验报告。
要求:
1.实验步骤要清晰;
2.实验结果要明确。
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