第三单元 第二节 物联网平台与协议 课件 2025-2026学年川教版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云平台与协议，核心知识点涵盖物联网云平台的核心功能及校园门禁案例分析，MQTT协议的发布订阅模式与通信过程。课堂导入通过知识回顾人体感觉器官、神经系统和大脑功能，类比物联网云平台的数据存储、计算与管理，构建前后知识脉络作为学习支架。 其亮点在于采用类比教学与案例驱动的学科特色方法，以人体系统类比云平台帮助理解核心功能，结合校园门禁案例分析分层架构培养计算思维，通过智能消防系统主题设计的思考活动促进数字化学习与创新。注重数据安全意识渗透，学生能提升知识应用能力，教师可借助实例增强教学直观性与效率。

第三单元 第二节 物联网平台与协议 学习目标 1. 通过查阅资料，了解主要的物联网云平台。 2. 通过案例分析、实践活动，掌握基于MQTT协议实现远程通信的方法。 知识回顾 感觉器官 神经系统 大脑 做出反馈动作 一、物联网云平台 物联网云平台是利用云计算为物联网设备提供数据存储、计算和管理的平台。它通过将物联网设备与云服务器进行连接，从而实现设备之间的通信，核心功能包含设备接入与管理、数据存储与分析、远程监控与控制、数据安全与隐私保护等。 一、物联网云平台 红外人体感应、摄像头 感知层 网络层 交换机、网线、WiFi等 平台层 出勤率统计、设备接入与管理、 远程监控与控制 应用层 以校园门禁系统为例 一、物联网云平台 物联网云平台记录下全校师生的人脸照 ≈大脑的记忆中枢，可以存储人脸的影像 大脑可以判断这张人脸是否认识 物联网云平台判断当前人脸照片是否在数据库中 ≈大脑分析判断人脸是否熟悉 物联网云平台通过图表展示设备（闸机）在线率、考勤统计、通行记录等数据 ≈保安叔叔的大脑分析今日有多少人未到校 物联网云平台支持多种通信协议与接口标准，使得各种设备可以方便的接入平台。此外，物联网云平台借助其强大的云计算能力，可以为物联网应用提供实时数据分析与决策支持。借助物联网云平台，人们可以随时随地对设备进行监控和控制，提升了用户使用的便利性。物联网云平台还可以通过加密、身份验证、访问控制等多种手段，保护设备和数据安全。 一、物联网云平台 一、物联网云平台 神经末梢传输信息，实时感知外界信息信息 海马体存储记忆，前额叶皮层进行逻辑分析 大脑的防御机制，防止信息泄露或被篡改 大脑分析信息后发出指令，实现精准控制 一、物联网云平台 物联网云平台由第三方机构提供，用户给一定租金后可直接拿来用。 物联网云平台的核心功能离不开大数据与云计算技术的支撑。物联网设备产生了大量的数据，这些数据本身并不具备太多的意义，但是通过大数据技术对这些数据进行分析，便可以从中提取出有用的信息，从而帮助用户做出决策。 一、物联网云平台 二、物联网的通信协议 物与物之间通信还需要指定一套通信的规则，这便是物联网的通信协议。 常见的物联网通信协议有ZigBee协议、LoRaWAN协议、MQTT协议等，它们各有优点与应用场景。 ZigBee协议的传输距离为数十到数百米，适用于组建大规模传感器网络和家庭自动化系统。LoRaWAN协议的传输距离可达数千米，常用于农业环境检测、智慧城市等领域。 二、物联网的通信协议 物联网通信协议 特点 MQTT协议 一种轻量级的发布/订阅协议，适用于低宽带和不稳定的网络环境 ZigBee协议 一种低功耗、短距离无线通信协议，适用于组建传感器网络 LoRaWAN协议 一种低功耗、广域网无线通信协议，适用于广域物联网 二、物联网的通信协议 MQTT协议的采用了独特的订阅/发布模式，具有低宽带、异步通信、使用简单等优点，在物联网通信中被广泛使用。 在MQTT协议中有三种角色：发布方、订阅方和MQTT代理，发布方、订阅方常常是各种设备或应用，MQTT代理常常是各种物联网云平台，发布方与订阅方之间的通信以“主题”为中介。 基于MQTT协议的通信过程可分为4步： ②订阅方根据需求订阅某些主题； ③发布方将数据发布到某个主题中； ④物联网云平台将某主题中的数据发布给该主题的所有订阅方。 ①在物联网云平台中建立若干主题； MQTT协议 物联网云平台可以同时管理多个主题，设备或应用既可以是发布方也可以是订阅方，当设备向云平台发送数据时，即是发布方；当设备从云平台接收数据时，即是订阅方。 MQTT协议 思考活动 分析智能消防系统的物联网云平台中应建立哪些主题？每个主题的发布方和订阅方分别是什么？填写在下表中。 主题名称 作用 发布方 订阅方 温度 接收火灾现场温度数据 温度传感器 手机应用 烟雾 接收火灾现场烟雾数据 烟雾传感器 手机应用 火焰 接收火灾现场火焰数据 红外火焰传感器‌ 手机应用 CO 接收火灾现场CO数据 MQ-7一氧化碳传感器‌ 手机应用 That's All! $