第三单元第 2 课 物联网的关键技术 学历案 2025-2026学年青岛版初中信息技科技第五册
第 2 课 物联网的关键技术
【课题与课时】
课题:物联网的关键技术
课时:1 课时
【课标要求】
《义务教育信息科技课程标准 (2022 版)》课程内容要求学生认识传感 器、射频识别等物联网感知技术及其在生活中的应用,理解通信技术特点和 适用场景,分析物联网控制与反馈过程,能根据控制主体选择控制形式,提 高解决物联网相关问题的能力。
【学习目标】
1.了解物联网感知技术、通信技术,理解物联网控制与反馈的过程。
2.通过电子校徽体验活动,能根据控制主体选择正确的控制形式。
3.通过物联网关键技术的探究,体验物联网技术的强大,树立尊重科学、热 爱科学的意识 。
【评价任务】
1.完成任务一、二、三,检测目标一。
2.完成学以致用实践创新,检测目标二、三。
【资源、前备知识提示】
硬件资源包:
资源类型 | 具体内容 | 安全操作要点 |
硬件资源 |
电子校徽、读写器、服务器、网络 设备、查询终端 | 传感器接线时先断 电;RFID 卡避免弯 折。 |
软件资源 |
电子校徽管理软件、查询软件 | 仿真平台仅操作指 定实验,不随意修 改参数 |
数字资源 | 微课《传感器的秘密》、通信技术应 用视频(蓝牙连手环、NFC 刷门禁) | 视频播放时专注观 察关键细节 |
跨学科知 识 | 1. 科学:传感器的工作原理(敏感 元件感知物理量);2. 数学:数据 分类(模拟量 / 数字量的区别) |
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【课前预习】
任务单:物联网技术侦探
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必做任务:
观察家里的 1 个传感器设备(如体温计、智能体重秤),记录 “设备名称 - 感知的物理量 - 输出的信号类型(连续 / 离散) ”。
选做任务(二选一):
基础组:查资料,写出 1 种通信技术(如 Wi-Fi)的优点。
挑战组:用简单图形画出 “手机连蓝牙音箱 ” 的通信过程。
【学习过程】
(一)创设情境激趣导入
出示 “智能花盆 ” 模型(含土壤湿度传感器、水泵),当传感器插入干燥
土壤时,水泵自动启动;插入湿润土壤时,水泵停止;“花盆如何‘知道 ’ 土壤干湿?数据如何‘告诉 ’水泵工作?背后用到了哪些物联网技术? ”今 天我们探索物联网的 “关键技术 ”—— 感知、通信、控制。
(二) 自主合作 探究新知
1.阅读材料,结合加油站,说一 说:我们通过视觉、听觉、嗅觉、 味觉和触觉来感知真实世界。物 联网是如何对真实世界进行感知 的? (1)感知技术是物联网的基础技 术之 一,是自动检测和自动转换 技术的总称。传感器获取数据具 有实时性,按照一定的周期采集 信息并对数据进行实时更新。传 感器由敏感元件、转换元件、信 号调节与转换电路3个部分组成。
2.想一想: 生活中哪些设备使 用了传感器?它们分别感知哪些 类型的信息? |
传感器的功能包括感和传,即 感受被测信息并传送出去。传感器的 种类很多,不同类型的传感器所捕获 的信息类型和信息内容不同。 常见传感器的功能可以与人类 的五大感觉器官进行类比。例如:光 敏传感器对应视觉,声敏传感器对应 听觉,温敏传感器对应触觉,气敏传 感器对应嗅觉,味敏传感器对应味 觉。 |
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4.小组讨论:条形码技术 、 射 频识别技术 、语音识别技术、 光符号识别技术、遥感遥测和机 器人智能感知技术在生活中的应 用场景。
5.说一说:总结物联网感知技术 类型
任务二:通信技术 1.观看视频物联 网 中“ 人与物 ” “ 物与物”之间的信息传递说 一说:他们通过 哪些技术来 实 现?
2.做一做: 使用智能手机连接 带有蓝牙功能的智能手环 ,并 通过 App 读取手环 中 的健康数 据。你还知道哪些蓝牙设备?
3.观看视频,阅读加油站讲一讲: 无线局域网标准经历了几代? 目 前 主流标准应用场景有 哪 些?
4.阅读一点通找出四种通讯技 | 一点通 标识技术是对物品进行标准化 编码和标识的技术,包括条形码技 术 、 射 频 识别 技 术 、语 音 识别 技 术、光符号识别技术、遥感遥测和机 器人智能感知等技术。感知与标识技术 是物联网的基础,负责采集真实世界中 发生的事件和数据,实现真实世界信息 的感知和识别。 射频识别技术采用的标签称为电 子标签。电子标签内部主要由芯片、天 线和外部封装材料等部分组成。射频识 别技术通过射频识别信号 自动识别 目 标对象 ,并获取相关数据。它可以识 别高速运动的物体,并能够同时识别多 个 RFID 标签,操作方便、快捷。电子标 签具有寿命长、成本低 等特 点 , 因 此广泛应 用在物流仓 储、实时监控、 身份识别等领域,如电子不停车收费系 统(ETC)。
加油站 Wi-Fi 是目前常见的无线通信技术, 具有可靠性高、速度快等优点。它基于 IEEE 802.11 标准,此标准经历了 802.11a/ g/b/n/ac/ax 六代,其中 802.11ac 是目 前的主流应用,是智能电 视、智能音 箱、智能开关等设备常用的标 准。
一点通 ZigBee 是指短距离、低功耗无线 通信技术。ZigBee 协议的优势在于 能 自动组成一个设备网络,通过中 心节 点联动各设备,中心节点起到 运输数 |
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