2.4 基于物联网的信息系统学历案-2025-2026学年教科版高中信息技术必修二

2.4 基于物联网的信息系统 【课标要求】 通过分析物联网应用实例，知道信息系统与外部世界的连接方式，了解常见的传感与控制机制。 【学习目标】 1. 知道信息系统与外部世界连接的方式。 2. 体验带有传感器的信息系统，了解常见的传感与控制机制。 3. 体验带有射频识别功能的设备，认识射频识别对信息系统的作用。 4. 了解物联网在信息社会中的应用，知道物联网的重要作用。 学习重点： 知道信息系统与外部世界连接的方式。 学习难点： 了解常见的传感与控制机制。 【评价任务】 1、任务一“探讨包含传感器的信息系统”通过三个活动了解传感器在生活中的应用以及在智能家居中的应用。小组内自评、互评检测学习目标1、2。 2、任务二“探索基于物联网的信息系统”通过互联网检索任务了解RFID，目的是通过对射频识别设备的了解，进一步体会物联网在信息社会的重要作用。小组内自评、互评检测学习目标3、4. 【学习过程】 《基于物联网的智能家居系统》项目学习单 1.项目主题内容 基于物联网的智能家居系统 2.项目学法建议 (1)小组内分工合作，认真对待每一个问题。每个活动完成之后，请同学们组内自评。 (2)养成自主探究的学习习惯，要学会独立思考，借助教师发的学习资源来解决问题。也可以小组共同解决，或咨询老师。 3.项目所需资源 （1）网络教室一口。 （2）学习任务单一份（纸质）。 （3）其他辅助材料（电子版）。 项目环节 项目活动 项目指导 情境导入 观看“基于物联网的智能家居系统”视频 从视频中我们可以感受到数据收集方式不仅仅使用键盘收集数据，而是配置了各种各样的信息获取设备。智能家居系统配备了哪些获取信息的设备? 【设计意图】引导学生思考基于物联网技术的智能家居系统，感受大数据的影响。 任务一：探讨包含传感器的信息系统 活动1：生活中使用的传感器 1.探究生活中常用的传感器有哪些，分组调查并探讨以下传感器的功能。 （1）电饭锅、测温仪中用到了什么传感器？ （2）光电鼠标中用到了什么传感器？ （3）火灾报警器中用到了什么传感器？ （4）自动门用到了什么传感器？ 小组交流评价： 评价得分 8-10分 5-7分 1-4分 得分 评价标准 项目齐全 描述准确 项目基本齐全描述基本正确 仅能完成部分环节 【设计意图】引导学生擅于发现生活中的传感器 【知识点拨】传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律转换为电信号或其他所需形式，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 【小组评价】 自评+互评+师评，找到组内完成情况较好的成员分享学习收获。 活动2：根据以下物联网在生活中应用的场景，与小组中的同学分享经历，并根据问题进一步分析这些场景所应用的物联网。 （1）使用智能手机拨打电话，当听筒靠近耳朵是，屏幕变暗、被锁定，确保通话时不会误操作。 （2）现代汽车行业大力研发的无人驾驶技术，可以实现通过物联网智能读取车辆信息、分析道路情况，配合各种传感器，实现汽车的无人智能驾驶。 问题： A.物体需要具备怎样的条件，才能纳入物联网的范围？ B.以上场景分别体现了物联网哪方面的技术特征？ 小组交流评价： 评价得分 8-10分 5-7分 1-4分 得分 评价标准 项目齐全 描述准确 项目基本齐全描述基本正确 仅能完成部分环节 【设计意图】 感受智能家居系统与传感器的关系 【知识点拨】信息系统与外部世界连接方式的演变：人机对话——计算机与计算机对话（互联网）——物体与计算机对话（物联网） 【小组评价】 自评+互评+师评，找到组内完成情况较好的成员分享学习收获。 活动3：探讨信息系统中有哪些传感器 观看视频《传感器的类型及应用》 思考问题： 传感器的功能是什么？常见的传感器有哪些？ 小组讨论交流： 评价得分 8-10分 5-7分 1-4分 得分 评价标准 项目齐全 描述准确 项目基本齐全描述基本正确 仅能完成部分环节 【设计意图】传感器的主要功能是自动检测和自动控制 按用途可分为压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器等 【交流评价】小组讨论交流分享经验 任务二：探索基于物联网的信息系统 活动4：通过网络查找RFID（无线射频识别）的功能及应用，了解RFID标签的价格及其应用。 （1）什么是RFID技术 RFID（射频识别）又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而识别系统与特定目标之间无须建立机械或光学接触。 （2）RFID标签的应用 目前RFID技术应用很广，如仓储管理、图书馆、门禁系统、食品安全溯源，病患监测、居民小区安防系统、近距离通信与工业控制领域，物流领域、铁路运输识别与管理，以及高速公路的不停车电子收费（ETC）系统等。 【知识点拨】一套完整的RFID系统，是由阅读器、电子标签及应用软件系统三部分组成的。 活动5：阅读教科书，自主学习以下知识： 1. 物联网的概念及其体系结构模型； 2. 物联网应用的相关技术； 3. 物联网与控制； 4. 大数据与物联网的关系； 小组讨论交流： 评价得分 8-10分 5-7分 1-4分 得分 评价标准 项目齐全 描述准确 项目基本齐全描述基本正确 仅能完成部分环节 【知识点拨】智能家居通过射频识别技术、红外线感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，使家居和互联网相连接，这就是物联网。 【小组评价】 自评+互评+师评，找到组内完成情况较好的成员分享学习收获。 总结 提升 物联网应用的相关技术 1.传感器技术：与信息采集相关的重要技术。 2.RFID标签：RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术的综合技术，RFID在自动识别物品、物流管理等方面有着广阔的应用前景。 3.嵌入式系统技术：集计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术于一体的复杂技术。小到手机，大到航空航天的卫星系统，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业的发展。 4.移动通信技术：覆盖范围较广，为物联网提供可靠、低成本且不受接算机网络技术：能提供异构网络互联、异构网络管理。 5.智能数据处理技术：包括信息融合、中间件与应用软件、海量数据存储与搜索、数据挖掘与知识发现。 入设备位置限制的互联手段。 6.计智能控制技术： 包括环境感知技术、规划与决策、智能控制方法。 7.位置服务技术： 包括位置信息的获取、定位技术、位置服务方法。 8.云计算技术：云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无须人为参与。 9.信息安全技术：包括感知层安全、网络层安全、应用层安全、隐私保护技术。 【设计意图】拓展提高学生的知识面 。 学生自我评价学习收获 【检测与作业】 1．物联网是将多种信息传感设备等装置与互联网结合起来而形成的一个网络。物联网中的RFID主要用于( ) A．感知识别 B．信息传输 C．智能计算 D．数据存 2.智能手表属于一种智能穿戴设备，很多智能手表功能丰富，语音搜索、定位跟踪、心率监测、智能锻炼、睡眠质量监测...这些功能实现的基础是（ ） A. 传感技术 B. 射频识别技术 C. 嵌入式系统技术 D. 移动互联网技术 3.物联网连接的是物理世界和（ ） A. 现实世界 B. 虚拟世界 C. 信息世界 D. 人类世界 4.智能音箱是传统音箱升级的产物，是消费者用语音进行上网的一个工具，可点播歌曲、上网购物或了解天气预报。它还可以对智能家居设备进行控制，比如打开窗帘、设置冰箱温度、提前让热水器升温等。这些功能的实现属于物联网中的（ ） A 感知层 B. 网络层 C.应用层 D. 逻辑层 5.下面图中所示的是（ ）。 A 光敏传感器 B. 气体传感器 C. 条形码识别器 D. 温度传感器 【学后反思】 我的收获与感悟： 1. 2. 3. 3 学科网（北京）股份有限公司 $