第16课 模块功能先划分课件2025-2026学年人教版八年级信息科技全一册

第16课 模块功能先划分 物联系统规划的基础 第四单元简易物联系统实践 学习目标 目标一:了解工作流程 了解物联系统的基本工作流程,能确 定简易物联系统的功能需求 目标二:划分功能模块 能够根据实际需要划分简易物联系统 的功能模块 模块清晰,系统高效 本课关注问题 物联系统的工作环节? 2 物联系统的功能模块? 物联系统的一般工作环节有哪些? 物联系统的功能模块如何划分? 结构 如何降低系统实现的难度 从采集到控制的完整流程 带着问题,深入探究 16.1了解物联系统的工作环节 采集数据 ②传输与存储数据 网络图标,对数 传感器图标,采集周围 环境数据 据进行传输、存储 分析处理数据 反馈与控制 控制图标, 分析图标,对数据 设计算法,通过执行 据进行分析处理 器对现实世界采取行动 任务目标 系统根据任务目标执行完整流程 四个环节,完整闭环 案例分析:共享单车 工作环节表 采集数据 位置传感器采集单车位置数据 传输与存储数据 联网 通过窄带物联网传输单车位置数据 分析处理数据 计算 计算单车的具体位置 反馈与控制 ⽤⼾扫码开锁 案例分析,理解原理 案例分析:物联音箱 采集数据 采集⽤⼾语⾳指令 麦克风 传输与存储数据 将语音数据传输到云端服务器 WiFi图标 分析处理数据 语音识别和语义分析 , 理解⽤⼾意图 反馈与控制 播放音乐、回答问题、控制智能家居 不同系统,相似环节 学习活动1:分析物联系统工作环节 活动要求 选择生活中常见的一两个物联系统,分析系统的工作环节 示例系统 物联音箱 共享单车 智能门锁 分析步骤 物联手环 步骤一: 步骤二: 确定系统功能 步骤二: 识别工作环节 步骤三: 识别工作环节 填写分析表 动手实践,加深理解 16.2确定物联系统的功能需求 第一步:明确目标 系统建设的目标是什么?解决什么问题? 第二步:确定功能 系统需要实现哪些功能? 第三步:形成需求 形成功能需求表 物联花盆系叻确市点,在建花色事片,用以符会创提 需求明确,开发有方向 符方力,课符品化小方向。 物联花盆系统功能需求表) 采集数据 可实时获取温度、土壤湿度、光照强度等数据;可通过 网络获取天气预报数据 传输与存储数据 可通过网络将数据传输给物联网服务平台 分析处理数据 可从物联网服务平台获取历史数据;可对数据进行 初步分析处理,得到简单的数据统计结果和可视化图表 可动态显示土壤湿度情况;可根据温度、土壤 反馈与控制 湿度、天气预报数据,实现自动灌溉 功能清晰,需求明确 可行性评估:采集数据方案 空气温度 土壤湿度 光敏 光照强度 传感器 天气预报 通过API获取天气预报数据 选择合适的传感器 可行性评估:其他环节方案 传输与存储数据 分析处理数据 反馈与控制 通过网络将数据传输并 根据土壤湿度、天气 从物联网服务平台获取历史数据, 存储在物联网服务平台 对数据进行简单分析处理,得到简 预报等数据设计算法, 单的数据统计结果和可视化图表, 实现自动灌溉 动态显示温度、土壤湿度、土壤湿度、 光照强度等数据 方案可行,功能可期 数据可视化:让数据更直观 步数 跑步距离 游泳圈数 价值 可视化让数据会说话 学习活动2:设计物联系统 活动要求 围绕生活中某一实际问题,设计一个物联系统,完成功能需求分析 设计步骤 步骤一: 发现问题 , 提出需求 步骤二: 分析工作环节 步骤三: 确定功能需求 步骤四:填写功能需求表 创意设计,解决问题 16.3划分物联系统的功能模块 为什么模块化? 降低难度,简化系统实现 明确分工,提高开发效率 便于维护,方便功能扩展 化整为零,化繁为简 物联花盆系统功能模块 环境感知模块 ②网络通信模块 传感器采集环境数据, 负责数据通信,将传感 主控板接收数据并发 器数据发送到服务平台,将 +主控板 送到服务平台 天气预报数据专输给主控板 服务平台模块 执行模块 数据汇总、处理,存储 主控板+执行器 环境数据,可视化展 根据指令产生动作 示,手动控制灌溉 (LED灯亮、电机启动等)。 模块协同,系统运行 模块详细说明:环境感知模块 组成 传感器:温湿度传感器、土壤湿度传感器、光敏传感器 主控板:接收传感器数据,控制数据发送 功能 采集环境数据 接收数据 发送数据到服务平台 感知世界,采集数据 网络通信模块:不同场景的通信方式 火灾报警线 共享单车 物联家居 地域分布较广,借助移动 区域较小,借助蓝牙等近距 高可靠性要求,大多采 用有线传输的方式 通信网络实现数据互联 离无线通信技术实现数据传输 按需选择,合适最好 服务平台模块与执行模块 执行模块 服务平台模块 组成 : 主控板+执行器 功能:数据汇总、处理、存储、可 作用:根据主控板指令产生动作 视化、手动控制 例子:LED灯亮或灭、电机启动或 作用:物联网数据平台的核心 关闭 平台存储,执行反馈 学习活动3:完善物联项目设计 活动要求 设计要素 在学习活动2的基础上,完善物联项目设计 物联系统环节各环节功能需求功能模块划分 设计提示 主控板可能涉及多个功能模块 数据可视化也是反馈方式 完善设计,精益求精 课程总结 ① 工作环节 采集数据 传输存储 分析处理 反馈控制 功能需求 明确系统目标 确定功能需求 进行可行性评估 功能模块 环境感知 网络通信 服务平台 执行 模块化价值 降低难度 明确分工 便于维护 模块化思维,物联系统规划的基础 $