内容正文:
学校:
数据传输变变变
冀教版信息科技(四年级)
第四单元/第三节
教师:不卷卷
(第二课时)
1
上节课我们给大棚数据“打包”——添加9999表示并编码。
9999-2025-10-25-12-10-26-55
编码
baabbaab baabbaab aabaaaaa aabaabab aaabaaaa aabaabab aaabaaba aaabaaaa aabaabba abababab
这些‘打包’好的数据传输时,可能被干扰(如a变成b),怎么知道数据有没有错?错了怎么办?
挑战台
分析角
设计室
行动区
成果墙
反思与拓展
挑战台
1.认识校验的必要性
数据通过网络从大棚传输到大厅,可能会受到各种干扰,从而发生变化甚至丢失。因此需要对数据进行校验。
abbabbba
abbbaab
⋯
计算
计算
abbabbba
abbbabb
⋯
计算
计算
通过
不通过
传输
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没有校验会有什么后果?
大厅屏幕会显示错误数据,影响大棚花卉管理。
1.认识校验的必要性
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2.奇偶校验
计算机收到编码后的数据要进行校验。奇偶校验法常用于识别数据是否发生了错误传输。其方法是通过在数据中添加奇偶校验位来保证数据不被随意修改。
① 奇校验
b a b a b a b a b
校验位
数据位
4个b
如果前8个字符中b的个数是偶数,则校验位上填“b”,否则填“a”,即要保持b的个数为奇数。
② 偶校验
b a b a b a b a a
校验位
数据位
4个b
如果前8个字符中b的个数是偶数,则校验位上填“a”,否则填“b”,即要保持b的个数为偶数。
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2.奇偶校验
例题
① 奇校验
② 偶校验
b a a b b a a a
b a b b b a a b
校验位
校验位
3个b
a
5个b
b
数据在发送之前,接收双方会确定采用奇校验还是偶校验,比如确定使用奇校验之后,在网络中传输的数据如下:
baabbaabb baabbaabb aabaaaaab aabaaabab aaabaaaaa
aabaababa aaabaabab aaabaaaaa aabaabbaa ababababb
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3.传输的数据包含的内容
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4.确定数据的排列
排列要有一定的规则,同时也要考虑校验的方式。
排列方式:
开始标识
- 年 [校验]
- 月 [校验]
- 日 [校验]
- 时 [校验]
- 分 [校验]
- 温度 [校验]
- 湿度 [校验]
上面的编码规则是否满足编码的唯一性要求?
是
否
√
理由:
因为有唯一的 “开始标识” 来标记数据的起始,并且所有数据项(如年、月、日、温度等)都按照固定的顺序排列,这就确保了每个数据的位置和含义都是唯一且明确的,不会被混淆。
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5.数据传输
对采集的数据进行编码之后,如何进行传输呢?这些数据又是怎样变化的?
已编码的数据需要变换成计算机识别的数据发送到大厅的计算机,计算机接收到变换后的数据,经过校验,再编程最初编码的数据,最后按照规则显示在屏幕上。
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5.数据传输
数据在传输过程中的变化如下图所示:
第一次变化
第二次变化
第三次变化
第四次变化
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以小组为单位设计数据转换方案,模拟数据在传输过程中的变化,并设计一个活动来验证数据传输的过程。
1.设计数据传输的标识
选择一个标识例如:9999
2.设计数据转换的方案
在分析角中,分析出的编码规则:
开始标识 年 月 日 时 分 温度 湿度
例如 9999 2025 10 25 12 10 26 55
数字个数 4 4 2 2 2 2 2 2
数据编码规则:
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在进行网络传输之前,把这些数据转换成编码,参考如下编码表:
数字 编码 数字 编码 数字 编码 数字 编码 数字 编码
0 aaaa 2 aaba 4 abaa 6 abba 8 baaa
1 aaab 3 aabb 5 abab 7 abbb 9 baab
编码表:
经过编码可以得到数据的转换方案,每个数字用4个字母表示:
开始标识 年 月 日 时 分 温度 湿度
例如 9999 2025 10 25 12 10 26 55
数字个数 4 4 2 2 2 2 2 2
字母个数 16 16 8 8 8 8 8 8
数据编码规则:
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3.设计数据校验的方案
奇校验
偶校验
数据在发送之前,收发双方会确定采用奇校验还是偶校验,比如确定使用奇校验之后,在网络中传输的数据如下:
baabbaabb baabbaabb aabaaaaab aabaaabab aaabaaaaa
aabaababa aaabaabab aaabaaaaa aabaabbaa ababababb
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4.设计活动模拟数据的传输过程
活动设计
数据采集者:负责设计要发送的数据。
数据编码者:负责对数据进行编码并发送数据。
数据校验者:负责对编码进行校验。
数据解码者:负责对已通过校验的编码进行解码并展示。
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任务
1. 数据采集者:设计要发送的数据并填写原始数据记录表。
2. 数据编码者: 对数据进行编码并填写编码数据表。
3. 数据校验者:对编码校验,并把结果填写到校验结果表。
4. 数据解码者:将通过校验的编码数据转换成发送前的数据,并填写数据显示表。
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评价内容 评价结果
能够准确地把要发送的数据转换成编码
能够准确地对编码的数据进行校验
理解数据校验的目的和意义
2.自我评价
1.作品展示
各小组展示汇报本组模拟数据传输过程的情况,并回答同学们的提问。
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1. 随着大棚管理水平的不断提高,需要检测的环境数据越来越多,比如土壤养分,氧气浓度等,这时候,我们的编码规则需要有哪些变化?为什么?
数据变多了,我们的编码规则就要:
多给几个 “新名字”
重新排好队
检查得更仔细
这样才能保证大棚里所有的新、老数据都能被准确地传送到电脑上,让农民伯伯清楚地知道大棚里的每一个情况!
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反思与拓展
反思与拓展
基础层(必做):判断以下编码是否通过奇校验(需写出判断过程):①“baabbaabb”;②“aabaaaaaa”;
提高层(选做):假设要传输“土壤养分:15”,参照编码规则,设计“标识 - 年 - 月 - 日 - 土壤养分”的编码(需添加校验位),并写出解码步骤;
拓展层(挑战):和家长一起观察家里的“智能设备(如智能温度计)”,说说它的数据可能经过哪些传输环节,是否需要校验。
课后作业
18
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