1.2+1.3 探索智慧温室大棚 教学课件2026-2027学年 教育科学出版社初中信息科技八年级上册
2026-08-09
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摘要:
该初中信息科技课件以“认识物联网——探秘智慧温室大棚”为主题,围绕传感器感知、数据传输、云平台处理等核心知识点展开。通过“人之五感”类比传感器功能,结合“作物浇水、温度监测”等生活问题导入,引导学生从感知层(传感器)过渡到传输层(通信协议)再到应用层(智慧农业系统),搭建层层递进的学习支架。
其特色在于以智慧农业情境为载体,通过类比教学和问题驱动(如“数据如何上传”“云平台作用”)培养学生信息意识与计算思维。例如用温度、土壤水分传感器说明感知功能,用MQTT协议解释传输原理,云平台数据处理体现数据价值判断。学生能提升信息感知与问题解决能力,教师可借助具体案例增强教学互动性与实效性。
内容正文:
要求
机房上课要求
提前两分钟到机房,不迟到、不早退
严禁带水、零食等进入机房
不得擅自携带U盘、移动硬盘进入机房
按座位有序坐好,并保持安静
请假需和班主任说明,由班长告知
损坏物品需照原价赔偿
违反规定的学生需留下来做值日,具体视情况而定!
认识物联网
—— 探秘智慧温室大棚
智慧农业系统是怎么感知到作物信息的?
思考
农作物什么时候需要浇水?
温度过高 or 过低?
农作物缺肥吗?缺什么肥?
智慧农业系统是怎么感知到作物信息的?
思考
农作物什么时候需要浇水?
温度过高 or 过低?
农作物缺肥吗?缺什么肥?
传感器
传感器是一种检测装置,能够“感受”到被测量的信息,并将接收到的信息按照一定的规律转换成电信号或其他所需形式的信息后输出,以满足信息的传输、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉、嗅觉等,慢慢“活”了起来。
智能传感器
1.提高了传感器的精度
2.提高了传感器的可靠性
3.提高了传感器的性价比
智能传感器具有信息处理功能。
智能传感器和普通传感器一样吗?有哪些功能和特点呢?
智能传感器能将检测到的数据存储起来,并按照指令处理这些数据。智能传感器之间能进行信息交流,并能自我判断应该传送的数据,舍弃异常数据,完成分析和统计运算。
4.促成了传感器多功能化
智能传感器系统小型化,消除了传统结构的一些不可靠因素。
智能传感器功能多样化,性价比高。
智能传感器加上可编程单片机,可集成更多样的功能。
实时监测并输出智慧温室大棚的温度和湿度数据。
实时监测并输出智慧温室大棚的温度和湿度数据。
实时检测自然光照强度,用以控制遮阳网开闭和补光灯启停。
测定空气中CO₂含量,以调节气肥释放,维持光合作用所需原料浓度。
探测根区土壤体积含水量,作为自动灌溉系统启闭的决策输入。
测定土壤酸碱度,用于指导酸碱调节液的注入,保障养分可吸收性。
智能传感器——生活中的应用
认识物联网
—— 探秘农业物联网云平台
思考
云平台是用来做什么的?
智能传感器采集的数据如何上传?
物联网和互联网的协议有什么异同?
物联网借助什么传递信息?
1.智能传感器采集的数据如何上传?
传输
互联网传输
传输介质
有线或无线
有线或无线物联网设备
1.智能传感器采集的数据如何上传?
有线或无线物联网设备
路由器
蓝牙
智能网关
2.云平台是用来做什么的?
设备互联互通
智能数据处理
安全与隐私保障
物联网设备品牌、通信协议各异,云平台充当统一接入枢纽,打通异构设备的通信壁垒,实现跨设备联动与集中管控。
设备产生海量数据,本地算力不足以承载存储与分析;云平台具备弹性算力,可完成数据清洗、建模、预警等智能运算,把原始数据转化为决策价值。
单个设备安全防护能力薄弱,联网后易被攻击、数据易泄露;云平台提供统一的身份鉴权、传输加密、攻防防护体系,集中保障设备接入与数据全链路安全。
3.物联网借助什么传递信息?
1
物联网通信协议
物联网的通信协议一般分为传输协议和通信协议两大类,也可以再细分为远距离蜂窝通信、远距离非蜂窝通信、近距离通信、有线通信等。不同的物联网通信协议具有不同的性能、数据速率、覆盖范围、功率和内存,而且每一种协议都有各自的特点,其中有的通信协议只适合小型家用电器,而有的通信协议则可以用于大型智慧城市项目。
2
消息队列遥测传输协议(MQTT协议)
作用:实时通信、数据交换
应用场景:安防摄像头、智能灯泡、恒温器、车辆监控等。
特点:轻量级、协议规范简单、跨平台使用、底宽带占用、安全性弱。
除此之外,还有紫蜂无线通信协议(ZigBee)、受限应用协议(CoAP)等。
4.物联网和互联网的协议有什么异同?
1
物联网通信协议和互联网协议的不同
物联网协议 互联网协议
速度
稳定性
功耗及成本
应用场景
2
物联网通信协议和互联网协议的相同
4.物联网和互联网的协议有什么异同?
物联网协议 互联网协议
速度 慢 快
稳定性 差 强
功耗及成本 低 高
应用场景 智慧农业、智能家居 浏览网页、观看在线视频
2
物联网通信协议和互联网协议的相同
两者本质都是设备间通信的统一规则,核心目的都是实现数据传输与信息交互;都分为有线、无线两类传输方式,很多基础传输介质可以通用。
1
物联网通信协议和互联网协议的不同
要求
机房上课要求
提前两分钟到机房,不迟到、不早退
严禁带水、零食等进入机房
不得擅自携带U盘、移动硬盘进入机房
按座位有序坐好,并保持安静
请假需和班主任说明
损坏物品需照原价赔偿
违反规定的学生需留下来做值日,具体视情况而定!
课堂结束!
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