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(共25张PPT)
第2单元　信息系统的集成
2.4基于物联网的信息系统
必修2　信息系统与社会
目
录
1
知识梳理
2
巩固练习
1.传感器
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。
（1）传感器的功能
传感器的功能与人类五大感觉器官的功能大致对应如下：
光敏传感器—视觉；声敏传感器—听觉；
气敏传感器—嗅觉；化学传感器—味觉；
压敏传感器、热敏传感器—触觉。
（2）常见的传感器
常见的传感器有位移传感器、形变传感器、重力传感器、加速度传感器、湿度传感器、温度传感器、超声波测距传感器等。
（3）智能传感器
智能传感器可以模拟人的感官和大脑的协调动作,它是一类具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机,具有采集、处理、交换信息的能力,是传感器集成化与微处理机相结合的产物。
2.现代信息系统离不开传感器
在信息系统中,传感器是信息系统获取自然和生产领域信息的主要途径与手段。
在基础研究中,传感器具有更为突出的地位。对如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等各种极端技术的研究,没有相适应的传感器是不可能的。
传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、文物保护等极其广泛的领域。
相比键盘、鼠标等传统的信息输入设备,传感器具有获得信息的速度快、精度高、灵敏度高、自动化等优势。
3.物联网
物联网的定义最早于1999年由麻省理工学院提出,国际电信联盟将物联网定义为通过二维码识读设备、射频识别装置、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,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性,使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。
物联网的体系结构分为感知层、网络层与应用层。
（1）感知层
感知层是物联网的基础,是联系现实物理世界与虚拟信息世界的纽带。
感知层设备主要分为自动感知设备（RFID、传感器、GPS、智能家电设备、智能检测设备等）与人工生成信息设备（智能手机、PDA、计算机等）。
（2）网络层
网络层也称“传输层”,将来自感知层的各类信息通过基础承载网络传输到应用层,相当于人的神经系统。物联网的网络层都是基于现有的通信网和互联网建立的。
（3）应用层
应用层可分为管理服务层与行业应用层。
支持物联网且涉及感知层、网络层与应用层的共性技术是信息安全、网络管理、对象名称解析服务、服务质量。
4.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。
（4）移动通信技术：覆盖范围较广,为物联网提供可靠、低成本且不受接入设备位置限制的互联手段。
（5）计算机网络技术：能提供异构网络互联、异构网络管理。
（6）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。
（7）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。
（8）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。
（9）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,无需人为参与。
（10）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。
5.物联网离不开控制技术
无人驾驶汽车是在物联网的世界中产生的。无人驾驶汽车根据已有的交通和地图等信息,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标,不需要司机作出驾驶决定,能够较好地减少因人为失误而导致的事故。
6.大数据与物联网的关系
物联网数据本身就是一种大数据,是通过大量传感器收集的。物联网产生大数据,推动了大数据的发展,大数据助力物联网。
7.物联网的应用领域
物联网的应用领域有智能家居、智能交通、智能医疗、智能电网、智能物流、农业物联网、智能电力、智能安防、智能汽车、智能建筑、智能水务、智能商业和智能工业等。
1.物联网的英文名称是（　B　）。
A.Internet of Matters B.Internet of Things
C. Internet of Theorys D.Internet of Clouds
2.物联网是物物相连的互联网,这里的“物”必须（　D　）。
A.连接电源
B.连接网线
C.可以移动
D.在网络世界中有可被识别的唯一编号
B
D
3.物联网的形式复杂多样,根据信息生成、传输、处理和应用的原则,可以把物联网分为（　B　）。
A.物理层、网络层、应用层 B.感知层、网络层、应用层
C.网络层、会话层、应用层 D.感知层、控制层、执行层
4.人们常将传感器的功能与人类五大感觉器官相比拟,（　B　）相当于人的视觉。
A.温湿度传感器 B.光敏传感器
C.烟雾传感器 D.声音传感器
B
B
5.物联网的核心技术是（　A　）。
A.射频识别 B.集成电路
C.无线电 D.操作系统
6.RFID电子标签、传感器、定位器等设备属于物联网的（　B　）。
A.网络传输层 B.感知控制层
C.应用服务层 D.不受分层限制
7.以下哪一项用于存储被识别物体的标识信息（　B　）。
A.天线 B.电子标签 C.读写器 D.计算机
A
B
B
8.传感技术可以感知周围环境或者特殊物质,主要技术不包括（　D　）。
A.信息识别 B.信息获取
C.信息检测 D.信息通讯
9.智能手环是常见的智能穿戴设备,张老师通过配戴的智能手环来了解自己的步数、心率、以及睡眠和呼吸信息。智能手环是靠（　B　）获得张老师个人身体信息的。
A.识别技术 B.传感技术
C.计算技术 D.存储技术
D
B
10.随着物联网技术的普及与发展,越来越多的智能设备正走进千家万户,智能花盆就是其中之一,它使用传感器对土壤的温度、湿度进行监测,这种传感器相当于人类的（　B　）。
A.视觉 B.触觉 C.嗅觉 D.味觉
11.为了节能环保,学校利用物联网技术建设了智能照明系统,能够实现“人来灯亮、人走灯灭”的智能控制。请问该系统主要使用了以下哪种传感器？（　B　）
A.光线传感器 B.人体红外传感器
C.温湿度传感器 D.加速度传感器
B
B
12.传感器在我们的生活中应用广泛,电饭锅和测温仪中都用到了（　A　）。
A.温度传感器 B.光敏传感器
C.湿度传感器 D.压力传感器
13.物联网应用中的两项关键技术是（　C　）。
A.传感技术与遥感技术
B.虚拟现实技术与增强现实技术
C.传感技术与嵌入式系统技术
D.虚拟现实技术与嵌入式系统技术
A
C
14.下列选项中,不是物联网应用场景的是（　D　）。
A.高速公路上的ETC不停车收费系统
B.网购订单中的商品物流查询和跟踪
C.用手机打开家中的空调、窗帘和电视机
D.公共场所的无线网络
15.二维码目前应用广泛,从物联网的结构来看,二维码工作在（　A　）。
A.感知层 B.网络层 C.数据层 D.应用层
D
A
16.在物联网技术中（　B　）是物联网感知物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节。
A.嵌入式系统技术 B.传感和识别技术
C.射频识别技术 D.自动识别技术
17.扫地机器人作为一款智能设备正走进千家万户,它上面安装了多种传感器。下列传感器中,扫地机器人一般不需要安装的是（　D　）。
A.防碰撞传感器、激光雷达
B.超声波传感器、红外测距传感器
C.防跌落传感器、压力传感器
D.气敏传感器、化学传感器
B
D
18.下列选项中不宜用来标识物联网中物体的是（　B　）。
A.RFID标签 B.手写标签
C.条形码 D.二维码
19.为了增加农植物的产量,我们借助传感器获取一些土壤含水量的数据,从而实施精确灌溉,下列说法中正确的是（　D　）。
A.传感器获得的数据是固定不变的
B.传感器上获得的数据是间接数据
C.进行灌溉时我们只需要考虑数据,不需要考虑植物的特性
D.传感器上获得的数据是一手数据
B
D
20.当前社会中,最为突出的大数据环境是（　B　）。
A.互联网 B.物联网
C.综合国力 D.自然资源
B2.4基于物联网的信息系统
知识梳理
1.传感器
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。
（1）传感器的功能
传感器的功能与人类五大感觉器官的功能大致对应如下：
光敏传感器—视觉；声敏传感器—听觉；
气敏传感器—嗅觉；化学传感器—味觉；
压敏传感器、热敏传感器—触觉。
（2）常见的传感器
常见的传感器有位移传感器、形变传感器、重力传感器、加速度传感器、湿度传感器、温度传感器、超声波测距传感器等。
（3）智能传感器
智能传感器可以模拟人的感官和大脑的协调动作，它是一类具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。
2.现代信息系统离不开传感器
在信息系统中，传感器是信息系统获取自然和生产领域信息的主要途径与手段。
在基础研究中，传感器具有更为突出的地位。对如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等各种极端技术的研究，没有相适应的传感器是不可能的。
传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、文物保护等极其广泛的领域。
相比键盘、鼠标等传统的信息输入设备，传感器具有获得信息的速度快、精度高、灵敏度高、自动化等优势。
3.物联网
物联网的定义最早于1999年由麻省理工学院提出，国际电信联盟将物联网定义为通过二维码识读设备、射频识别装置、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，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性，使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。
物联网的体系结构分为感知层、网络层与应用层。
（1）感知层
感知层是物联网的基础，是联系现实物理世界与虚拟信息世界的纽带。
感知层设备主要分为自动感知设备（RFID、传感器、GPS、智能家电设备、智能检测设备等）与人工生成信息设备（智能手机、PDA、计算机等）。
（2）网络层
网络层也称“传输层”，将来自感知层的各类信息通过基础承载网络传输到应用层，相当于人的神经系统。物联网的网络层都是基于现有的通信网和互联网建立的。
（3）应用层
应用层可分为管理服务层与行业应用层。
支持物联网且涉及感知层、网络层与应用层的共性技术是信息安全、网络管理、对象名称解析服务、服务质量。
4.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。
（4）移动通信技术：覆盖范围较广，为物联网提供可靠、低成本且不受接入设备位置限制的互联手段。
（5）计算机网络技术：能提供异构网络互联、异构网络管理。
（6）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。
（7）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。
（8）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。
（9）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，无需人为参与。
（10）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。
5.物联网离不开控制技术
无人驾驶汽车是在物联网的世界中产生的。无人驾驶汽车根据已有的交通和地图等信息，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标，不需要司机作出驾驶决定，能够较好地减少因人为失误而导致的事故。
6.大数据与物联网的关系
物联网数据本身就是一种大数据，是通过大量传感器收集的。物联网产生大数据，推动了大数据的发展，大数据助力物联网。
7.物联网的应用领域
物联网的应用领域有智能家居、智能交通、智能医疗、智能电网、智能物流、农业物联网、智能电力、智能安防、智能汽车、智能建筑、智能水务、智能商业和智能工业等。
@巩固练习
1.物联网的英文名称是（　　）。
A.Internet of Matters　　B.Internet of Things
C. Internet of Theorys　　D.Internet of Clouds
2.物联网是物物相连的互联网，这里的“物”必须（　　）。
A.连接电源
B.连接网线
C.可以移动
D.在网络世界中有可被识别的唯一编号
3.物联网的形式复杂多样，根据信息生成、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分为（　　）。
A.物理层、网络层、应用层　　B.感知层、网络层、应用层
C.网络层、会话层、应用层　　D.感知层、控制层、执行层
4.人们常将传感器的功能与人类五大感觉器官相比拟，（　　）相当于人的视觉。
A.温湿度传感器　　B.光敏传感器
C.烟雾传感器　　D.声音传感器
5.物联网的核心技术是（　　）。
A.射频识别　　B.集成电路　　C.无线电　　D.操作系统
6.RFID电子标签、传感器、定位器等设备属于物联网的（　　）。
A.网络传输层　　B.感知控制层
C.应用服务层　　D.不受分层限制
7.以下哪一项用于存储被识别物体的标识信息（　　）。
A.天线　　B.电子标签　　C.读写器　　D.计算机
8.传感技术可以感知周围环境或者特殊物质，主要技术不包括（　　）。
A.信息识别　　B.信息获取　　C.信息检测　　D.信息通讯
9.智能手环是常见的智能穿戴设备，张老师通过配戴的智能手环来了解自己的步数、心率、以及睡眠和呼吸信息。智能手环是靠（　　）获得张老师个人身体信息的。
A.识别技术　　B.传感技术
C.计算技术　　D.存储技术
10.随着物联网技术的普及与发展，越来越多的智能设备正走进千家万户，智能花盆就是其中之一，它使用传感器对土壤的温度、湿度进行监测，这种传感器相当于人类的（　　）。
A.视觉　　B.触觉　　C.嗅觉　　D.味觉
11.为了节能环保，学校利用物联网技术建设了智能照明系统，能够实现“人来灯亮、人走灯灭”的智能控制。请问该系统主要使用了以下哪种传感器？（　　）
A.光线传感器　　B.人体红外传感器
C.温湿度传感器　　D.加速度传感器
12.传感器在我们的生活中应用广泛，电饭锅和测温仪中都用到了（　　）。
A.温度传感器　　B.光敏传感器　　C.湿度传感器 D.压力传感器
13.物联网应用中的两项关键技术是（　　）。
A.传感技术与遥感技术　　B.虚拟现实技术与增强现实技术
C.传感技术与嵌入式系统技术　　D.虚拟现实技术与嵌入式系统技术
14.下列选项中，不是物联网应用场景的是（　　）。
A.高速公路上的ETC不停车收费系统　　B.网购订单中的商品物流查询和跟踪
C.用手机打开家中的空调、窗帘和电视机　　D.公共场所的无线网络
15.二维码目前应用广泛，从物联网的结构来看，二维码工作在（　　）。
A.感知层　　B.网络层　　C.数据层　　D.应用层
16.在物联网技术中（　　）是物联网感知物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节。
A.嵌入式系统技术　　B.传感和识别技术
C.射频识别技术　　D.自动识别技术
17.扫地机器人作为一款智能设备正走进千家万户，它上面安装了多种传感器。下列传感器中，扫地机器人一般不需要安装的是（　　）。
A.防碰撞传感器、激光雷达　　B.超声波传感器、红外测距传感器
C.防跌落传感器、压力传感器　　D.气敏传感器、化学传感器
18.下列选项中不宜用来标识物联网中物体的是（　　）。
A.RFID标签　　B.手写标签　　C.条形码　　D.二维码
19.为了增加农植物的产量，我们借助传感器获取一些土壤含水量的数据，从而实施精确灌溉，下列说法中正确的是（　　）。
A.传感器获得的数据是固定不变的
B.传感器上获得的数据是间接数据
C.进行灌溉时我们只需要考虑数据，不需要考虑植物的特性
D.传感器上获得的数据是一手数据
20.当前社会中，最为突出的大数据环境是（　　）。
A.互联网　　B.物联网　　C.综合国力　　D.自然资源

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