资源简介

(共23张PPT)
项目 3
监测绿植土壤湿度
——物联网数据呈现
第4单元 实现智能绿植养护
义务教育《信息科技》八年级上册
项目情境
李明所在的小组负责养护班级的绿植，在自然条件下，绿植的生长状态会时刻受土壤湿度和气温等环境因素的影响，但是李明却无法用肉眼去判断这些影响绿植生长和发育的关键环境因素。所以，李明小组想搭建一个土壤湿度监测系统，实时监测绿植的土壤湿度情况，若监测发现土壤湿度异常，能及时采取措施，保障绿植的健康生长。
项目3 监测绿植土壤湿度
第4单元 实现智能绿植养护
学习目标
1．素养目标
（1）了解常用的物联网数据呈现形式及其特点。
（2）选择合适的呈现形式，展示物联网数据。
2．项目目标
搭建土壤湿度监测系统，监测养护绿植的土壤湿度情况。
呈现形式-折线图
12
20
12
41
单位：%RH
28
项目3 监测绿植土壤湿度
第4单元 实现智能绿植养护
核心问题
监测绿植土壤湿度 选一选 问题池
1.物联网数据有哪些呈现的形式
2.什么是物联网数据的可视化？
3.物联网数据呈现的形式有哪些特点？
4.如何描述物联网数据呈现的过程？
5.如何搭建土壤湿度监测系统？
6.选择哪些实验器材，采集土壤湿度数据？
7.采集到的土壤湿度数据用什么样的形式进行呈现，为什么采用这种形式呈现数据？
从“问题池”中选一选与项目相关的问题，并按照先后顺序排序。
项目3 监测绿植土壤湿度
第4单元 实现智能绿植养护
01.
项目准备
02.
项目实施
03.
素养提升
04.
拓展评价
了解数据呈现形式，设计系统工作过程
了解物联网数据呈现的形式及其过程
添加监测系统功能，举一反三
目录
组建实验环境，编程实现监测功能
项目准备
01
02
选择形式
设计过程
选择监测数
据显示方式
设计监测系
统工作过程
项目 3 监测绿植土壤湿度数据
选择监测数据显示方式
请参看学生手册“素养提升”内容，想一想哪些数据的呈现形式适合用在监测系统中，在图中选一选、填一填，并说明理由。
设计监测系统工作过程
监测系统的功能是将土壤湿度传感器采集到的数据发送给用户端，并采用合适的呈现形式让数据在用户端显示出来。结合上述简要分析，请设计并完善监测系统的工作过程图。
请选择选项，并将合适的选项拖到图中的合适位置。
表格
土壤湿度数据
温湿度数据
文字
折线图
项目实施
项目 3 监测绿植土壤湿度
准备采集数据实验器材
组成部分 实现功能
主控板
土壤湿度传感器
按表中所示，准备采集土壤湿度数据的实验器材，在表中填一填这些设备的功能。
连接数据采集主控设备
选择实验设备采集土壤湿度数据，请小组成员将图中所示的主控板、土壤湿度传感器连接起来。
组建监测系统网络环境
部署网络环境：使用无线路由器组建模拟实验所需网络环境，服务器、采集设备以及用户端分别用计算机和两块主控板来代替，将它们连接在相同的WiFi网络上。
提供数据服务：在服务器上创建名称为“jiance”的主题，让采集设备以及用户端订阅该主题，主题建立完成后，启动MQTT服务器。
编写采集数据功能代码
填一填图中代码模块的含义？
完善数据监测功能程序
想一想：
尝试更换数据呈现形式，例如，使用表格的形式显示土壤湿度数据？
添加报警功能，如果监测到土壤湿度小于设定阈值（30%RH），立即向用户端发送预警信号，在用户端红灯闪烁并伴有蜂鸣声？
测试系统监测数据功能
将编写好的程序上传到相应的主控板上进行测试，请你根据测试过程中遇到的问题，合作交流解决方法，并将调试过程在表中填一填。
测试步骤 解决问题
1.连接WiFi，启动MQTT服务器； 2.分别运行采集设备和用户端中的程序； 3.每隔一段时间，采集设备自动采集土壤湿度数据，并将其发送到MQTT服务器上，小组成员查看用户端屏幕上的可视化结果。 运行程序，查看用户端能否显示数据呈现的结果。
屏幕显示湿度折线图
屏幕未显示湿度折线图
运行测试步骤2，如果发现采集设备无法采集土壤湿度数据，其原因是什么，如何解决。
产生原因：
解决办法：
测试监测系统时，如果发现用户端接收不到土壤湿度数据，如何解决。


素养提升
01
02
项目总结
核心概念
项目 3 监测绿植土壤湿度数据
项目总结
物联网产生的大量数据，对其进行_____、处理和分析后，发送到计算机、手机和手环等终端设备中，并选择用文本、______、表格等合适的方式直观、清晰地在终端设备上______出来。
物联网终端每时每刻都在产生着大量的数据，当收集的数据量比较大时，需要将这些数据进行处理，并以适当的形式进行呈现。本节课中，请完成项目的小组成员根据所学的内容，在图框的结论中填一填。
核心概念（物联网数据呈现的形式）
物联网数据呈现的形式多种多样，如传感器将检测到的异常情况发送到终端设备时，可以使用振动、电话、邮件、声音、文字等表现形式呈现物联网数据；我们也可以通过可视化数据展现物联网数据，其呈现的形式也有很多种，如颜色图、柱形图、折线图、饼形图、网络图、地理图等。
想一想：
在本项目中，你还可以用哪种形式呈现物联网数据，选择它的理由是什么？
拓展评价
项目 3 监测绿植土壤湿度
01
02
学以致用
举一反三
添加监测系统功能
制作家居健康安全卫士
添加监测系统功能
制作家居健康安全卫士
根据你所学的内容，设计并制作一个“家居健康安全卫士”，它能够通过甲醛传感器来采集数据。当气体浓度超标时，它能够将报警信息通过物联网服务器发送到用户设备上，以便查看，效果如右图所示。
维度 评价指标 自我评价
过程性评价 能主动参与讨论，讨论的内容对完成项目有价值。
能主动参与合作任务，在小组中积极发表自己的看法，听取同伴发言，参与活动兴趣浓厚。
在课堂中表现积极，独立思考和解决问题，能够按时准确的完成活动任务。
总结性评价 能够熟练搭建土壤湿度数据监测系统。
能够借助编程实现监测数据功能。
能够根据应用场景，选择恰当的形式呈现展示土壤湿度数据。
项目 3
监测绿植土壤湿度
科技课结束
快乐不止步！
第4单元 实现智能绿植养护
义务教育《信息科技》八年级上册

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