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信息技术第三单元第三节 物联网识别技术
课题 物联网识别技术 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 七年级
学习 目标 1.了解图形码识别技术 2.了解电子标签和RFID技术
重点 掌握理解什么是物联网的识别技术。
难点 能够理解物联网识别技术在图形码的应用。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 物体的种类和信息千差万别，我们怎样才能准确识别它们呢？ 物联网识别技术，也称为自动识别技术。它是通过被识别物体与识别装置之间的交互，自动获取被识别物体的相关信息，并提供给计算机系统做进一步处理的过程。 和同学们讨论一下，你都知道哪些物联网识别技术？ 常见的物联网识别技术有光符号识别、语音识别、虹膜识别、指纹识别、IC卡识别、图形码识别和RFID识别等。 思考 激发学生学习兴趣并快速进入学习状态
讲授新课 一、图形码识别技术 图形码识别技术是物联网中最常见的一种标签识别技术，主要包括条形码和二维码技术。图形码识别技术可以解决物联网中的物体识别问题。 条形码是将多个宽度不等的黑条和白条按照一定的编码规则进行排列，用以表达一组信息的图形标识符，如图3-3-1所示。 将条形码转化为相应的信息，需要经过扫描和译码两个过程。当条形码扫描器发出的光经过条形码反射后，白色条纹反射可见光，黑色条纹则不反射，由此识别出信号“0”和“1”，最后根据对应的编码规则将条形码符号转换为相应的数字与字符信息。 条形码可以用来标注物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别等多种信息，因而在产品制造、商品流通、邮政管理、图书管理等许多领域得到广泛的应用。 二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的、黑白相间的、记录数据符号信息的图形，如图3-3-2所示； 在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”和“1”比特流的概念（有颜色方块代表1，空白代表0），使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字、数值信息，通过编码，它可以存储图片、声音、文字、签字、指纹等数字化信息。当用智能终端扫描这些图像时，相关信息就会在智能终端屏幕上显示出来。 条形码和二维码都可以作为物品的标识来使用。条形码主要应用在商品标识、防伪、医药监管、超市收银等场合。而二维码可以包含更多的信息，如网址、文字、图片等，甚至是一首诗，一篇文章等。 RFID技术与电子标签 电子标签是附着在标识物体上的电子器件。我们将每个物品赋予具有唯一性的电子编码，并存储在电子标签中。电子标签具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读写距离大、标签上数据可加密、存储数据容量大等优点。在物联网中，电子标签如同物体的“身份证”一样。 电子标签通过无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）通信技术实现数据传输，RFID系统主要包括阅读器、天线和标签三大组件，如图3-3-3为典型的电子标签系统。 RFID明显的优点是电子标签和阅读器无需接触便可完成识别，它的出现改变了条形码依靠“有形”的一维和二维几何图案来提供信息的方式，通过芯片来提供存储在其中的大量“无形”信息。 电子标签作为数据载体，能起到物品的信息存储、识别、跟踪等作用，被广泛应用于智能交通（如图3-3-4所示）、仓储物流管理（如图3-3-5所示）、食品追踪源、门禁控制管理和图书管理等方面。 合作探究 请分小组查阅资料并讨论，与图形码相比较，电子标签的特点有哪些？将讨论结果填写在下表中。 奶牛场的每头奶牛耳朵上都带有一个“耳环”（电子标签），猜想一下奶牛的“耳环”里可能藏着哪些信息？存储了信息的“耳环”有哪些作用？ 生活中还有哪些问题可以通过自动识别技术来解决，从而使我们的生活更加智能化呢？请举例。 1.自动识别家庭成员后开门。 2.当有人经过时楼道灯自动打开。 3.支付宝和微信的扫脸支付功能。 4.手机的指纹支付功能。 5.用面部识别打开手机。 回顾与反思 1.以前气象站的工作人员很辛苦，需要24小时轮班去测量气象数据。随着物联网技术的发展，出现了数字气象站，可以更简单、更高效地收集气象数据。根据物联网信息生成、传输、处理和应用的原则，了解数字气象站的工作原理，简要说明数字气象站系统主要由哪几部分组成，每部分的功能是什么。 1.采集器：可完成图形显示或汉字显示，适用于各种恶劣环境。 2.传感器：环境温度、湿度、风速、风向等信息的采集。 3.气象数据分析软件，用于数据查询、数据统计以及数据图表。 2.将物联网技术运用到传统农业生产中，可以颠覆传统的劳作方式。物联网技术通过对农业环境的智能感知、智能预警、智能分析等，提供精准化种植方案。请自己设计一个智慧农植园，说明它的组成部分及各部分作用。 1、农业大棚 农业大棚由骨架和覆膜组成，用于农作物生长提供一个可控的空间。 2、智慧农业大棚信息展示屏 智慧农业大棚信息展示屏由液晶板拼接而成，用于展示农业大棚内各传感器采集的环境数据和现场场景；同时展示屏也是展示智慧农业的一个窗口。 3、智慧农业大棚传感器 4、智慧农业大棚控制器 控制器由加热、喷灌、通风、卷帘设备及其配套PLC及Wifi设备服务器组成，当传感器采集的环境数据与标准值对比超出临界范围时，控制器自动启动相关硬件设备对作物生长环境加热、施肥浇水、通风、卷帘加减光照辐射，实现作物生长过程精确控制。 3.开展头脑风暴，分小组讨论，我们日常生活中还有哪些难题可以通过物联网技术来解决呢？ 1.智能医疗。利用物联网技术，实现患者和医务人员、医疗机构、医疗设备的互动，实现医疗智能化。 2.智能交通。物联网将整个交通设备连在一起。主要是用图像识别为核心技术。可以准确地收集到交通车流量信息，通过信号灯等设备进行流量的控制，这个技术的运用，会让堵车成为历史。 学生学习了解图形码识别技术的概念。 学生了解什么是条形码与二维码。 学习什么是RFID技术，探究电子标签。 学生小组间讨论，共同完成任务，并分组汇报。 学生对提出的问题做出一定的思考。 通过对资料的阅读，学生理解什么是图形码识别技术，并能够将其很好地运用，深入研究物联网相关应用。 通过对条形码和二维码知识的学习，认识到物联网识别技术的应用。 通过对RFID技术的学习与探究，学生了解到电子标签的工作原理，引导学生对物联网产生兴趣，激发研究心理。 培养学生合作解决问题的能力。 培养学生独立完成练习的能力。
课堂总结 这节课我们认识了什么是物联网识别技术。物联网时代的来临也意味着智能时代的来临。人们的日常生活将发生翻天覆地的改变，人类正在迈向真正的智能时代。我们要认真学习，努力攻克，早日实现这一目标。 各组汇报总结，其他小组成员做补充。 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
作业布置 思考：你觉得物联网还可以应用在哪些领域？大胆猜测，和同学们探讨交流。
板书 一、图形码识别技术 二、RFID技术与电子标签
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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