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信息科技 第7课 离家模式的远程家居安防系统教学设计
课题 离家模式的远程家居安防系统 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级下
教材分析 通过情景描述、实践探究、知识拓展和巩固练习等，将信息科技与新方法、新应用有机地结合在一起，帮助学生了解信息科技应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现。学生通过对本教材的学习逐步掌握信息科技的相关知识，具备一定的科学精神和科技伦理，提高创新能力，夯实信息社会责任，发挥信息科技课程的独特育人价值，为数字强国培养优秀接班人和建设者。
教学目标 1、信息意识：观察、探究、理解物联网技术对智能家居的影响。2、计算思维：能完成需求分析与功能设计，实现智能安防远程报警功能，体验其中数据处理和应用的方法与过程。3、数字化学习与创新：掌握智能开发板设备编程与设置的学习,改变学习方式,具备利用信息科技进行自主学习和合作学习的能力。4、信息社会责任：了解自主可控对国家安全以及物联网未来发展的重要意义。
重点 1、了解智能家居需求分析和功能设计2、掌握智能传感器优点和模块选择3、掌握远程报警系统的编程与设置
难点 1、掌握模块搭建与应用实践
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 每次出门时，得关窗户、拉窗帘、关空调/风扇……有时还得把灯关了再摸黑关门，好麻烦！对于忙碌的现代人来说，犯“健忘症”忘关这关那已是常事，以至于在月底、年底才发现无形中多了许多不必要的生活成本。出门的瞬间，灯熄灭，窗帘自动关闭，窗户关闭，智能安防系统开启！保护你家的安全！智能家居帮你大大简化出门步骤：在智能APP上一键触发预先设置好的“离家模式”，关上门的瞬间，快速关掉所有想关的设备，让你再也不花冤枉钱，同时启动智能安防系统，保护家中安全。播放短片引出今天教学内容离家模式的远程家居安防系统。 观看视频思考：离家过程中会存在哪些安全隐患？ 激发学生对智能安防的学习兴趣并快速进入学习状态
讲授新课 一、需求分析与功能设计1、需求分析的概念需求分析也称为软件需求分析、系统需求分析或需求分析工程等，是开发人员经过深入细致的调研和分析，准确理解用户和项目的功能、性能、可靠性等具体要求，将用户非形式的需求表述转化为完整的需求定义，从而确定系统必须做什么的过程。2、智能家居需求分析智能家居的逐渐应用于人们生活的各个方面，尤其在家居安全方面直接解放了人们的传统的安防习惯，提高了人们的生活安全感，保证家庭实现了当代社会的安全保护。性能先进，适度超前、技术成熟、质量可靠、管理集中、控制智能、使用方便、实用性强、易于扩充，维护成本低，充分考虑现有系统的兼容和集成。建成后的系统应能满足小区现在和未来的信息化、网络化、智能化的数字化社区的综合要求。3、智能家居功能设计：安防监控系统的组成。（1）楼宇对讲系统（2）视频监控系统（3）检测报警系统（4）隐私访问系统（5）警情处理控制系统4、智能家居功能设计：家庭安防的场景应用。（1）防撬报警（2）智能开锁（3）智能猫眼（4）门窗被撬（5）消防报警（6）漏水渗水（7）紧急求助报警按钮练一练完成下表中离家模式下的家居安防需求及应对措施。5、智能化家居安防系统安装示意图讲解二、模块选择1、智能家居系统架构2、智能传感器的概念智能传感器（intelligent sensor）是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。智能传感器优点：（1）通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；（2）具有一定的编程自动化能力；（3）功能多样化。3、智能传感器的主要功能：(1) 具有自校零、 自标定、 自校正功能；(2) 具有自动补偿功能；(3) 能够自动采集数据， 并对数据进行预处理；(4) 能够自动进行检验、 自选量程、 自寻故障；(5) 具有数据存储、记忆与信息处理功能；(6) 具有双向通讯、标准化数字输出或者符号输出功能；(7) 具有判断、决策处理功能。4、传感器模块及其功能描述三、模块搭建与应用实践1、智能家居模块连接示意图2、烟雾探测装置3、门窗感应装置4、拓展知识：远程报警系统的编程与设置（1）小程序的概念（2）掌控板小程序控制平台的使用（3）掌控板远程报警系统的程序练一练（1）智能小区需要满足哪些数字化社区的综合要求。（2）智能传感器的优点有哪些？（3）智能传感器的主要功能有哪些？（4）智能家居安防监控系统的组成有哪些？ 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务学生小组间讨论，共同完成任务。 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。培养学生自主学习能力培养学生独立完成练习的能力。
布置作业 1、在实现智能家居远程安防系统的搭建时，哪些条件或设备。2、在智能家居安防系统中设计一个紧急求助装置，当发生危险时，可以向联系人发送求救信号。3、远程终端控制平台还可以实现远程手动控制设备的应用，请你选择一个感兴趣的方向，模拟实现远程控制设备的应用。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 本次课首先介绍了智能家居需求分析与功能设计，然后讲解智能传感器的概念、优点和功能，最后学习模块搭建与应用实践，利用掌控板小程序控制平台实现了智能家居模块连接、远程报警系统的编程与设置。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 一、需求分析与功能设计1、需求分析的概念2、智能家居功能设计二、模块选择1、智能传感器的概念2、智能传感器的优点3、智能传感器的功能4、传感器模块及功能描述三、模块搭建与应用实践1、智能家居模块连接2、远程报警系统的编程与设置3、掌控板小程序控制平台 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2.3 离家模式的远程
家居安防系统
电子工业版八年级下册
教学目标
1、了解智能家居需求分析和功能设计
2、掌握智能传感器优点和模块选择
3、掌握模块搭建与应用实践
4、掌握远程报警系统的编程与设置
新知导入
大家先看一个短片，了解智能家居安防系统中的离家模式。
2.3.1 需求分析与功能设计
新知讲解
需求分析的概念
需求分析也称为软件需求分析、系统需求分析或需求分析工程等，是开发人员经过深入细致的调研和分析，准确理解用户和项目的功能、性能、可靠性等具体要求，将用户非形式的需求表述转化为完整的需求定义，从而确定系统必须做什么的过程。
新知讲解
智能家居需求分析
智能家居的逐渐应用于人们生活的各个方面，尤其在家居安全方面直接解放了人们的传统的安防习惯，提高了人们的生活安全感，保证家庭实现了当代社会的安全保护。性能先进，适度超前、技术成熟、质量可靠、管理集中、控制智能、使用方便、实用性强、易于扩充，维护成本低，充分考虑现有系统的兼容和集成。建成后的系统应能满足小区现在和未来的信息化、网络化、智能化的数字化社区的综合要求。
新知讲解
智能家居功能设计：安防监控系统的组成。
（1）楼宇对讲系统
（2）视频监控系统
（3）检测报警系统
（4）隐私访问系统
（5）警情处理控制系统
新知讲解
智能家居功能设计：家庭安防的场景应用。
（1）防撬报警
（2）智能开锁
（3）智能猫眼
（4）门窗被撬
（5）消防报警
（6）漏水渗水
（7）紧急求助报警按钮
练一练
完成下表中离家模式下的家居安防需求及应对措施。
离家模式下的家居安防需求 应对措施
忘关燃气 感测到可燃气体，发出报警信号
忘关门窗 感测到门窗未关，发出报警信号与控制命令，关闭门窗
忘记关灯 感测到灯光，发出控制命令，关闭灯光
没有关闭插座 感测到插座有电，发出控制命令，自动关闭电源插座
新知讲解
2.3.2 模块选择
新知讲解
智能家居系统架构
远程控制
网络
语音控制面板
家庭网关
智能音箱
智能手机
安防监控系统
智能灯光系统
智能窗帘系统
环境暖通系统
智能影音系统
电气管理系统
智能门锁
智能窗帘电机
智能传感器
音响设备
空气检测器
智能面板
智能插座
灯光模块
可视对讲
采暖温控器
红外监控
智能遥控
情景按钮
手势控制器
继电器模块
新知讲解
智能传感器（intelligent sensor）是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。
智能传感器优点：
（1）通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；
（2）具有一定的编程自动化能力；
（3）功能多样化。
新知讲解
智能传感器的主要功能：
(1) 具有自校零、 自标定、 自校正功能；
(2) 具有自动补偿功能；
(3) 能够自动采集数据， 并对数据进行预处理；
(4) 能够自动进行检验、 自选量程、 自寻故障；
(5) 具有数据存储、记忆与信息处理功能；
(6) 具有双向通讯、标准化数字输出或者符号输出功能；
(7) 具有判断、决策处理功能。
新知讲解
传感器模块及其功能描述
传感器模块 功能描述
基于热释电红外传感器，能检测人或动物身体发射的红外线，输出电信号。当人进入其感应范围时，输出高电平，当人离开感应范围时，输出低电平。
用于检测正前方是否有障碍物，可探测范围为3cm——30cm，可通过可调电位器调节触发阈值。
用于检测环境中烟雾、液化气、甲烷、丁烷等气体的浓度，气体浓度越大。输出的模拟值越大。
用于检测物体的振动，当感应到物体微振动后，输出高电平的触发信号。
人体红外感应传感器
红外探测传感器
烟雾传感器
振动传感器
2.3.3 模块搭建与应用实践
新知讲解
智能家居模块连接示意图
新知讲解
烟雾探测装置
新知讲解
门窗感应装置
拓展知识：远程报警系统的编程与设置
新知讲解
小程序是一种不需要下载安装即可使用的应用，它实现了应用“触手可及”的梦想，用户扫一扫或者搜一下即可打开应用。也体现了“用完即走”的理念，用户不用关心是否安装太多应用的问题。应用将无处不在，随时可用，但又无需安装卸载。
新知讲解
掌控板小程序控制平台
新知讲解
掌控板小程序控制平台
新知讲解
掌控板小程序控制平台
新知讲解
掌控板远程报警系统的程序
课堂练习
1、智能小区需要满足： 、 、和 的数字化社区的综合要求。
2、智能传感器的优点有哪些？
3、智能传感器的主要功能有哪些？
4、智能家居安防监控系统的组成有哪些？
课堂练习
1、智能小区需要满足： 信息化 、 网络化 、
和 智能化 的数字化社区的综合要求。
2、智能传感器的优点有哪些？
答：
（1）通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；
（2）具有一定的编程自动化能力；
（3）功能多样化。
课堂练习
3、智能传感器的主要功能：
(1) 具有自校零、 自标定、 自校正功能；
(2) 具有自动补偿功能；
(3) 能够自动采集数据， 并对数据进行预处理；
(4) 能够自动进行检验、 自选量程、 自寻故障；
(5) 具有数据存储、记忆与信息处理功能；
(6) 具有双向通讯、标准化数字输出或者符号输出功能；
(7) 具有判断、决策处理功能。
课堂练习
4、智能家居安防监控系统的组成有哪些？
答：
（1）楼宇对讲系统
（2）视频监控系统
（3）检测报警系统
（4）隐私访问系统
（5）警情处理控制系统
课堂总结
本次课首先介绍了智能家居需求分析与功能设计，然后讲解智能传感器的概念、优点和功能，最后学习模块搭建与应用实践，利用掌控板小程序控制平台实现了智能家居模块连接、远程报警系统的编程与设置。
板书设计
离家模式的远程家居安防系统
一、需求分析与功能设计
1、需求分析的概念
2、智能家居功能设计
二、模块选择
1、智能传感器的概念
2、智能传感器的优点
3、智能传感器的功能
4、传感器模块及功能描述
三、模块搭建与应用实践
1、智能家居模块连接
2、远程报警系统的编程与设置
3、掌控板小程序控制平台
课后作业：
1、在实现智能家居远程安防系统的搭建时，哪些条件或设备。
2、在智能家居安防系统中设计一个紧急求助装置，当发生危险时，可以向联系人发送求救信号。
3、远程终端控制平台还可以实现远程手动控制设备的应用，请你选择一个感兴趣的方向，模拟实现远程控制设备的应用。
作业布置
1、在实现智能家居远程安防系统的搭建时，需要 、
和 的条件或设备。
2、在智能家居安防系统中设计一个紧急求助装置，当发生危险时，可以向联系人发送求救信号。
3、远程终端控制平台还可以实现远程手动控制设备的应用，请你选择一个感兴趣的方向，模拟实现远程控制设备的应用。
作业布置
1、在实现智能家居远程安防系统的搭建时，需要 感测装置 、
互联网 和 终端控制 的条件或设备。
2、在智能家居安防系统中设计一个紧急求助装置，当发生危险时，可以向联系人发送求救信号。
作业布置
3、远程终端控制平台还可以实现远程手动控制设备的应用，请你选择一个感兴趣的方向，模拟实现远程控制设备的应用。
智能校园灯光控制
作业布置
智能冷链车监控
谢谢
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