2.4 基于物联网的信息系统 课件(共28张PPT) 2022—2023学年教科版(2019)高中信息技术必修2

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2.4 基于物联网的信息系统 课件(共28张PPT) 2022—2023学年教科版(2019)高中信息技术必修2

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(共28张PPT)








探究
——2.4 基于物联网的信息系统
如何更好地养护花卉?
能实时监测自己种养的花卉的生长环境,并能根据手机App的提示,了解所需要的养护操作或自动对花卉进行养护。
智能花卉养护系统
新课导入


1
探索智能花卉养护系统的工作过程
2
采集花卉种植环境数据
3
了解种植环境数据处理与反馈



探索智能花卉养护系统的工作过程
物联网、物联网的组织结构
一 探索智能花卉养护系统的工作过程
智能花卉养护系统工作过程
感知
传输
数据处理
应用服务
监测花卉的种植环境数据
将数据传至互联网的云端
在云端对数据进行比对分析
将花卉种植养护提示推送到用户智能手机的相关app上。
一 探索智能花卉养护系统的工作过程
物联网(Internet of Things , lOT):
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。
物品与物品
人与物品
人与人
互联
一 探索智能花卉养护系统的工作过程
3.应用层
主要实现物联网的各种应用。针对不同的应用环境,各种智能硬件和服务软件等不断被开发出来。
2.网络层
主要实现信息的传输,包括各种通信介质、设备和技术标准等。
1.感知层
实现对现实世界的智能感知识别,主要包括各种类型的传感器、基础硬件以及各类技术规范等。
物联网体系结构模型
一 探索智能花卉养护系统的工作过程
真题: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
物联网三层划分:感知层,网络层,应用层
B



采集花卉种植环境数据
传感器、传感器的工作原理、传感器的功能、常见传感器
二 采集花卉种植环境数据
智能花草环境传感器
要实现智能养护,首先需要监测花卉所处的实际环境,包括光照、温度和土壤水分、肥力等。因此,智能花卉养护系统需具有对环境数据的采集功能,这一功能的实现可以依赖传感器。
智能花草环境传感器由多种传感器组成:
下端为湿度、肥力传感器,插入土中后可以检测土壤中环境;
上端为温度、光照传感器,可以检测土壤以上部分的环境。
二 采集花卉种植环境数据
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。
01 传感器的定义
敏感元件
转换元件
信号调节与转换电路
辅助电源
被测量
输出电信号
弱信号
传感器的结构示意图
二 采集花卉种植环境数据
感官
被测量
大脑
人体做出反应
传感器
被测量
终端设备
显示执行
电信号
模数转换器
数字信号
02 传感器的工作原理
二 采集花卉种植环境数据
03 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:
(1)光敏传感器——视觉
(2)声敏传感器——听觉
(3)气敏传感器——嗅觉
(4)化学传感器——味觉
(5)压敏传感器、热敏传感器——触觉
二 采集花卉种植环境数据
04 常见传感器
加速度传感器
记录步数
语音控制
自动亮度
横竖屏切换
指纹解锁
合盖锁屏
指南针
声音传感器
光敏传感器
重力传感器
指纹传感器
霍尔传感器
磁场传感器
二 采集花卉种植环境数据
04 常见传感器
传感器按用途分可以分为:
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
......
二 采集花卉种植环境数据
05 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。
二 采集花卉种植环境数据
06 现代信息系统离不开传感器
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。可以说,从茫茫太空到浩瀚海洋,几乎每一个现代化的项目都离不开传感器。
二 采集花卉种植环境数据
传感器是如何将数据传送至网络的?有哪些方式?
思考



了解种植环境数据处理与反馈
物联网通信技术、RFID
物联网通信技术
物联网的通信技术繁多,包括蜂窝移动通信系统(如 4G、5G)、近距离无线通信技术(如 Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、Z-Wave、RFID、NFC)等。不同的通信技术具有各自的特点。
物联网通信技术
信息系统与外部世界的连接方式
信息系统通过输入设备,如传感器等与外部现实世界连接。。
传感器对于信息系统的作用,如同人类的感觉器官对于大脑的作用,通过感知外部现实世界获取信息。
除此之外,信息系统还通过输出和控制与外部现实世界进行连接,实现一系列操作功能。
物联网通信技术
RFID
在书本上贴RFID电子标签,通过网络查找对于的RFID电子标识(无线射频识别)。在数据库中核实借阅情况,如未借阅则发出警报。
物联网通信技术
RFID
RFID(射频识别)又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,而识别系统与特定目标之间无须建立机械或光学接触。
一套完整的RFID系统,是由阅读器、电子标签及应用软件系统三部分组成的。
什么是RFID技术:
RFID系统
应用
软件
电子
标签
阅读器
物联网通信技术
RFID标签的应用
目前RFID技术应用很广,如仓储管理、图书馆、门禁系统、食品安全溯源,病患监测、居民小区安防系统、近距离通信与工业控制领域,物流领域、铁路运输识别与管理,以及高速公路的不停车电子收费(ETC)系统等。
了解种植环境数据处理与反馈
智能花卉养护系统将传感器感知的环境数据与云端存储的该种类花卉生长所需的理想环境数据进行比对,并将比对结果和养护提示反馈给App。
传感器感知的环境数据
花卉生长所需的理想环境数据
比对
花卉养殖app
课堂小结



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