资源简介

(共62张PPT)
3.1 信息系统与外部世界
的连接方式
高中信息技术 必修2
新知讲解
3.1.1 信息系统与物联网
我们来描述一下未来生活的场景：当司机出现操作失误时，汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘记带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求……
新知导入
共享单车就是一个典型的依托二维码的物联网信息系统。如果用户需要使用共享单车，只需用手机APP扫描车身上的二维码，就可以实现开锁骑行，在云平台上将自动计算行程和费用，大大方便了用户。
新知讲解
新知讲解
计算机技术发展的三个阶段：
（1）第一个阶段解决的主要问题是“让人和计算机对话”，即操作计算机的人输入指令，计算机按照人的意图执行指令，完成任务。
（2）第二个阶段人们开始考虑“让计算机与计算机对话”，即让处在不同空间的计算机可以数据传递、资源共享，计算机网络则应运而生。
（3）第三个阶段人们考虑将联网的终端从计算机扩展到“物”——物体和环境。连接之后，物理世界便可虚拟成数字世界。
新知讲解
物理世界的联网需求+信息世界的扩展需求——>物联网
早期的物联网是指依托射频识别（RFID）技术和设备使物品信息实现智能化识别和管理。
现代意义的物联网可以实现对物的感知识别控制、网络化互联和智能处理，从而形成智能决策。物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸。
互联网
通信网
新知讲解
物联网具有三个方面的技术特征。
（1）全面感知：是指利用无线射频识别、传感器、定位器和二维码等手段，随时随地采集物体的信息。
条码技术(每种物品的编码是唯一的，通过条形码建立于物品之间的联系)
是一种自动识别技术，将宽度不等的多个黑条和白条，按照一定的编码规则排成平行线图案，用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符。
其中黑条和白条分别对应二进制数的‘1’和‘0’。
二维码技术（直接包含了物品信息）
用某种特定几何图形按一定规律在平面上分布不同颜色的图形。
可以表示图像、声音，具有错误修正技术，防伪功能。
新知讲解
物联网具有三个方面的技术特征。
（2）可靠传递：是指通过各种网络，对接收到的物体信息进行实时且准确的远程传送，实现信息的交互和共享。
（3）智能处理：是指利用数据管理、数据计算、云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对接收到的海量数据和信息进行分析处理；智能处理是互联网的大脑和神经中枢。
新知讲解
3.1.2 物联网的结构与技术
新知讲解
物联网中的传感与控制机制
1.物联网的结构
（1）感知层：实现对物理世界的智能感知识别、
信息采集处理和自动控制，并通过信息模块将物理实体
连接到网络层和应用层。
（2）网络层：实现信息的传递、路由和控制，
包括延伸网、接入网和核心网，网络层可依托公众电
信网和互联网，也可以依托行业专用通信网络。
（3）应用层：应用基础设施/中间件和各种物联网应用。
应用基础设施/中间件为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口，以此为基础实现物联网在众多领域中的各种应用。
新知讲解
物联网的三种技术
传感技术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；
射频识别技术（RFID）既是一种无线通信技术，同时又是一种非接触式的自动识别技术；
嵌入式系统技术则使得物联网具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。
传感器组成：敏感元件、转换元件和基本电路。
构成：阅读器（传送器、接收器、微处理器）、天线和标签。
新知讲解
新知讲解
3.2.1 计算机网络在信息系统中的作用
新知讲解
计算机网络在信息系统中主要有三个方面的作用：
（1）数据传输。（2）资源共享。（3）分布式处理。
校园消费信息系统由收费机、转存机、自动挂失机、发卡器、服务器以及消费系统软件等组成。
消费者的数据通过计算机网络保存到服务器上（数据传输），服务器上的数据联网在电脑或手机上查询，余额在收费机上显示（资源共享）。当一台服务器数据负担过重时，网络可将新任务转交给空闲的服务器去完成（分布式处理）。
新知讲解
数据传输
新知讲解
数据传输是计算机网络最基本的功能。
计算机网络将不同地理位置的计算机与终端、计算机与计算机连接起来，并在计算机与终端、计算机与计算机之间快速传送各种类型的信息，包括文字、图形、图像、声音、视频等。
新知讲解
传输介质分类 传输速率 传输距离
有线传输介质 双绞线 100Mbps 约100米
同轴电缆 1-2Gbps 500米
光纤 2-3Gbps 几十千米
无线传输介质 无线电波 10-300Mbps 100米
蓝牙 1Mbps 10米
常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。
无线传输介质主要有无线电波、微波、红外线、激光等。
光纤
网线
新知讲解
数据在网络中传输必须遵守一定的规则和约定，也就是网络传输协议。
如今网络传输协议有很多，最常用的是TCP/IP协议， TCP/IP协议是一个协议族而不是单一的协议，包含http、ftp、https、telnet,pop3,snmp等协议。
http：超文本传输协议（对比https）
ftp：文件传输协议(对比ftps)
tcp/ip：传输控制协议/网际协议
新知讲解
互联网的带宽：单位时间内能传输的数据量。
带宽使用的单位是比特/秒（bit/s）。
下载软件显示的一般是字节/秒（Byte/s）。
换算公式如下：
1 Byte=8 bit，即1 B=8 b 1 B/s =8 b/s
课堂练习
下载软件时显示下载速度为128 KB（即128 KB/s），则实际带宽应该是多少？
128 KB/s=128× 8 Kb/s=1024 Kb/s=1 Mb/s
新知讲解
资源共享
新知讲解
计算机网络资源
软件资源
硬件资源
数据资源
信道资源
网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。
新知讲解
硬件资源：包括各种类型的服务器资源、大容量存储设备、计算机外部设备，如打印机、显示器。
软件资源：包括各种应用软件、工具软件、系统开发所用的支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。
数据资源：包括数据库文件、数据库、文档资料、数据报表等。
信道资源：包括电信号的传输介质等，是计算机网络中最重要的共享资源之一。
新知讲解
分布式处理
新知讲解
分布式处理：将不同地点的，或具有不同功能的，或拥有不同数据的多台计算机，通过网络连接起来，在控制系统的统一管理控制下，协调地完成大规模信息处理任务。
课堂练习
思考：为什么要采用分布式处理？
（1）分担负荷，均衡负载，提高处理问题的实时性，提高系统的可靠性和可用性。
（2）利用计算机网络可以将许多计算机连成具有高性能的分布式计算机系统，使它具有解决复杂问题的能力。
新知讲解
云计算
云计算有着超大的规模，一些著名的云计算服务商拥有几十万台、甚至上百万台服务器，让人们体验到每秒10万亿次的运算能力。这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势等。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机更可靠。
课堂总结
新知讲解
3.3.1 无线网络的接入方式
新知讲解
1、移动互联网接入
由于移动互联网覆盖范围广，信号相对稳定，移动通信中的2G、3G、4G、5G移动互联网络成为人们接入无线网络的重要方式。
新知讲解
2、Wi-Fi（Wireless Fidelity）接入
Wi-Fi接入的特点是传输速率较高、传输距离较长、保密性好、通信可靠，Wi-Fi是人们最常用的无线接入方式。
新知讲解
3、蓝牙技术（Bluetooth Technology）
是一种短距离、低成本的无线接入技术，主要应用于近距离的数据传输业务。广泛应用于手机、耳机等设备，实现移动终端与与计算机设备、手机进行资料同步、影像传递。
新知讲解
3、红外数据传输（IrDA）
指采用红外线传递数据的技术，它是一种点对点的传输方式，常见于生活中电器与遥控器之间的通信，其传输要求点与点之间没有障碍物。
新知引入
无线网络的优势：
（1）成本低廉。
（2）安装简单。
（3）使用方便。
（4）获取信息便捷。
新知讲解
3.3.2 无线网络的设备功能与选型
新知讲解
无线网络设备
路由器
无线网卡
调制解调器
交换机
新知讲解
1、无线网卡
无线网卡是采用无线信号进行数据传输的设备，其作用是将计算机或移动终端与计算机网络建立连接，【网卡是工作在物理层的设备】。
外置天线USB无线网卡
PCI无线网卡
新知讲解
2、路由器（Router）：连接不同的网络，路由器的主要作用是在不同的网络（网段）之间选择合适的路径进行数据传输【路由器是工作在网络层的设备】。
普通有线路由器
无线路由器
新知讲解
3、调制解调器（Modem）：也叫猫，是一种可以将数字信号调制转换为模拟信号，又能将模拟信号解调转换为数字信号的一种装置。若想通过电话线把计算机接入互联网，就必须使用调制解调器来“翻译”这两种不同的信号。
ADSL Modem
新知讲解
4、交换机（Switch）是一种在通信系统中完成信息交换的设备，一般当局域网中有多台计算机需要接入时，路由器的接口就不够用，此时就需要加交换机了。
交换机
新知讲解
小型无线网络示意图
新知讲解
3.3.3 无线网络的组建与配置
新知讲解
小型无线网络接线图
新知讲解
1、无线网络设备的连接
（1）将电脑网卡接口与无线路由器任一LAN口用双绞线连接。
（2）将无线路由WAN口与ADSL Modem的LAN口用双绞线连接。
（3）将语音分离器的Modem口与ADSL Modem的Line口用电话线连接。
（4）将语音分离器的TEL或Phone口与电话机用电话线连接。
（5）将语音分离器的Line口与外部电话线接口连接。
新知讲解
2、光猫的配置
通常，要通过计算机或手机登录路由器管理界面才能对其进行配置，常见配置内容有：
（1）设置自动拨号账号及密码
新知讲解
（2）设置网络名称及登录密码
新知讲解
（3）设置无线网络访问权限，如可以设置允许哪些移动终端访问此无线网络。
（4）设置接入设备自动获取IP地址时可以获取的地址范围。
（5）安全设置，如设置IP过滤、防网络攻击等。
（6）系统设置，如恢复出厂设置、重启路由器等
智能控制主机
担当网关和中控的作用，
借助手机可以远程控制该设备，控
制物联网里面的各种终端设备。
新知讲解
3.3.4 网络因素对信息系统的影响
新知讲解
随着计算机技术和网络技术的发展，信息系统经历了由单机到网络、由低级到高级、由数据处理到智能处理的过程。
当前计算机网络接入方式日益多样化、便捷化，网络带宽和网络技术仍不断提高，这使得信息系统的应用领域、信息类型以及使用数量均发生了巨大的变化。同时，网络的稳定性、安全性以及全国计算机网络带宽的差异性，甚至网络线路的复杂性和老化现象，都给信息系统的正常使用带来了一定的影响。
IP地址
IP地址是计算机在网络中的身份识别号，是数据在网络中进行转发的标识，IP地址有IPV4和IPV6两种形式。
IPV4地址一共由32位二进制数构成，通常每8位划分为一组，转化成十进制数并用“点”分隔的方式来表示，这种表示IP地址的方式叫做电分十进制。
IPV6地址一共由128位二进制数构成，现阶段已经开始使用。
IP地址
IP地址由32位二进制数构成 11000000 10101000 10011110 10110100
点分十进制 （1）将IP地址分为4个字节 （2）每个字节以十进制数表示 （3）每个数之间以“.”号隔开 11000000 . 10101000 . 10011110 . 10110100
192. 168 . 158. 180
新知讲解
IPV4与IPV6
IPv4（目前使用的） 由32位二进制数构成 IP地址资源分配不均衡
IP地址资源短缺
IPV6（未来发展） 由128位二进制数构成 有效解决地址短缺问题
增加网络安全机制
子网掩码
Ip地址分为网络部分和主机部分，一个ip地址的网络位和主机位是由子网掩码决定的，子网掩码有几个1，IP地址的网络位就有多少位，剩下的就是主机位。
DNS域名解析
域名解析的作用是将网站的域名解析为对应的服务器IP地址，域名解析是由域名解析服务器（DNS）来完成的。
情景：很多时候我们能够访问学校内网的资源但是不能方位百度等网站就是因为没有设置域名解析地址或者域名解析服务器出了故障导致的。
信息系统架构
4.2计算机网络
新知讲解
类别 最大网络数 IP地址范围 最大主机数 默认子网掩码
A 126（27-2) 0.0.0.0-127.255.255.255 16777214 255.0.0.0
B 16384(214) 128.0.0.0-191.255.255.255 65534 255.255.0.0
C 2097152(221) 192.0.0.0-223.255.255.255 254 255.255.255.0
本地环回（测试）地址 127.0.0.0-127.255.255.255
A类局域网（私用）地址 10.0.0.0-10.255.255.255
B类局域网（私用）地址 172.16.0.0-172.31.255.255
C类局域网（私用）地址 192.168.0.0-192.168.255.255
【典型例题】
1.热水器中的温控器、空调中的温湿度感应器、红外线感应水龙头等常见设备能获取环境中的温度、湿度等信息，这主要采用的技术是（ ）。
A.计算技术 B.通信技术 C.识别技术 D.传感技术
2.利用计算机网络，人们可以随时实地通过信息系统进行在线学习、办公、购物、订票，可以足不出户地进行电子商贸，还可以欣赏音乐、电影、体育比赛等。计算机网络在信息系统中的作用不包括（ ）。
A.终端互联 B.数据传输 C.资源共享 D.分布式处理
D
A
【典型例题】
3.我们日常使用的公交卡使用了射频识别技术，它由电子标签和阅读器组成。电子标签附着在需要标识的物品上，阅读器通过获取( )信息来识别目标物品。
A.物品 B.条形码 C.IC卡 D.标签
4.人们经常使用QQ、钉钉等软件传输文件，（ ）是计算机网络最基本的功能。
A.数据传输 B.数据传递 C.数据交换 D.资源共享
5.小智家的无线路由器安装在客厅，当他使用手机上网时发现，客厅比卧室的Wi-Fi信号要更强，导致这一现象的原因是（ ）。
A.接入方式 B.带宽 C.技术 D.建筑结构
D
A
D
【典型例题】
6.传感和识别技术是物联网感知物理世界获取信息的首要环节。（ ）
7.传感器中，转换元件是将敏感元件的输出转换成电量输出。（ ）
8.资源共享中的“共享”是指网络中的用户能够部分或全部享受硬件资源、软件资源、数据资源和信道资源。（ ）
9.小智下载软件时显示下载速度为128KB/s,则实际带宽为1Mb/s。（ ）
10.Wi-Fi是人们最常用的无线局域网络接入方式。（ ）
11.路由器是用于不同网络间的连接设备。（ ）
12.一个C类地址最多能连256台主机。（ ）
√
√
√
√
√
√
×

展开更多......

收起↑