资源简介

(共29张PPT)
2.4基于物联网的信息系统
教科版 必修二 第2单元：信息系统的集成
教学目标：
1.知道信息系统与外部世界连接的方式。
2.体验带有传感器的信息系统，了解常见的传感与控制机制。
3.体验有射频识别功能的设备，认识射频识别对信息系统的作用。
4.了解物联网在信息社会中的应用，知道物联网的重要作用。
活动1 生活中使用的传感器
为什么你可以语音识别？
因为我也有眼睛
为什么你可以拍照？
因为我也有耳朵哟
为什么你可以
指纹解锁？
因为我也有触觉
为什么你可以自动调节亮度？
为什么你可以自动旋转屏幕？
为什么你的按键可以调节声音？
为什么我摸你屏幕你就懂我？
光敏传感器
声敏传感器
热敏传感器
传感器的功能与人类五大感觉器官的功能大致对应如下：
传感器功能与定义：
（1）光敏传感器——视觉；
（2）气敏传感器——嗅觉；
（3）声敏传感器——听觉；
（4）化学传感器——味觉；
（5）压敏传感器、热敏传感器——触觉。
手
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的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
敏感元件+转换元件
活动1 生活中使用的传感器
（1）电饭锅、测温仪中用到了什么传感器？
温度传感器
（2）光电鼠标中用到了什么传感器？
光敏传感器
活动1 生活中使用的传感器
压力传感器
（3）火灾报警器中用到了什么传感器？
烟感传感器
温度传感器
（4）自动门用到了什么传感器？
活动1 生活中使用的传感器
常见传感器：
常见的传感器有位移传感器、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、超声波测距传感器等。
现代化的项目都离不开传感器
传感器的存在让人们能涉足到许多未知领域。
深海领域
太空领域
冶炼领域
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。
信息系统+传感器→生活的加速器
传感器的存在加快了人们的工作效率。
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。
智能
传感器
传感器集成化
微处理机
采集
处理
交换信息
运算
控制
终端
讨论现代化图书馆的阅览室为何要刷卡进入。
（1）思考图书馆如何统计哪个年龄段的读者进入了哪个阅览室？
可以利用电子表格手工输入读者信息、进入阅览室的时间等，但这样做效率不高；而利用读卡器读取读者证卡号，操作时间短，效率高。
活动2 在现代化图书馆的阅览室中体验阅览书刊
（2）讨论读者刷卡后数据信息存储在哪里？
读者读卡后，通过网络将信息存放在后台的数据库中。后台程序根据数据库中的信息判断读者的身份、读者的借阅权限等。
（3）观察阅览室的管理员如何处理没有放回原位的图书？
馆内书籍的编号是有规定的，这有助于读者快速找到想要阅读的图书。如果读者将看完的图书乱丢乱放，会造成其他读者找书困难。阅览室的图书管理员需要重新整理图书，将图书放回原书架，这样图书管理员的工作量会增加。
活动2 RFID标签的功能及应用
图书馆出口处是如何感应到你所持图书是否已借阅？每本书上放置一个传感器？？
在书本上贴RFID电子标签，通过网络查找对应的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。
为什么我们无需取票就可直接刷身份证坐上火车？？
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。
活动2 RFID标签的功能及应用
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。
活动2 RFID标签的功能及应用
距离短
无线通信
（NFC/RF IC等）
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
活动2 RFID技术
物联网的定义最早于1999年由麻省理工学院提出，以后不断扩充、延伸、完善。
国际电信联盟将物联网定义为：
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。
物联网：
万物相连的互联网
Internet of things
将网络与各种信息传感器结合起来，形成一个巨大的网络，从而实现任何时间、任何地方、人机物的互联互通
人
机
物
物联网
体系结构模型：
1.感知层
是物联网的基础，是联系现实物理世界与虚拟信息世界的纽带。
2.网络层
也称为“传输层”，相当于人多神经系统。
3.应用层
管理服务层与行业应用层
（6）智能数据处理技术
（7）智能控制技术
（8）位置服务技术
（9）云计算技术
（10）信息安全技术
（1）传感器技术
（2）RFID标签
（3）嵌入式系统技术
（4）移动通信技术
（5）计算机网络技术
物联网应用的相关技术：
两化融合
距离短
有线通信
（现场总线）
传感网
距离短
无线通信
（ZigBee/WiFi）
RFID
距离短
无线通信
（NFC/RF IC等）
M2M
长离短
无线与有线通信
（4G/5G网融合）
物联网
4大技术
感知与识别技术（基础）
网络与通信技术
（核心）
物联网离不开控制技术
物联网推动大数据的发展
（1）物联网产生大数据，大数据助力物联网
（2）物联网技术推进了大数据相关技术的发展
大数据与物联网的关系
物联网应用领域
物联网：
智能家居、智能交通、智能医疗、智能电网、智能物流、农业物联网、智能电力、智能安防、智能汽车、智能建筑、智能水务、智能商业、智能工业……
物联网应用领域
拓展知识
阅读P55-P56，农业物联网精准操控
课堂小结
传感器
一、信息系统与外部世界连接的方式——传感器。
传感器功能
常见传感器
智能传感器
光敏、声敏、气敏、化学、压力和热敏
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、超声波测距传感器等。
二、RFID（射频识别）又称无线射频识别。
三、物联网——搭建在互联网的基础上
练习：
下列不属于物联网关键技术的是（ ）
A．传感网技术 B．虚拟现实技术
C．RFID技术 D．M2M技术
B
物联网的相关关键技术，主要包括无线传感器网络，M2M技术，RFID技术，NFC技术，低能耗蓝牙技术。
machine to machine
ABC
A
C
2023
谢 谢

展开更多......

收起↑