资源简介

普 通 高 中 教 科 书
《通用技术》选择性必修6：智能家居应用设计
第一章 智能家居架构与功能
第 二 节 智能家居系统的基本功能和特性
教学设计
教学背景
清晨，天慢慢亮了，卧室自动响起轻柔的音乐把你唤醒；房间亮起柔和的灯光；智能卫浴会为你自动调整洗浴水温；智能厨房会为你自动烹饪早餐……
你是不是觉得这样的智能生活离我们还很遥远？
实现人民对美好生活的向往是我们现代化建设的出发点和落脚点。随着国家坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国的进程，我国的科学技术得到了高速的发展。这种带有科幻色彩的生活场景，已经逐渐走进了人们的生活。小到智能电灯、智能门锁，大到智能卧室、智能厨房，各种各样的智能产品已经渐渐地融入了我们的生活，这些就是同学们将在本书学习的内容——智能家居。
教学目标：
知识与技能目标:
1.认识智能家居系统的基本功能。
2.了解智能家居系统的特性。
教学内容分析:
第一章从与同学们生活密切相关的典型实例开始，通过调查、讨论等活动，使同学们了解智能家居的系统特征及技术标准，感悟智能科技应用对家庭生活方式的影响，形成亲近、运用智能科技的积极情感。
第二章通过对物联网技术的技术构成、结构特征、技术标准及传感器的介绍，使同学们了解物联网通信标准在智能家居领域的应用，并通过简单的物联网系统的设计，了解物联网的应用，理解智能家居与物联网的关联性。
第三章通过实例展示了各种智能家居产品，并让同学们亲历一个智能家居产品的设计过程，掌握简易智能家居产品的安装与调试，同时理解组网、通信和传感器等的原理和功能。
第四章是一个较为完整的智能家居的设计、优化与搭建过程，通过情景描述的方式，使同学们掌握与用户进行沟通的方法，并学会需求分析。通过本章的学习，同学们还会学到智能家居的设计原则及对方案进行优化的方法。
学情分析:
学生对智能家居认识有限，他们需要感受先进技术在家庭生活中的运用，需要一个集通信、计算、控制等技术于一体的应用性学习窗口。
智能家居融合了物联网、人工智能、生物技术、大数据、自动控制等先进技术，意在创设一种智慧感知、协调控制、智能互联、方便快捷的家居生活环境。
教学重难点:
认识智能家居系统的基本功能。
了解智能家居系统的特性。
教学策略:
始终强调实践，在书中设置了“讨论”“分析”“思考”“知识窗”等栏目。这些栏目的设置，为同学们自主学习、合作学习和探究学习提供了方便。
教学准备:
展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。
教学过程:
情景导入:
老师：本节课我们学习《通用技术》选择性必修6：智能家居应用设计　第一章 智能家居架构与功能　第 二 节 智能家居系统的基本功能和特性。
一、智能家居系统的基本功能
一般来说，智能家居系统主要有以下功能：①智能照明控制；②智能环境监测；③智能家电控制；④智能安防报警；⑤智能门窗控制；⑥智能背景音乐控制。人们会根据需求选择不同的功能组合。
随着人们对生活体验的个性化要求越来越高，家庭内部影音系统、家庭内部环境、医疗健康等需求也越来越高，智能家居也会在这些方面更多地满足人们的需求。
立即行动
1．图1-2（参见教材P5）中列举了部分居家环境因素和家用设备，请你结合自己的生活经历，填写空格后，将图中有关联的内容用线连起来。
2．除了上述智能家居系统的6个基本功能以外，你觉得智能家居还需要有哪些功能呢？
3．通过互联网或图书馆查阅资料，查找实现上述功能的智能家居产品，并填入表1-2中。
表1-2 智能家居产品及其功能
智能家居产品 实现的功能
二、智能家居系统的特性
智能家居系统具有以下特性：
1．安装简易性
安装是否简单直接关系到智能家居系统的成本、可扩展性和易维护性。如智能开关、智能插座与普通的电源开关、插座规格一样，均按国际电工标准86式墙壁开关外形设计；单线（相线）智能开关不需接零线，不需对灯具等改动任何配件；双线智能开关则只需多布设一根零线到开关。普通电工只需看简单的说明书就可以迅速组装好整套智能家居系统。
2．操作灵活性
智能家居系统的操作灵活性主要表现在：一是操作方式的多样化，可以用智能触摸屏控制，也可以用情景遥控器控制，还可以用手机或平板电脑控制；二是在任何时间、任何地点、任何情况下都可对室内外任何设备实现及时、全面的了解和控制。
3．服务便利性
智能家居系统的服务便利性主要表现在提供的服务项目与人们的日常生活息息相关，如照明控制、家电控制、温度控制、安防报警等。用户终端设备保持与互联网、物联网、无线宽带网的随时相连，为在家办公提供了方便。
4．功能扩展性
智能家居的控制主机软件系统可在线升级，控制功能也可不断完善，除能实现智能照明控制、家电控制、安防报警、背景音乐、视频共享、门窗控制和远程监控外，还可实现自动浇花、扫地、老人和小孩防护、宠物喂食、紧急电话求助等功能。
5．系统可靠性
智能家居系统能24小时运行，各个子系统均采取相应的容错措施，保证系统的正常、安全使用，具备应付各种复杂环境的能力。如智能家居控制主机采用基于“互联网+移动通信网”的双网平台设计，大大提高了系统的可靠性，即使在网速低或不稳定的地方使用，系统的主要功能也不会受到影响。
案例
智能家居APP应用
以国内某品牌的智能家居产品为例，根据说明书提示，该产品在5分钟内就可以完成手机应用程序（APP）的安装，并完成对应智能产品的关联配置。当安装配置完成后，智能家居所有设备的数据信息都会在手机APP中显示出来（图1-3）（参见教材P7），包括设备的正常开关情况及检测实时数据时间等，通过家居网关中的查看日志可以看到这些设备的各种监测状态。
图1-4（参见教材P8）所示是拥有强大家居监控功能的多功能传感器，具有温度监测、温度数值显示、红外线侦测、人物移动感应等功能。家中的室温可以随时查看，比如当家中老人体弱多病或者小孩幼小怕冷怕热时，随时监控室温对他们的健康也是一种有效的保护；当家庭成员都外出时，一旦有陌生人靠近多功能传感器，它就会立刻向手机APP发出信息，让主人及时了解家中的情况。
传统的家用电器一旦出现漏电，严重时会引起火灾，这是非常危险的。利用智能插座，可以通过手机APP随时在外遥控电器的通电或者断电，这样即使在外出差，也不用担心家用电器存在漏电的危险了。
智能家居系统除了可以进行单个产品控制外，还可以设置产品间的联动，例如，你可以设置当门被打开时自动开启灯光，当传感器检测到家里温度过高时自动开启空调或风扇等。
分析
分析案例中的智能家居系统体现了智能家居的哪些特性，如何体现。
课后作业
习 题
1．课后以小组为单位，以“智能家居普及情况”为主题进行问卷调查，了解哪些智能家居功能最受人们喜欢。
2．结合《普通高中教科书 通用技术 必修 技术与设计1》的知识，分析智能家居的特性体现了哪些设计原则。
板书设计
第一章 智能家居架构与功能
第一节 走进智能家居世界
一、智能家居系统的基本功能
二、智能家居系统的特性
1．安装简易性
2.操作灵活性
3.服务便利性
4．功能扩展性
5．系统可靠性
教学反思
通用技术
选择性必修6：智能家居应用设计
普 通 高 中 教 科 书
主 编 刘琼发
副 主 编：李 榕 周卫星 朱美健 席春玲
本 册 主 编：谢胜利 周卫星
本册副主编：肖 明 毛润政
编 写 人 员：凌星星 曹宏钦 朱志琦 刘 方
广东教育出版社
广东科技出版社

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