资源简介

(共35张PPT)
第三章
信息系统的网络组建
1
信息系统与外部世界连接的方式
2
计算机网络
CONTENT
3
组建小型无线网络
信息系统与外部世界连接方式的演变
让人和计算机对话
让计算机与计算机对话
让物体和环境与计算机对话
互联网（Internet）
物联网（IoT）
探究活动
（1）共享电动车上的二维码，在整个信息系统中起到什么作用？
云平台
手机扫描二维码
上报状态定位信息
上报用户信息和解锁请求
下发解锁指令
下发骑行提示
相当于车辆的电子身份证，存放车辆牌号、类型、位置、电量、故障等信息。
探究活动
（2）与传统的电动车租车服务相比，共享电动车有什么优势？
租车、还车的时间、地点更灵活
手机线上操作，方便快捷
租车费用低廉
有没有什么不足呢？
乱停乱放、违反交通规则、恶意损坏、充电维护不及时……
同学们在使用共享电动车时，要遵守交通规则，注意行车安全，文明用车，规范停车。
物联网
（1）什么是物联网？
（2）物联网具有哪些技术特征？
物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装备对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物的信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。
全面感知
利用感知技术与智能装备对物理世界进行感知识别
通过网络传输互联
进行计算、处理和知识挖掘
可靠传递
智能处理
物联网
全面感知
利用无线射频识别、传感器、定位器和二维码等手段，随时随地地对物体进行信息采集和获取。它解决了人和物理世界的数据获取问题，用传感技术延展了人的感知能力。
刷门禁卡进出某些区域
智能家居实现恒温恒湿
用手机查公交车实时定位
扫二维码实现移动支付
物联网的特征
(1)传感器的使用
借助当前先进的传感技术，可以将各种传感器采集到的信息进行综合分析、科学判定，得出全面、科学的结论，用来指导实践。
人体红外传感器
温度传感器
速度传感器
温度传感器
声音传感器
红外传感器
超声波传感器
物联网的特征
(2)条形码与二维码
条形码是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。广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通领域等。
物联网的特征
条形码的工作原理
黑条对应二进制数1
白条对应二进制数0
扫描
在数据库中提取相应信息
传输
物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、类别、日期……
转换为计算机能识别的二进制信息
物联网的特征
二维码和条形码的区别是什么？
二维码可以表示图像、文字、声音，从标识物品转化为描述物品。
依靠其庞大的信息携带量，把信息直接包含在条形码中。
具有错误修正技术以及防伪功能，增加了数据的安全性。
方向 功能 记录信息 特点 形式
条形码 一维 标识物品 数字或字母 输入速度快、准确率高、成本低、可靠性强 黑白
二维码 二维 描述物品 图像、文字、 声音、指纹等 携带信息量和信息密度高、错误修正能力强、具有防伪功能 黑白彩色
物联网的特征
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，并进行各种有效的处理。
物联网是互联网的一个延伸，在信息的传递过程中，通常要使用现有的通信网络，包括有线网络和无线网络等。
传感器网络是一个局部的无线网络，在物联网中发挥着极其重要的作用。
物联网的特征
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，提升对外部世界各种活动和变化的洞察力，实现智能化的控制和决策。
物联网的结构
信息生成
信息传输
信息处理和应用
物联网的结构
感知层
网络层
应用层
共享电单车
用手机扫描车辆二维码，获取车辆信息
通过移动互联网传输信息给平台服务器
服务器利用云计算等技术对信息进行处理，对车辆和手机下发相关信息
刷卡进出小区门
阅读器通过RFID技术获得卡片信息
阅读器通过互联网将信息传输到计算机
计算机对该门禁卡的信息进行处理，打开小区门
物联网的技术体系
应用关键技术
网络通信关键技术
感知关键技术
共性技术
共性技术
支撑技术
传感技术
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
是一种无线通信技术，同时又是一种自动识别技术。
嵌入式系统技术
使物联网具有智能处理的能力。
物联网的技术体系
（一）传感技术
自动门
利用人体的红外微波来开关门
手机、数码相机的照相机
利用光学传感器来捕获图象
电子称，利用力学传感器来测量物体对应变片的压力，从而达到测量重量目的
物联网的技术体系
传感器类别 人的感觉器官 应用
光敏传感器 视觉 红外线传感器、紫外线传感器、色彩传感器
声敏传感器 听觉 用于检测气体、液体或固体中传播的机械振动
气敏传感器 嗅觉 用于检测气体浓度和成分
化学传感器 味觉 用于检测各种化学物质及其浓度
压敏、湿敏、温敏等传感器 触觉 能感受压力和环境温度、湿度等
【思考一下】请大家举例说几个日常生活中传感器的应用？
（一）传感技术
物联网的技术体系
（二）射频识别技术
射频识别技术是一种无线通信技术，可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而且识别系统与特定目标之间无须建立机械或者光学接触，通过芯片来提供信息。射频识别技术可以识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
非接触识别：可穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢等
阅读速度极快：不到100毫秒
应用领域广泛：公交卡、门禁卡、身份证等
物联网的技术体系
（三）嵌入式系统技术
嵌入式系统技术是指以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统技术能使设备具有智能，使它们具备学习与记忆的能力，能够按照使用者的喜好及所处的环境做出回答。
物联网
如果把物联网比做人体
神经系统
网络
大脑
嵌入式系统
眼睛、鼻子、皮肤等感知器官
传感器
总结
全面感知
可靠传递
技术特征
物 联 网
智能处理
结构
感知层
网络层
应用层
关键技术
感知技术
网络通信技术
应用技术
传感技术、条码技术、RFID
RFID
嵌入式系统技术
计算机网络在信息系统中的作用
校园消费系统
校园消费系统运行过程中网络所起的作用：
1、校园消费系统将消费者消费过程中产生的数据通过计算机网络保存到服务器上，存在数据传输。
2、服务器上保存的数据可以在联网的电脑或终端上查询、显示，存在资源共享。
3、大型消费系统，往往会配置多台服务器用于处理，当一台服务器数据处理负担过重时，网络可将新任务转交给空闲服务器去处理，这是分布式处理。

以上分析可知：计算机 网络在信息系统中主要起到数据传输、资源共享、分布式处理三方面作用。
数据传输
数据传输是计算机网络最基本的功能。
有线传输介质
同轴电缆
双绞线
光纤
二 计算机网络
数据传输
传输介质分类 传输速率 传输距离 抗干扰性
有线传输介质
无线传输介质
双绞线 100Mbps 约100米 一般
同轴电缆 1-2Gbps 200-500米 较强
光纤 2-3Gbps 550米-几十千米 强
无线电波 10-300Mbps 10-100米 较弱
微波 最高可达几百Mbps 全球通信 受大气干扰
蓝牙 1Mbps 10米 强
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。
数据传输
数据传输
HTTP：全称Hyper Text Transfer Protocol （超文本传输协议）
FTP：全程File Transfer Protocol（文件传输协议）
阅读教材材料二,了解并对比HTTP与HTTPS、FTP与FTPS的异同
阅读教材材料三,理解带宽与下载速度之间的关系
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
1 KB=1024 B，1 Kb=1024 b
1 MB=1024 KB，1 Mb=1024 Kb
资源共享
计算机网络的资源一般包括软件资源、硬件资源、数据资源、信道资源等。
软件资源和数据资源的共享可以减少软件开发过程中的劳动，避免大型数据库的重复建设。
通过计算机网络不仅可以使用自身的硬件资源，还可以共享网络上的资源。
如：个人和科研院校都可以通过租赁的方式共享使用我国自主研发的超级计算机。
如：网课APP的视频数据存放在网络云平台；评委老师通过云盘观看视频比赛的参赛作品。
分布式处理
分布式处理是将不同地点的，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的计算机系统。
智 慧 城 市
计算机网络的拓扑结构
按拓扑结构分类
三 组建小型无线网络
拓展知识：IP地址分类与组成
每个数字区域的取值范围在十进制数的0~255之间
（二进制数00000000~11111111）
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
三 组建小型无线网络
拓展知识：IP地址分类与组成（P107 例8 ）
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) 1.0.0.1-126.255.255.254 16777214 255.0.0.0
B 16384(214) 128.0.0.0-191.255.255.254 65534 255.255.0.0
C 2097152(221) 192.0.0.0-223.255.255.255 254 255.255.255.0
三 组建小型无线网络
拓展知识：IP地址分类与组成
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
AD80:0000:0000:0000:ABAA:0000:00C2:0002
192. 168 . 158. 180
子网掩码：
子网掩码的作用：将某个IP地址划分成网络地址和主机地址。
常用的两种子网掩码，分别是“255.255.255.0”和“255.255.0.0”
标准IP地址

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