资源简介

(共43张PPT)
第一单元 第1课
感受物联网
（桂科版）八年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
。
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
认识到物联网技术在提高生活便利性、提升管理效率等方面的积极作用，同时也能思考其可能带来的隐私安全等问题。
主动通过网络查找资料、询问他人等方式，搜集物联网应用实例，尝试亲身体验并记录感受，积极开展自主探究学习。
在面对物联网相关信息，具备主动获取、分析和判断的意识，能思考物联网技术如何改变信息的获取、传输与处理方式。
能敏锐感知物联网在日常生活中的广泛存在和应用价值，认识到物联网技术对生活各方面产生的重要影响。
02
新知导入
走进万物互联的世界
随着物联网、大数据技术的发展，人们的出行和生活变得越来越便捷，万物互联时代已然来临。
02
新知导入
活动目标
1.理解物联网的基本概念，了解物联网的工作流程。
2. 熟识并学会操作身边常见的物联网系统。
3.感受物联网给人们的生活、学习及工作方式等带来的改变。
02
新知导入
活动背景
国际电信联盟在2005年的报告中曾描绘过物联网时代的图景：当司机操作失误时，汽车会自动报警；出门上班时，公文包会提醒主人忘带了什么物品；洗衣服时，衣服会“告诉”洗衣机自己对温度的要求；等等。如今，物联网技术已经渗透到日常生活的方方面面，万物互联的图景正一步步变为现实。
03
新知讲解
案例分析一
20世纪90年代末，被称为“物联网之父”的凯文·阿什顿加入某公司做品牌管理，负责发布彩妆系列产品。他在零售店巡视时发现，有一种唇膏明明库存还有很多，但是货架上总处于售罄状态。他通过进一步调查发现，在他巡视
的十家店铺中，至少有四家存在上述问题。
03
新知讲解
请回答:
1.怎样做才能让零售商们第一时间获取库存信息并及时补货？
物联网与信息技术应用
RFID 技术：商品内置芯片，通过无线传输数据，配套软件提升库存管理效率。
条形码技术：设置 UPC 码，扫码获取信息，实时更新库存数据。
数据处理分析
整合数据：汇集多源数据，经工具处理掌握库存情况。
预测分析：用算法分析数据，预测需求趋势优化库存。
供应链协同
合作供应商：共享库存，由供应商管理补货，降本增效。
优化物流：选优质伙伴，用智能技术跟踪货物，保障配送时效。
思考
03
新知讲解
阿什顿提出可以在商品的包装中内置应用射频识别（RFID）技术的无线通信芯片，并设置无线网络以随时接收芯片传回来的数据。通过这一举措，零售商们可以随时获知商品数据，并及时补货。给商品装上芯片，让它们接人互联网，进人万物互联的世界。
物联网（Intermet of Things，IoT）技术能够通过各种传感器、标识技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物品的相关信息，并通过网络实现物与物、物与人的连接，最终实现物品的智能化感知及智慧管理。
03
新知讲解
物联网的发展趋势：
小贴士
发展阶段 时间 发展
萌芽期 1991 年 - 2004 年 概念被提出，关注度逐渐提升
初步发展期 2005 年 - 2008 年 其概念深入人心，相关应用开始出现
高速发展期 2009 年 - 至今 各国将其列为战略重点，关键技术不断突破，应用场景持续拓展，连接数快速增长，向新阶段迈进
03
新知讲解
在当下万物互联的时代，借助一部手机，通过简单的“扫一扫”操作，你就可以快速获得街道上某一台共享自行车、共享电动车甚至是共享汽车的临时使用权，使用付款，实现轻松出行；
03
新知讲解
扫描水果、蔬菜包装上的溯源条码，你能随时随地查询到该产品有关种植、采摘结束后再按要求停放在特定区域，一键、运输等环节的全流程信息，还可以及时反馈虚假、错误信息，对餐桌安全心中有数······随着科技的进步，物联网应用在生活中随处可见。
03
新知讲解
请你上网查找相关资料或者询问身边的人，搜集日常生活中出现的物联网应用实例并尝试体验，将获得的信息或感受填入表1-1-1。
马上行动
物联网应用实例 操作形式 获得的信息或感受
商品条形码 手机扫一扫 快速获取商品的基本信息，帮助了解其他消费者的使用体验
智能门锁 手机 APP 控制 、 指 纹识别 、密码输入 方便快捷，提升家居安全性，不用带钥匙，可远程授权他人开门
智能音箱 语音指令操作 能快速查询天气、播放音乐等，实现语音交互，解放双手
共享单车 手机扫码开锁 、关锁 解决出行问题，绿色环保，计费清晰，使用方便
图1-1-1
寻找身边的物联网应用
03
新知讲解
射频识别（RFID）技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，具有识别速度快、可同时识别多个物体、无需人工干预等优点，被广泛应用于物流、零售、交通、医疗等多个领域。
小贴士
03
新知讲解
农民通过给果蔬编码，将果蔬的生产、运输信息透明化；共享自行车通过车上二维码实现租借和归还，从而记录次数、行程及计算价格。它们的应用过程都涉及哪些操作？试着对比一下，总结其中的特点。
思考
03
新知讲解
农民给果蔬编码
编码生成与录入：给果蔬分配独一无二的编码，同时把生产、运输等重要信息录入对应数据库。
信息查询与展示：借助扫码设备，扫描果蔬编码就能查看生产、运输等详细信息，让信息公开透明。
共享单车二维码
二维码生成与安装：为每辆共享单车生成唯一的二维码，并将其安装在车辆显著位置。
租借与归还操作：用手机应用扫描二维码完成身份验证和租借，解锁单车使用。结束使用后，在指定地点通过应用确认还车。
应用过程涉及的操作：
03
新知讲解
唯一性：能够准确标识单个物品，确保信息对应准确无误。
信息承载性：可以承载丰富的信息，方便用户和管理者获取所需数据。
便捷性：通过扫码的方式，能够快速获取信息或完成相关操作。
数据管理性：依赖于后台数据库进行信息的存储、管理和更新，便于对大量物品的信息进行集中处理和分析。
特点：
03
新知讲解
二维码（Two - dimensional code）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的、黑白相间的、记录数据符号信息的图形。通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。
应用领域：
会议活动：二维码用于会议签到和活动入场。
移动支付：扫描商家收款码或出示付款码能快速完成支付。
信息溯源：各行业给产品附上二维码实现产品全生命周期追溯。
广告营销：在广告中添加二维码，能获取更多详情。
小贴士
03
新知讲解
电子不停车收费系统（ElectronicToll Collection，ETC）是高速公路或桥梁上常见的不停车自动收费系统，主要由车辆自动识别系统、中心管理系统和其他辅助设施组成（图1-1-2)。当车辆经过收费站的ETC车道时，ETC通过识读车载标签
设备实现车辆自动识别，并将信息上
传至数据采集处理系统的数据管理中
心，管理中心对车辆进行分析、放行、
计时，在车辆驶出收费路段时核算费用、扣费并显示扣费金额。
图1-1-2
案例分析二
03
新知讲解
物联网的特点：
全面感知：实时精准采集物品的状态、位置、环境等信息。
可靠传输：通过有线或无线网络，将采集的数据稳定准确地传输到后台或云端。
智能处理：对数据进行分析处理，实现智能化决策和控制。
广泛互联：达成物与物、物与人、人与人的广泛连接。
自主可控：物联网设备和系统能按预设规则自动执行
任务，对异常做出响应。
小贴士
03
新知讲解
根据案例分析，尝试概括物联网工作的一般流程。
感知与数据采集：利用传感器、二维码等设备，获取物体信息。
数据传输：借助无线网络，将采集的数据传输至后台服务器或云端。
数据处理与分析：后台对接收数据进行分析。
指令下达与控制：依据数据分析结果，向设备或系统发送指令。
信息展示与应用：将处理后数据展示给用户或管理者。
思考
03
新知讲解
不管是嵌人芯片的商品也好，不停车收费系统也好，它们都有一些共同的特征，即通过特定的设备感知物品的状态，接着利用网络传输信息，最后对收到的数据进行处理并反馈给用户。我们把这些共同的特征归纳为物联网工作的三大流程——感知、传输、处理与控制（ 图 1-1-3）。
03
新知讲解
商品
射频
移动网络
汽车
车载标签
收费系统网络
手机应用程序
图 1-1-3
手机应用程序
03
新知讲解
感知
物联网一般利用传感器、标识技术（射频、二维码、条形码等入、定位系统等对物品进行感知、标记或者数据采集。针对不同的物品及其状态，选择相应的技术来感知。如校园气象站中的风速、风向、气压信息用传感器技术采集，智能家居的用户信息基于人脸识别技术，快递行业的包裹使用射频识别技术，共享自行车则采用二维码技术等。
03
新知讲解
二、案例分析
传输
如果把物联网比作物流系统，那么传输相当于运输快递的各种方式，如空运、水运、陆运等。物联网发展早期多数采用有线方式传输，随着技术的进步，现在更多使用无线传输。比如，带物联网功能的扫地机器人、空调、智能窗帘等一般都使用Wi-Fi技术来控制。
03
新知讲解
处理与控制
物联网系统的数据处理环节涉及很多技术，如计算服务、大数据、人工智能等。数据处理后，根据用户需求呈现结果或者给出决策。比如，ETC根据高速路程计算费用并实现自动扣款；骑行共享自行车结束后关闭车锁，平台会根据骑行时间计算费用并扣款。
03
新知讲解
物联网数据传输是借助特定通信技术和网络，把物联网设备采集的数据从设备端传送到数据处理中心或其他终端，为数据处理、分析及智能决策提供支持，是保障物联网系统协同运作的关键环节。
小贴士
数据传输协议：
CoAP：适用于智能水表等低功耗设备通信。
MQTT：轻量级发布 / 订阅协议，用于智能
家居设备间解耦通信。
HTTP/HTTPS：用于物联网平台与 Web 应用交互。
03
新知讲解
物联网给人们的学习、生活以及工作方式等带来了改变，生活中随处都有物联网的痕迹。分小组讨论，收集各种不同类型的物联网应用实例，完成其应用流程的分析并填写表格。
马上行动
例子 物 感知 传输 处理及控制 延伸应用
溯源的蔬菜 蔬菜 二维码 无线网络 编码管理 商品管理，质量追溯
ETC 汽车 射频识别 收费系统网络 车程、费用计算 停车场管理，快速通行
共享单车 自行车 二维码 无线网络 行程记录、费用计算 城市出行规划，大数据分析
图 1-1-2
03
新知讲解
续表：
扫地机器人 机器人 传感器 Wi - Fi 路径规划、清洁控制 智能家居清洁
校园气象站 气象监测设备 各类气象传感器 无线网络 数据采集、分析、存储 农业生产参考
智能电表 电表 传感器 电力通信网络 电量、数据存储与上传 电力公司远程抄表、用户用电分析与节能建议
智能穿戴式健康监测设备 手表 多种生物传感器 Wi - Fi 数据实时采集、处理 健康管理、医疗数据辅助诊断
智能物流追踪系统 货物 RFID 移动通信网络 货物位置追踪、运输状态监测 配送优化、供应链管理
03
新知讲解
人工智能（Artificial Intelligence，简称 AI）是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
技术分类：
自然语言处理：理解、处理和生成人类语言。
计算机视觉：从图像或视频中获取信息。
机器学习：通过数据学习规律以进行预测或决策，包括监督学习、无监督学习和强化学习。
小贴士
03
新知讲解
射频识别（RFID）技术是一项伟大的设计，结合所学知识，通过动手实践与资料收集，分析 RFID 技术在物流、零售、交通、医疗不同场景中的优势与局限。
任务拓展
04
课堂练习
一、判断正误，正确的画”√“，错误的画”X“。
物联网的工作流程包括感知、传输、处理与控制三个步骤。（ ）
RFID技术属于物联网中的传输技术。（ ）
共享单车的二维码扫描属于物联网的感知环节。（ ）
ETC系统通过摄像头识别车辆信息完成自动收费。（ ）
物联网只能通过有线网络传输数据。（ ）
商品溯源条码可以帮助消费者查询产品的生产、运输信息。（ ）
校园气象站中采集风速、气压数据使用的是二维码技术。（ ）
智能家居中的空调通过Wi-Fi技术实现远程控制，属于传输环节。（ ）
√
√
X
√
X
X
X
√
04
课堂练习
二、选择题
下列哪项是物联网工作流程的正确顺序（ ）
A. 传输→感知→处理与控制 B. 感知→传输→处理与控制
C. 处理与控制→传输→感知 D. 传输→处理与控制→感知
以下哪种技术属于物联网的“感知”环节 （ ）
A. Wi-Fi网络 B.云计算 C.人脸识别 D. 人工智能
凯文·阿什顿提出在商品包装中嵌入RFID芯片，主要解决了什么问题（ ）
A. 提高商品美观度 B. 实时监控库存并自动补货
C. 降低生产成本 D. 增强商品防水性能
B
B
C
05
拓展延伸
标识技术
标识技术是指能够对不同物品赋予唯一识别身份，并进行信息标记、采集和读取的技术体系 。它通过特定的编码规则、符号系统或电子设备，让物品具备可被识别和追踪的特性，是实现物品信息化管理和物联网应用的关键基础技术。
常见类型：
条码技术：以黑白条纹或空白的宽度、反射率等编码。
射频识别（RFID）技术：利用射频信号经空间电磁耦合无接触传递信息识别对象。
生物识别技术：指纹识别、人脸识别、虹膜识别、手掌几何学识别测量手掌手指物理特征、声音识别分析声音特性、视网膜识别扫描视网膜图案、签名识别基于签名习惯、静脉识别读取静脉模式、基因识别以基因作指征、多处于不同应用阶段 。
05
拓展延伸
传感器技术
传感器（Sensor）是一种能够感知环境中的物理、化学或生物参数（如温度、压力、光强、湿度、气体浓度等），并将其转换为可识别、可处理信号（如电信号、数字信号）的装置。其核心功能是“感知”与“转换”，是现代信息技术和智能系统的“感官器官”。
组成部分：
敏感元件：直接与被测对象接触，感知参数变化。
转换元件：将感知的物理量转换为电信号。
信号调理电路：对信号进行放大、滤波、数字化等处理。
05
拓展延伸
物联网的挑战与隐患
数据安全与隐私
设备漏洞可能导致黑客攻击（如智能门锁被破解）。
用户行为数据被过度收集和滥用。
能源与环境压力
海量设备耗电量增加（如全球数亿台联网设备）。
电子垃圾处理问题（物联网设备更新换代快）。
技术依赖性
过度依赖物联网可能导致传统技能退化。
网络中断时系统瘫痪风险。
05
拓展延伸
物联网未来发展方向
边缘计算：在设备端处理数据，减少云端依赖，提升响应速度。
AI融合：物联网数据训练AI模型，实现更智能的决策（如智能家居学习用户习惯）。
5G与6G支持：高速、低延迟网络推动物联网在自动驾驶、远程手术等领域的应用。
可持续发展：开发低功耗传感器和可降解材料，减少生态负担。
06
课堂总结
1
引入新知内容
2
理解物联网的概念及工作流程
3
感受物联网带来的变化
4
完成课题练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
感受物联网
07
板书设计
感受物联网
1、进行新知引入
2、理解物联网的概念及工作流程
3、感受物联网带来的变化
4、完成课堂练习
5、进行知识拓展
课后作业。
1、分析物联网的优劣势。
08
课后作业
物联网的工作流程包括________、________、_____________三个步骤。
在ETC系统中，车辆通过_________________技术实现自动识别。
共享单车的二维码属于物联网中的________环节。
射频识别（RFID）
感知
感知
传输
处理与控制
08
课后作业
2、操作题
设计一个智能花盆，能够自动监测土壤湿度并提醒浇水。请根据物联网的工作流程，完成以下任务：
结合物联网的三大流程进行设计；
用文字或示意图说明系统的工作过程。
感知：土壤湿度传感器（检测湿度）、光照传感器（监测光照强度）。
传输：Wi-Fi（可远程传输数据至手机APP）。
处理与控制：当湿度<30%时，发送手机通知；当光照不足时，触发LED补光灯。
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