第五单元-探究1 简易物联系统的设计 课件+素材+任务单 苏教版(2023)信息科技 八年级下

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第五单元-探究1 简易物联系统的设计 课件+素材+任务单 苏教版(2023)信息科技 八年级下

资源简介

(共4张PPT)
班级:
姓名:
《探索1 简易物联系统的设计》
学习任务单
任务一:
分析校园场景中存在的问题
请阅读校园中的不同场景小故事,分析其在合理性、便利性、实效性等方面存在的问题,提出智能化改进目标,形成用户需求,并填写表不同校园场景中存在的问题及智能化改进目标。
场景 存在的问题 智能化改进目标
教室
走廊
食堂
阅览室
...



任务二:完善智慧校园系统功能设计
任务三:智能阅览室环境监测子系统的功能设计
用户对校园智能化的需求有很多。我们可以聚焦阅览室对环境的相关需求,利用智能开发板及各种传感器、执行器,模拟组建智能阅览室的环境监测子系统。通过对子系统的需求分析,将其分解为不同的功能模块,并选择合适的硬件,进一步探究解决各模块问题的方法,尝试完善右表。
功能模块 需求 硬件 解决方法
人数控制
温湿度控制
亮度控制
噪声控制




ICS35.240.99
I67
中华人民共和国国家标准
GB/T36342-2018
智慧校园总体框架
Smart campus overall framework
国家标准全文公开系统专用,此文本仅供个人学习、研究之用,
未经授权,禁止复制、发行、汇编、翻译或网络传播等,侵权必究
全国标准信息公共服务平台:https:/std.sam.gov,cn
2018-06-07发布
2019-01-01实施
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
发布
GB/T36342-2018


前言…
1范围…
…1
2规范性引用文件
3术语和定义…………………………
…1
4缩略语
2
5智慧校园总体系统架构
…3
5.1智慧校园的总体架构
……3
5.2基础设施层
…3
5.3支撑平台层
5.4应用平台层
…4
5.5应用终端
…5
5.6信息系统安全体系
…5
6智慧教学环境
…5
6.】概述……………………………………
…5
6.2智慧教学环境的类型与分级…
…5
6.3智慧教学环境总体架构
6
7智慧教学资源………
8
7.】概述…
7.2智慧教学资源总体架构
…8
8智慧校园管理…
8】概述
8.2智慧校园管理类型与分级
11
8.3智慧校园管理总体架构…
…1]
9智慧校园服务
…15
9.】概述…
15
9.2智慧校园服务总体架构…
…………15
10信息安全体系…
10.1概述

…18
10.2信息安全防护要求…
10.3信息安全防护架构…
20
10,4网络安全防护要求…………
0*………………20
10.5应用访问控制…
21
10.6数据安全防护要求
………21
10.7移动访问安全防护
21
参考文献…
22
5ag
GB/T36342一2018


本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。
本标准由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口。
标准主要起草单位:清华大学、华南理工大学、国家开放大学、中央民族大学、浙江大学、北京大学、
北京工业大学、中国人民大学、上海交通大学、南京大学、中国教育技术协会、深圳锐取信息技术股份有
限公司、北京同方艾威康科技有限公司、上海金桥信息技术股份有限公司、湖南青果软件有限公司、北京
康邦科技有限公司、北京外国语大学、苏州科技大学、中国电子技术标准化研究院。
主要起草人:钟晓流、丁泉龙、单从凯,郑道林、肖波、董榕、蒋家傅、左渠、周恕义、张秋、葛萌、刘培柱、
李海霞、聂风华、郑莉、毕雄、何全、张光铎、陈学林、沈宏兴、钱震、宋述强、杜婧、王峻京、余云涛、李莹。(共19张PPT)
探索1 简易物联系统的设计
第5单元 物联网的综合应用—组建智能阅览室简易物联系统-
汇报人姓名
智慧校园是一个复杂的综合系统,包括智能路灯、智能阅览室、智慧教室、智慧停车场等诸多应用场景。让我们学习简易物联系统的相关知识,借助系统思想,将复杂系统逐步分解为多个简单系统,并逐一实现功能。
项目分析
01
活动1:简易物联系统需求分析
活动1
需求分析
在搭建简易物联系统之前,我们需要明确待解决的问题,并进行需求分析,进而形成功能设计方案。
需求分析是开发简易物联系统的首要步骤。它需要明确产品的性能和特点,为简易物联系统的功能设计与搭建提供明晰的方向。
概念
活动1:简易物联系统需求分析
活动1:简易物联系统需求分析
实践学习
分析校园场景中存在的问题
请阅读校园中的不同场景小故事,分析其在合理性、便利性、实效性等方面存在的问题,提出智能化改进目标,形成用户需求,并填写表5-1。
活动1:简易物联系统需求分析
活动1:简易物联系统需求分析
活动1:简易物联系统需求分析
活动1:简易物联系统需求分析
活动1:简易物联系统需求分析
02
活动2:简易物联系统功能设计
活动2
实践学习
一个复杂系统可以分解成多个子系统,每个子系统还可以继续分解,最终形成若干个具备特定功能的模块,请根据需求分析,完善学习任务单“智慧校园系统”功能设计。
活动2:简易物联系统功能设计
活动2:简易物联系统功能设计
活动2:简易物联系统功能设计
活动2:简易物联系统功能设计
活动2:简易物联系统功能设计
活动2:简易物联系统功能设计
活动2:简易物联系统功能设计
实践学习
用户对校园智能化的需求有很多。我们可以聚焦阅览室对环境的相关需求,利用智能开发板及各种传感器、执行器,模拟组建智能阅览室的环境监测子系统。通过对子系统的需求分析,将其分解为不同的功能模块,并选择合适的硬件,进一步探究解决各模块问题的方法,尝试完善表5-2。
主动红外对射由发射机和接收机组成,可用于简单的运动检测。其工作原理是:发射机发出红外光束,由接收机接收红外光束;当有物体穿过两者之间时,红外光束被阻断,导致接收机接收的红外信号发生变化,从而引起电平变化,表示有物体通过。
活动2:简易物联系统功能设计
主动红外对射的工作原理食堂
下课铃声一响,学生们像被弹簧弹射出去一样,迅速从教室涌向食堂。
食堂门口,队伍已经排得像一条长龙,从门口一直延伸到食堂大厅。
“今天的队伍怎么这么长啊,等下去都要错过午休时间了。”小林站
在队伍的末尾,不停地踮脚向前张望,脸上写满了焦急。
“是啊,每次到吃饭的时候都是这样,要是能提前知道哪个窗口人少,
或者能提前点餐就好了。”小宇回应着,两人无奈地对视一眼,只能继续在
队伍中慢慢向前挪动。
队伍终于缓慢地向前移动了一些,小林和小宇好不容易来到了打饭窗
口前。“来一份红烧肉和一份青菜。”小林对着窗口的阿姨说道。阿姨熟练
地用勺子盛起饭菜,打在餐盘里。小林接过餐盘,却发现青菜里有几片发黄
的叶子,他有些失望地摇了摇头。
小宇看着自己的餐盘,皱着眉头说:“今天的土豆丝好像没炒熟,有
点夹生。”他本想去找厨师反映一下,但看到窗口前忙碌的阿姨们,又不忍
心打扰,只好作罢。
两人找了个空位坐下,开始吃饭。小林一边吃一边说:“这食堂的饭
菜质量有时候真是一言难尽,希望学校能改善一下伙食,或者能有个反馈的
渠道,让我们能把自己对饭菜的意见及时传达给厨师们。”
小宇点了点头,又环顾了一下食堂,发现有些窗口的饭菜已经被抢光
了,而有些窗口却还有不少剩余。“要是食堂能有个智能系统,根据同学们
的喜好和以往的就餐数据,合理安排菜品和窗口的开放情况,那该多好啊。”
小林也跟着说道:“对啊,而且还能提前预订自己喜欢的饭菜,到时
间直接来取,省得在这儿干等着,浪费这么多时间。”
他们一边吃着饭,一边讨论着食堂的各种问题,眼神里充满了对改进
的期待。
走廊
下课铃声响起,教室里的同学们像被解开了束缚的风筝,纷纷涌向走
廊。走廊里瞬间热闹起来,同学们有的在聊天,有的在打闹,还有的在走廊
尽头的饮水机前排队接水。
小刚和小强从教室里跑出来,靠在走廊的栏杆上,俯瞰着校园的景色。
“这节课真累,终于可以放松一下了。”小刚伸了个懒腰,看着下面的操场
说。
“是啊,不过你小心点,别靠得太近,这栏杆好像有点松动了。”小
强提醒着小刚,同时自己也往后退了一步。
小刚还没来得及反应,突然听到“啊”的一声,原来是站在他们旁边
的小明因为栏杆松动,差点摔倒。“好险啊,这栏杆得赶紧修修了。”小明
心有余悸地说。
这时,走廊的另一头传来一阵吵闹声。小红和小丽正跟在一群打闹的
同学后面,小红皱着眉头说:“他们在走廊里跑来跑去,太危险了,要是有
个智能监控系统,能及时提醒同学们不要在走廊里打闹就好了。”
小丽也附和道:“对啊,而且这走廊的照明有时候也会突然闪烁,感
觉不太安全,要是能有智能照明系统,根据光线自动调节亮度就好了。”
小刚他们听到后,也纷纷点头,觉得这些改进会让校园生活更加安全
和舒适。
教室
上午第三节课,老师正拿着 U 盘准备在多媒体设备上播放课件。同学
们安静地坐在座位上,等待着课程的开始。
老师把 U 盘插进电脑,可电脑却毫无反应。“咦,这是怎么回事?”
老师试着重新插拔了一下 U 盘,又点击了屏幕上的文件,但电脑依然没有
任何反应。
坐在前排的小明看到老师有些着急,便轻声对旁边的小华说:“这电
脑是不是又出问题了,上次启动的时候就特别慢。”
小华点了点头,眼睛一直盯着屏幕,屏幕上的光标在原地闪烁,就是
打不开文件。他小声说:“要是这电脑能更稳定一点,或者有自动检测故障
的功能就好了。”
老师这时候也有些无奈,只好对同学们说:“同学们,今天多媒体设
备好像出了点问题,我们先用传统的板书来讲课吧。”
同学们纷纷拿出笔记本,准备记录老师板书的内容。小红看着黑板上
的粉笔字,对同桌小丽说:“黑板上的字有时候会看不清楚,尤其是老师写
得比较快的时候,要是黑板能有智能调节光线的功能,就不会反光了。”
小丽也附和道:“对啊,而且教室里的温度有时候也会让人感觉不太
舒服,要是能有智能温控系统就好了。”
老师在黑板上写着写着,突然粉笔灰飘到了他的眼睛里,他不禁咳嗽
了几声。小明看着老师,心里想:“教室里的通风系统是不是也需要改进一
下,减少粉笔灰的积聚。”
同学们一边听课,一边在心里默默期待着教室设施能变得更加智能和
便捷。
阅览室
午后的阳光透过阅览室高大的窗户,洒在木质的书桌上,形成一片片
温暖的光斑。阅览室里安静极了,只能听到轻轻的翻书声和偶尔的咳嗽声。
小静抱着一摞书,轻轻走到靠窗的位置坐下。她小心翼翼地把书放在
桌上,开始查找自己需要的资料。突然,一阵急促的脚步声打破了宁静,原
来是小强抱着几本书,匆匆从书架间走出来,不小心碰到了旁边的书架,发
出“哐啷”的声响。
周围的人纷纷抬起头,投来不满的目光。小强有些尴尬地笑了笑,赶
紧找了个位置坐下。小静皱了皱眉头,对旁边的小美说:“这阅览室的书架
间距太窄了,每次从中间过都容易碰到,而且书架上的书也没有很好地分类
标识,找起来太费劲了。”
小美一边在书架间穿梭,一边回应道:“是啊,要是能有个智能图书
管理系统,能通过电子标签精准定位每本书的位置,那该多好啊。这样我们
找书就不用满头大汗地在书架间找半天了。”
小静点了点头,又开始在书架间寻找另一本书。她发现有些书已经被
借走了,但借阅记录却没有及时更新。“这借阅系统有时候也不太准,要是
能有实时更新的借阅信息,还能提前预约书籍,那就方便多了。”小静有些
无奈地说。
小美在书架旁翻找了一会儿,突然兴奋地喊道:“看,我找到了一本
好书!”她的声音虽然不大,但在安静的阅览室里却显得格外突兀。周围的
人又纷纷投来异样的目光,小美这才意识到自己的失态,赶紧小声对小静说:
“对不起,我太激动了。”
小静笑了笑,没有说话。她看着小美手中的书,心里想着:“要是阅
览室能有个智能静音提醒系统,在有人喧哗时自动发出提示,那就能更好地
维持安静的环境了。”
两人坐在位置上,继续沉浸在书的世界里,偶尔交流一下读书心得,
眼神里充满了对知识的渴望和对阅览室改进的期待。
停车场
午后的阳光洒在校园的每个角落,校园停车场里,车辆进进出出,显
得格外忙碌。小李开着车,缓缓驶入停车场,开始寻找空闲的车位。
“哎,这停车场也太小了吧,每次停车都要绕好几圈才能找到车位。”
小李一边开车一边抱怨道。他看着停车场里密密麻麻的车辆,眼神中透露出
一丝无奈。
“是啊,而且这些车位的划分也不太合理,有些车位特别窄,停车技
术不好的人根本停不进去。”坐在副驾驶的小王附和着,她看着旁边一个车
位上一辆停得歪歪扭扭的车,摇了摇头。
小李终于找到了一个空车位,他小心翼翼地倒车入库。刚停好车,他
就看到不远处的出口处,一辆车正在排队等待缴费离场。车主拿着手机,对
着缴费机器反复操作,但似乎遇到了问题。
“这缴费系统怎么这么麻烦啊,每次都要排好长时间的队。”车主有
些不耐烦地抱怨着,他看着前面的车辆一辆辆缓慢地移动,眼神中充满了焦
虑。
小李和小王走到停车场的出口附近,看到出口的工作人员正忙着处理
一辆违规停放的车辆。“这停车场的管理也太混乱了,违规停车没人及时制
止,出口又经常堵车,要是能有个智能停车管理系统就好了。”小王说道。
小李也点了点头,表示赞同。他看着停车场里的一切,心里想着:
“要是停车场能有智能引导系统,能提前告诉我们哪里有空车位,还能实现
无感支付,那该多方便啊。”
他们站在一旁,看着停车场里车辆的进进出出,思绪不禁飘向了远方,
期待着校园停车场能变得更加智能和高效。
体育馆
体育课的铃声一响,同学们像一群欢快的小鸟,纷纷飞向校园体育馆。
体育馆里顿时热闹起来,篮球场上的同学们你争我夺,乒乓球台前也围满了
挥拍对战的人。
小明和小刚换好运动服,兴冲冲地走向器材室。“今天我们要不要试
试新的篮球?”小明提议道。
“好啊,不过听说器材室的篮球有点少,得赶紧去。”小刚一边说一
边加快了脚步。
到了器材室,他们发现门口已经排起了小队。等了好一会儿,终于轮
到他们。管理员老师从货架上拿下一个篮球,递给他们。“这个球有点旧了,
希望不会影响发挥。”小明接过球,有些担忧地说。
他们来到篮球场,开始了一场激烈的对抗赛。小明一个漂亮的三分球,
正准备欢呼,却发现篮球的气有些不足,球在空中划出一道无力的弧线后,
软绵绵地落在地上。“这球得赶紧打气了,不然没法用了。”小刚抱怨道。
“是啊,要是器材室能有个智能系统,能自动检测器材的状态,及时
维修或更换,那该多好啊。”小明擦了擦额头上的汗,有些无奈地说。
这时,小红和小丽在旁边的乒乓球台前也遇到了麻烦。小红发球时,
球突然弹到了旁边的场地。“这球台的网有点松了,影响打球呢。”小丽抱
怨着,弯下腰去捡球。
小刚看着体育馆里的一切,又发现有些健身器材上贴着“故障维修”
的标签。“看来体育馆的器材维护也得跟上啊,不然我们锻炼都受影响。”
他叹了口气。
小明想了想,说:“要是能有个智能预约系统,我们可以提前预约想
用的器材和场地,还能减少排队等待的时间。”
他们一边打球,一边在心里默默期待着体育馆能变得更加智能和高效,
让他们的运动时光更加愉快。
计算机教室
上午的阳光透过计算机教室的百叶窗,洒在排列整齐的电脑桌上。同
学们陆续走进教室,准备开始这节备受期待的编程课。
小宇和小鹏坐在靠窗的位置,兴奋地讨论着今天要学习的编程项目。
“听说今天要学习设计一个小型游戏,我好期待啊。”小宇眼睛里闪烁着光
芒,手指已经迫不及待地在键盘上敲打着。
老师走进教室,开始了课程的讲解。同学们认真地听着,不时在笔记
本上记录着重要的知识点。小宇和小鹏跟着老师的步骤,打开了编程软件,
准备开始实践操作。
“哎,我的电脑怎么这么卡啊,打开软件都这么慢。”小鹏有些焦虑
地敲打着键盘,电脑的风扇声也格外刺耳。他看着旁边同学流畅运行的电脑,
眼神中透露出一丝无奈。
小宇的电脑好不容易打开了软件,可是在编写代码的过程中,突然弹
出一个错误提示,代码无法正常运行。“这电脑的配置是不是太低了,运行
这种编程软件都有问题。”小宇皱着眉头,有些沮丧地说。
老师在教室里巡视,发现了同学们遇到的问题。“大家在编程过程中
遇到的这些困难,可能和电脑的性能有关。不过我们先试着用现有的条件解
决问题吧。”老师鼓励着大家。
小鹏突然灵机一动,对小宇说:“要是这些电脑能有更强大的性能,
或者能有智能的故障诊断和修复功能,那我们编程效率不就提高很多了。”
小宇点了点头,又继续尝试着修改代码。他发现软件的界面有些复杂,
功能菜单也不太直观。“这编程软件的界面设计是不是也可以优化一下,让
我们操作起来更方便。”他小声对小鹏说道。
小鹏一边调试代码,一边回应道:“对啊,而且这教室里的网络也不
太稳定,有时候下载个库文件都要等好久,要是网络能更流畅就好了。”
他们一边编程,一边在心里默默期待着计算机教室能变得更加智能和
高效,让他们的编程学习更加顺利和愉快。

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