资源简介

(共47张PPT)
第3课
物联网的应用与安全
八年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
互联物联比一比
04
物联网安全
05
单元巩固
06
课后练习
07
课堂小结
08
板书
教学目标
利用模拟辩论活动探究技术发展关系，培养协作探究能力，通过“AI+物联”网应用设计任务，实践跨学科创新融合，结合案例分析提出传统领域物联网改造的创新设想。
数字化学习与创新
认识物联网设备被恶意操控的社会危害，树立安全使用意识，讨论黑客攻击案例时，建立技术应用的伦理边界认知，在智能家居设计中主动考虑隐私保护机制，强化责任担当。
信息社会责任
教学目标
能区分互联网与物联网的特征差异，理解万物互联对社会发展的影响，通过智慧农业等案例，感知物联网技术对传统产业的变革价值，关注物联网应用中的隐私泄露、设备入侵等安全隐患。
信息意识
分析物联网系统架构（感知层-网络层-应用层），理解数据采集与传输逻辑，对比普通物联网与AIoT应用的差异，培养技术迭代的辩证思维，针对智能家居场景设计安全防护方案，形成系统性风险防控思维。
计算思维
新知导入
物联网与互联网的关系就像花与叶的辩证关系，两者既相互联系又相互区别。互联网是物联网的基础，物联网则将互联网的外延逐渐扩展，为我们开辟了一个由虚拟转向现实的崭新领域。
探究新知
一、互联物联比一比
辩题：在现代社会，互联网与物联网谁更重要。
选出双方队员，每方有四名辩手，即一辩、二辩、三辩、四辩，另外选出主席和评委。
探究新知
一、互联物联比一比
(1)观点陈述阶段：正方一辩及反方一辩陈述观点，时间各为1分30秒。
(2)攻辩阶段：攻辩由正方二辩开始，正反方二辩、三辩双方交替进行辩论。辩方由攻方任意指定，如正方二辩可向反方三辩提问，时间为1分钟；再由反方三辩向正方二辩提问，时间为1分钟。攻辩阶段，提问方只问不答，回答方只答不问。
探究新知
一、互联物联比一比
(3)自由辩论阶段：双方各3分钟，正方先提问，正反方交替提问。
(4)观众提问阶段：观众向场上除四辩外任一辩手提一个问题。
(5)总结阶段：双方各1分30秒，反方四辩先进行总结，然后轮到正方四辩总结。
探究新知
一、互联物联比一比
(6)评委打分阶段：评委打分，评委代表点评比赛。
(7)主席宣布比赛结果及最佳辩手。
探究新知
一、互联物联比一比
请你总结辩论过程，填写下表。
物联网 互联网
优点
缺点
区别 联系 探究新知
一、互联物联比一比
参考： 物联网 互联网
优点 万物互联 。 实时监控与预警 。 数据积累与分析。 信息共享 。 便捷性。 创新性。
缺点 安全隐患。技术复杂性。 成本较高 。 信息过载。网络安全问题。 隐私泄露。
区别 互联网的本质是基于手机和计算机的线上信息与内容共享；物联网的本质是感知与服务，是一种建立在互联网上的泛在网络。 联系 互联网是物联网的基础，物联网则将互联网的外延逐渐扩展，为我们开辟了一个由虚拟转向现实的崭新领域。 探究新知
一、互联物联比一比
互联网的本质是基于手机和计算机的线上信息与内容共享。物联网的本质是感知与服务。物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，通过联网通信技术或互联网技术搭建物与物之间的系统或平台。
探究新知
一、互联物联比一比
智慧农业利用互联网与物联网技术提升生产、经营、管理和服务水平，培育网格化、智能化、精细化的现代种养和生态农业新模式。
探究新知
一、互联物联比一比
探究新知
一、互联物联比一比
思考：物联网技术还在哪些传统领域上有所应用 试举例说明。
探究新知
一、互联物联比一比
参考：1.农业（智能灌溉系统通过土壤传感器自动调节水量）；2.物流（RFID标签实现货物全程追踪）；3.制造业（设备传感器预测性维护）；4.医疗（可穿戴设备远程监测患者体征）；5.能源（智能电表实时分析用电数据）；6.零售（无人便利店结合电子价签与视觉识别）。这些应用显著提升了传统行业的效率与智能化水平。
探究新知
一、互联物联比一比
2017年11月28日，“万物智能·新纪元——AIoT未来峰会”首次正式向公众提出智联网AIoT的概念。
探究新知
一、互联物联比一比
智联网建立在人工智能和物联网的基础上，目标是“万物智能互联”。这种智能互联是指智能体之间的“协同知识自动化”和“协同认知智能化”。
探究新知
一、互联物联比一比
与普通的物联网应用相比，融入了人工智能技术的物联网应用有哪些特点 请你查阅更多资料，填写下表。
序号 普通物联网应用 人工智能级物联网应用 两者不同之处
1 车站刷身份证进站 刷脸过港珠澳大桥实现八秒通关 都是身份识别，后者将人脸识别与身份核实相结合，更加快速、高效
2
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探究新知
一、互联物联比一比
序号 普通物联网应用 人工智能级物联网应用 两者不同之处
1 车站刷身份证进站 刷脸过港珠澳大桥实现八秒通关 都是身份识别，后者将人脸识别与身份核实相结合，更加快速、高效。
2 智能电表记录用电数据 智能电网通过AI预测负荷并优化调度 普通智能电表仅记录和传输用电数据，而人工智能级物联网应用能通过AI算法分析历史数据，预测未来负荷，实现能源的更高效分配和利用。
3 普通仓库通过RFID标签追踪货物 AI驱动的智能仓库实现自动化分拣与路径规划 普通仓库依赖RFID技术进行货物定位和追踪，而人工智能级物联网应用能结合AI视觉识别、路径规划算法等，大幅提升仓库运作效率和准确性。
参考
探究新知
二、物联网安全
物联网应用越来越普遍，人们的生活越来越便捷。然而，“便利”的背后潜藏着安全隐患，一旦发生安全事故，往往会给物联网用户带来难以估量的损失。
探究新知
2015年，美国某汽车公司宣布在美国召回140万辆轿车和卡车，以防有黑客通过互联网远程操控车辆。
二、物联网安全
探究新知
思考：央视“3·15”晚会曾曝光物联网被攻击后的场景，例如智能摄像头下的家庭画面被截获和偷看，智能开关突然失控导致家里的灯泡不能正常照明，等等。在日常生活中，你还知道哪些物联网安全事件 对大家造成了什么影响
二、物联网安全
探究新知
参考：近年来，物联网安全事件频发：1.智能门锁被黑客破解导致入室盗窃（韩国某公寓集体被入侵）；2.儿童智能手表漏洞暴露实时定位（德国曝出20万儿童位置数据泄露）；3.工业物联网设备遭勒索软件攻击（台湾半导体厂停产损失超1.5亿）。这些事件直接威胁人身财产安全，并引发隐私泄露、生产停滞等连锁反应。
二、物联网安全
探究新知
互联网时代，安全风险主要存在于信息层面。众所周知，物联网实现了物与物的联结，一旦“物”被侵占，那么你的“物”就变成了别人手中的提线木偶，任他人操控。
二、物联网安全
探究新知
尝试为你之前设想的智能家居应用加上人工智能技术，思考一下，该应用有没有安全隐患 如果有，你有采取相应的措施规避这些隐患吗 请填写下表。
二、物联网安全
探究新知
智能家居应用 加入AI技术后的应用 安全隐患 解决办法




二、物联网安全
探究新知
智能家居应用 加入AI技术后的应用 安全隐患 解决办法
普通智能照明系统 AI学习用户习惯自动调节亮度和色温 1.数据泄露导致家庭作息规律暴露
2.系统被入侵后灯光异常闪烁干扰生活 1.本地化AI处理（边缘计算）减少数据上传
2.加入异常行为检测自动切断连接
传统安防摄像头 AI识别人脸/行为，自动预警危险事件 1.视频流被劫持造成隐私泄露
2.AI误判导致误报警 1.端到端加密传输
2.设置多级置信度阈值，人工复核高风险警报
手动设置的家电控制 AI根据语音指令理解上下文精准控制 1.语音指令被仿冒（深度伪造）
2.语义理解错误触发危险操作 1.声纹识别+二次确认
2.关键操作（如燃气开关）保留物理按键强制中断
二、物联网安全
参考
探究新知
物联网安全
与物联网工作的三大流程相对应，物联网安全可以分为物理安全(感知)、网络传输安全(传输)、数据安全(处理与控制)三大类。
二、物联网安全
探究新知
(1)物理安全。
在感知阶段获得的大量数据是最容易暴露的信息，如果不法分子利用这一特点，切断物联网系统的控制电源，可能会给用户带来不可估量的损失。
二、物联网安全
探究新知
(2)网络传输安全。
网络传输安全是指传输过程中，数据从访问端到服务端的安全。加密传输技术可以让信息难以被盗取，即便盗取后也很难被破解。
二、物联网安全
探究新知
(3)数据安全。
存储在后台的数据，尤其是包含用户敏感信息或企业核心机密的部分，往往是网络攻击者最想得到的。对用户身份验证实施严格的安全策略，严格管控登录行为，并对数据进行加密，可最大限度保障数据安全。
二、物联网安全
探究新知
拓展学习——物联网卡
物联网卡是一种专为物联网设备打造的通信卡，由运营商（如移动、联通、电信）基于2G/3G/4G/5G/NB-IoT等蜂窝网络技术提供，核心功能是实现设备与互联网的稳定数据传输。　
1.物联网卡是什么？
探究新知
拓展学习——物联网卡
基础设施支撑 ：物联网卡构建了物理世界与数字世界交互的底层通道，是万物互联的“神经末梢”。
降本增效 ：通过实时数据传输和远程控制功能，可减少人工巡检。
推动智能化升级 ：支持智能算法与边缘计算协同，加速农业、工业、城市管理等领域的数字化转型。　
2.物联网卡对物联网的意义
探究新知
拓展学习——物联网卡
智慧农业
水产养殖中通过传感器监测溶解氧、水温，远程调控投喂机。
智能交通
车载导航实时更新路况，自动驾驶汽车依赖5G物联网卡传输高精度地图数据；物流运输中监控货物位置及温湿度。　
3.物联网卡的应用场景
探究新知
拓展学习——物联网卡
工业与城市管理
工厂设备通过4G DTU模块实现故障预警；水库大坝使用多网融合网关监测水位变化，防范洪灾。
智能家居
空调、安防摄像头等设备通过物联网卡联网，用户可远程控制家电状态，如调节温度或查看实时监控画面。
3.物联网卡的应用场景
探究新知
拓展学习——物联网卡
eSIM技术逐步普及，实现设备“出厂即联网”；5G RedCap技术降低小型设备（如智能手环）的接入功耗；卫星通信（如北斗短报文）扩展了无人区设备的覆盖能力。
4.技术发展趋势
探究新知
单元巩固
【想一想】通过本单元的学习，你对万物互联场景的感受如何 结合你的理解，描述一下你在生活中遇到的物联网场景，并说说该物联网系统对你的生活产生了哪些影响。
探究新知
单元巩固
【试一试】请开展走访调查，了解周边社区、村镇、城市在物联网的推动下，有哪些新的变化。尝试制作一份PPT，记录物联网改变生活的真实案例，并与同学们分享。
探究新知
单元巩固
内容 要求 得分(0～10分)
感受物联网 理解物联网的基本概念，了解物联网的工作流程；熟悉并学会操作身边常见的物联网系统；感受物联网给人们的生活、学习及工作方式等带来的改变。
初识智能家居 了解智能家居及其常见产品；体验智能家居产品；感受智能家居的便利性。
物联网的应用与安全 认识互联网和物联网的联系与区别；通过物联网应用案例，体会万物互联带来的高效与便捷；清楚物联网安全在物联网应用中的重要性。
课堂总结
同学们，今天我们深入探讨了物联网技术的核心内容：首先明确了物联网"感知-传输-应用"的三层架构，通过智慧农业案例理解了其工作原理；其次对比了传统物联网与AIoT的智能化升级特征，分析了智能家居等场景中的安全风险；最后通过设计实践，掌握了平衡技术便利性与安全性的方法。
请大家记住三个关键点：
物联网是互联网的延伸，但具有终端感知和物理控制特性。
AIoT=物联网+人工智能，带来更智能的决策能力。
技术越先进，越需要重视数据安全和隐私保护。
课后作业
1.选择题
（1） 关于互联网和物联网的关系，以下说法正确的是（ ）
A. 互联网和物联网完全独立，没有联系
B. 互联网是物联网的基础，物联网扩展了互联网的外延
C. 物联网是互联网的基础，互联网扩展了物联网的外延
D. 互联网和物联网只是名称不同，功能完全相同
课后作业
（2） 以下关于物联网安全的说法，不正确的是（ ）
A.物联网安全主要分为物理安全、网络传输安全和数据安全三大类
B.物理安全阶段，不法分子可能切断物联网系统的控制电源，给用户带来损失
C.网络传输安全通过加密传输技术，可以确保信息在传输过程中不被盗取或破解
D.数据安全阶段，只需要对用户身份进行验证，不需要对数据进行加密
课后作业
02
绘制物联网工作流程图：结合智能灯泡控制案例，用思维导图梳理“设备联网→场景触发→指令执行”的完整流程，并标注各环节涉及的技术。
03
设计家庭智能场景方案：以“回家模式”为例，列举需联动的设备，绘制设备状态变化表，并思考如何通过语音指令或自动化规则实现无缝衔接。
板书
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让备课更有效
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