资源简介

(共35张PPT)
第3课
探秘农业物联网云平台
八年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
物联网传输设备及云平台
04
物联网通信
05
农业物联网云平台思维导图
06
课后练习
07
课堂小结
08
板书
教学目标
认识智慧农业技术对提高农业生产效率的积极影响。
信息社会责任
认识物联网通信协议在信息传输中的关键地位，认识智慧农业实现万物互联的基本原理。
信息意识
能分析农业物联网系统的数据流向和处理逻辑，能够比较不同物联网通信协议的适用场景。
计算思维
理解物联网的体系架构和相关协议，能运用思维导图工具归纳农业物联网知识体系。
数字化学习与创新
新知导入
我们通过了解农业物联网云平台数据传输的方式，认识万物互联的基本原理。本课以农业物联网云平台为主题设计制作思维导图。
探究新知
一、物联网传输设备及云平台
智能传感器采集的数据通过哪些设备上传 又上传到了哪里
数据通过有线或无线物联网设备传输到农业物联网云平台中。
探究新知
一、物联网传输设备及云平台
做一做：请根据描述写出右图中物联网设备对应的名称。
参考：1.无线路由器（Wireless Router）2.蓝牙适配器3.智能网关
探究新知
一、物联网传输设备及云平台
云平台对采集的数据进行分析，实现全自动监控灌溉、施肥、喷药、降温和补光等一系列操作，具有分散采集、集中管理的特点，且系统配置可以根据要求灵活增加或减少。
采集信息
探究新知
一、物联网传输设备及云平台
传感器实时采集温度、湿度、光照度等环境参数，并上传到各个节点，由各个节点实现和上位机的通信，在软件界面可显示所采集到环境参数的值，进行数据设定、存储、报警。
采集信息
探究新知
一、物联网传输设备及云平台
云平台作为现代农业发展的技术基础，运用传感器和通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能分析、智能预警和智能决策，为农业生产提供高效化种植、可视化管理、智能化决策，使农业生产向数字农业、智慧农业方向发展，通过农业产业升级提高农业生产效率。
共享和优化管理信息
探究新知
一、物联网传输设备及云平台
“中联智农云”应用程序可实现与多光谱无人机、无人抛秧机、无人旋耕机、无人收割机等智慧农机连接，以及与卫星遥感、自动虫情报警灯、气象站、水位仪、土壤仪等数字化硬件设备连接。
探究新知
二、物联网通信
通信对物联网来说十分常用且关键，无论是近距离无线传输技术还是移动通信技术，都影响着物联网的发展。
探究新知
二、物联网通信
物联网通信协议主要是运行在传统互联网TCP/IP协议之上的设备通信协议，负责设备通过互联网进行数据交换及通信。
能量加油站——物联网通信协议
探究新知
二、物联网通信
做一做：请上网查找农业物联网常见的通信协议的作用及应用场景，并简要说明协议的特点。
探究新知
二、物联网通信
参考
通信协议 作用 应用场景 特点
ZigBee 提供短距离、低功耗无线网络通信 农田内的气象监测、灌溉设备控制等 低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点。
LoRaWAN 提供远距离、低功耗的无线通信服务 如农业定位监控、环境参数监测等 适合大规模部署传感器网络。
NB-IoT 提供深度覆盖、超低功耗和低成本连接 农业中的土壤湿度、温度监测等 覆盖广、连接多、速率快、成本低。
探究新知
二、物联网通信
定义：是一种低速短距离传输的无线通信协议，是一种高可靠性的无线传输网络。
应用场景：智能插座、智能照明、智能窗帘。
特点：低耗电、低成本、支持多种网络、速度慢、穿墙能力弱。
能量加油站——紫蜂无线通信协议(ZigBee)
探究新知
三、农业物联网云平台思维导图
在下面的方框中绘制思维导图的草图，主题为“农业物联网云平台”，归纳总结用于农业物联网数据传输的设备和常用的物联网传输协议名称及特点，找出关键词，绘制思维导图。
探究新知
三、农业物联网云平台思维导图
参考
探究新知
三、农业物联网云平台思维导图
打开“智慧农业示范区”思维导图文件，添加“农业物联网云平台”子主题，根据刚刚绘制的草图，在软件中制作完成以“农业物联网云平台”为主题的思维导图。
探究新知
三、农业物联网云平台思维导图
参考
探究新知
三、农业物联网云平台思维导图
拓展
探究新知
三、农业物联网云平台思维导图
物联网协议与互联网协议所提供的服务有着明显的区别。在互联网协议中，TCP/IP是最为常见的协议。在物联网协议中，主要有蓝牙协议(Bluetooth)、紫蜂无线通信协议、消息队列遥测传输协议(MQTT)等。
探究新知
三、农业物联网云平台思维导图
请回忆互联网通信协议，分析物联网协议与互联网协议的异同。
物联网协议与互联网协议的异同 物联网协议 互联网协议
相同点
不同点
探究新知
三、农业物联网云平台思维导图
参考
物联网协议与互联网协议的异同 物联网协议 互联网协议
相同点 1.都基于网络通信原理；2.都采用分层架构；3.都依赖标准规范。 不同点 1.应用场景和目标不同2.设备资源和性能考虑不同3.通信模式和网络拓扑不同4.安全性和隐私保护要求不同 。 1.标准化程度和发展历程不同2. 传输数据类型和规模不同3.网络管理和维护难度不同。
探究新知
拓展创新设计：《智慧农场观察员》——农业物联网应用探究
阶段一：技术验证 （个人任务）
使用开源物联网平台（如阿里云IoT）
搭建简易监测系统：
硬件：温湿度传感器+ESP8266开发板
软件：配置数据上传至云端仪表盘
提交3日盆栽植物监测数据报告
任务内容 ：
探究新知
拓展创新设计：《智慧农场观察员》——农业物联网应用探究
阶段二：场景设计 （小组任务）
选定1种农作物（如草莓/生菜）
设计物联网解决方案需包含：
3类必要传感器（如土壤pH值、光照强度等）
数据传输方案对比表（LoRa/WiFi/NB-IoT）
绘制系统拓扑图（手绘或使用软件）
任务内容 ：
探究新知
拓展创新设计：《智慧农场观察员》——农业物联网应用探究
技术实现完整性（40%）
方案创新性（30%）
数据分析逻辑性（20%）
团队协作体现（10%）
评价标准 ：
探究新知
拓展创新设计：《智慧农场观察员》——农业物联网应用探究
任务周期 ：2周（含3次课内指导）
成果展示 ：通过模拟“农业科技博览会”进行路演，最佳方案将推荐至校科技节。
周期与展示：
课堂总结
今天我们系统学习了农业物联网云平台的核心知识，重点掌握三个层面：首先，技术架构层面，包括传感器数据采集、ZigBee等通信协议传输、云端分析决策的完整链路；其次，系统特点层面，理解"分散采集-集中管理"的运作模式及其在节水节肥中的应用价值；最后，实践意义层面，认识到该技术对推动精准农业、实现可持续发展的重要作用。
课后作业
选择题
1.农业物联网云平台的数据主要通过什么方式传输？
A) 仅通过有线网络
B) 仅通过无线网络
C) 通过有线或无线物联网设备
D) 通过人工记录后输入电脑
课后作业
选择题
2.下列哪项不是紫蜂无线通信协议(ZigBee)的特点？
A) 低耗电
B) 高速传输
C) 穿墙能力弱
D) 支持多种网络
课后作业
判断题
1.农业物联网云平台只能用于监测环境参数，不能控制灌溉、施肥等操作。（）
2.“中联智农云”平台可以根据数据分析结果，精准实施田间作业，实现节肥减药。（）
课后作业
解答题
请比较物联网协议与互联网协议的异同，从通信速度、功耗、稳定性等方面分析它们各自适用的场景。
板书
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