资源简介

(共31张PPT)
第三单元 第9课
物联网的分析师：应用层
（河北大学版）八年级
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
意识到应用层数据需合理管理，需兼顾效率与隐私，履行保障信息安全、推动行业良性发展的社会责任。
借助数字化资源探究物联网应用层，学习物流智能技术，创新理解其功能。
通过决策树等算法，将物流路径规划等复杂问题抽象为可执行的逻辑流程，学会用算法思维解决应用层实际问题。
了解应用层的关键技术，包括大数据、云计算、智能机器人等技术，理解应用层的功能。
02
新知导入
在电商平台中，用户可以方便地查看到所购物品的运送信息，如物品当前的状态，正在打包，或已经出库，或已送达；物品所处的位置，从哪里寄出、经过哪些地方、现在在哪里；物品的预计送达时间；物品的全程环境温度曲线图等等。
问题情境
图3-16快递信息查询界面
电商平台是如何获得快递信息并支持用户实时查看的呢？
02
新知导入
03
新知讲解
一、应用层是什么
应用层是物联网中与用户直接交互的部分，提供各种面向用户的应用程序和服务。在智慧物流系统中，仓储的自动管理、车辆的智能调度、路径的智能规划等都是应用层的内容。
实践与探究
图3-17智慧物流系统中的物联网应用层
小知识
03
新知讲解
方向 对接对象 / 层级 核心作用 示例
向上 用户 + 应用程序 承接需求，提供网络应用能力 浏览器用 HTTP 访问网页
向下 传输层（TCP/IP）；表示层 + 会话层（OSI） 依赖底层的传输、格式转换、连接管理 HTTP 基于 TCP 实现可靠传输
应用层的上下层
03
新知讲解
二、应用层的功能
应用层是物联网的最顶层，对数据进行存储、处理和分析后，做出决策，实现各类智能化的物联网服务。在智慧物流系统中，应用层有哪些重要的功能？
03
新知讲解
1.规划物流路线
当物流企业接收到多个订单时，应用层通过整合车辆位置、货物数量、交通状况、天气变化等信息，运用智能算法快速生成最优运输路线方案，不仅能避开拥堵路段，还能优化车辆的装载与配送顺序，实现资源的高效利用。
03
新知讲解
电商平台通常会给出商品“X点之前下单，预计X日送达”的信息，预计送达时间是怎么计算出来的呢？
想一想
其实原理并不复杂。平台根据消费者的收货地址可快速规划出运输路线，根据下单的时间、以往仓库拣货及打包的时间、运输的时间、各中转站中转的时间以及快递员配送的时间等信息，就可以计算出预计送达时间。
03
新知讲解
面对车辆位置、货物数量等海量信息，怎样才能精准规划出最优运输路线呢？如何将这些信息转化为清晰的决策逻辑，让每一步规划都“有据可依”？这就需要智能算法的参与。这里给大家介绍一种直观又有效的算法—决策树。
03
新知讲解
图3-18是一棵物流路径选择的简单决策树，通过两个问题决策是否可以从某路段通行。请你尝试选择五个连续的问题，画出一棵决策树。
试一试
图3-18基于决策树的路径规划
03
新知讲解
此路段是否在限行时间内？
此路段的限重是否大于车辆总重量？
此路段的路面是否有严重破损？
不能走，重新找路
不能走，重新找路
是
是
否
否
03
新知讲解
此路段的路面是否有严重破损？
此路段的转弯半径是否满足车辆转弯需求？
此路段是否有足够的装卸空间？
不能走，重新找路
不能走，重新找路
不能走，重新找路
可以走
是
是
是
否
否
否
小知识
03
新知讲解
决策树算法的优缺点
优点:
直观易懂，树形结构呈现决策逻辑，可解释性强。
支持分类、连续变量，数据预处理要求低。
非参数化，不依赖数据分布假设。
可处理分类、回归等多输出任务，应用广。
小知识
03
新知讲解
缺点:
过拟合风险高，需要通过剪枝等操作来缓解。
对数据变化敏感，稳定性不足。
易受类别不平衡影响，偏向多数类，影响少数类的分类效果。
高维度数据处理易复杂、过拟合。
03
新知讲解
2.自动化搬运快递
智能机器人在生活中应用渐广，大大减轻人们工作量，在智慧物流系统里，机器人也逐渐成为工作主力。
自动导引车（AGV）成为各大快递仓库常用工具，借助光学、电磁等技术导航，能按规定路线行驶，提升搬运效率，减少人力消耗。
03
新知讲解
在配送环节，无人车、无人机开始参与，解决了校园、产业园等地因门禁管理导致的最后一段路配送问题，也为交通不便的偏远地区运输物品节省人力和时间，提高运输效率。
图3-19 无人车、无人机配送
小知识
03
新知讲解
智慧物流中常用的机器人
码垛机器人：仓储自动堆叠标准化货物，提升空间利用率与整理效率。
分拣机器人：快递分拣中心用视觉、扫码技术快速分拣，提效提准。
巡检机器人：仓储园区、物流枢纽自动巡检设备、安防，预警异常。
04
课堂练习
应用层在智慧物流中的应用对物流行业的发展有哪些影响？
提效：仓储靠技术优化存储与拣选；运输整合数据规划路线，无人设备破解 “最后一公里” 难题。
降本：调度自动化设备减人力，分析数据优化车、仓等资源配置。
提质：支持货物状态实时跟踪，还能依据客户数据提供定制化服务。
促创新：推动新技术与物流融合，催生共享、众包物流等新模式。
05
拓展延伸
拓展与深化
物流数据量大且复杂，大数据技术能存储、管理、分析这些数据，对其分类并找出规律，像哪个时段哪段路易堵车、哪家快递公司在某地区配送效率更高。借助这些发现，智慧物流能更高效、更智能，服务也会更好。
03
新知讲解
大数据技术在其他行业中也发挥着重要的作用。请以小组为单位查阅资料，了解一个利用大数据技术的实例，并与大家分享。
查一查
大数据在医疗疾病预测与预防领域价值显著，核心应用流程如下：
数据收集
通过电子病历系统、可穿戴设备、医疗研究机构等渠道，积累海量医疗数据。
03
新知讲解
查一查
数据分析与处理
用大数据技术和机器学习算法挖掘规律，如发现特定人群心梗、神经衰弱等疾病风险更高。
应用成果
可早期预测疾病（如糖尿病）、定制个性化健康方案、为公共卫生决策提供支持。
05
拓展延伸
常见的物联网应用层工具
智能货架：能实时监测货架上货物的库存数量、种类、存放位置等信息。
库存盘点机器人：利用机器视觉、RFID（射频识别）等技术，自动对仓库内的货物进行盘点。
智能车载终端：安装在运输车辆上，可实时采集车辆位置、速度、油耗、行驶状态等信息，并上传至管理平台。
05
拓展延伸
物联网应用层的未来趋势
轻量化：协议更精简，适配穿戴设备、微型传感器等低资源场景。
安全强化：默认加密（如 HTTP/3 强制 HTTPS），防范数据窃取、篡改。
AI 融合：结合 AI 分析数据，如医疗应用层用 AI 解读诊断数据，自动生成健康建议。
05
拓展延伸
应用层的相关协议
06
课堂总结
1
应用层是什么
物联网的分析师：应用层
2
应用层的功能
4
完成课堂练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
07
板书设计
物联网的分析师：应用层
1、应用层是什么
2、应用层的功能
3、完成课堂练习
4、进行知识拓展
课后作业。
1、应用层在智慧物流中的实践探究
08
课后作业
结合所学内容，以小组为单位（3 - 4 人一组），选择智慧物流中应用层的一个具体场景（如仓储自动管理、车辆智能调度、无人配送等），详细阐述该场景下应用层是如何工作的（包括数据的收集、处理以及提供的服务等方面），并制作一份简单的 PPT 进行课堂展示。
内容需紧扣应用层相关知识，逻辑清晰，表述准确。
PPT 制作简洁明了，重点突出，可适当搭配图片、流程图等辅助说明。
每组展示时间控制在 5 - 8 分钟，展示后需回答老师和同学提出的 1 - 2 个问题。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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