资源简介

(共16张PPT)
门铃通知即时到
第三单元 简单物联功能实践
1、了解门铃远程通知的工作过程，认识物联系统中的反馈以及反馈的作用。
2、掌握使用物联网服务平台存储和传输数据的方法，能够实现门铃远程通知功能。
3、通过对门铃远程通知功能的分析和模拟实现，培养学生的逻辑思维能力以及物联网技术应用能力。
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教学目标
导入新课
传统门铃有什么局限性？
只有在家才能听到门铃
导入新课
门铃接入物联系统后的新特点，即无论用户在哪里，只要智能终端连接网络，就能收到门铃通知
1、反馈的定义：针对现实世界采取行动的过程，输出设备是用于反馈的设备。
以门铃远程通知系统为例，
2、反馈的两种表现形式：
（1）屋内响铃是一种反馈；
（2）物联门铃将数据传输至用户智能终端，以消息或响铃提醒也是一种反馈。
认识物联系统中的反馈
反馈的方式及应用（可视化反馈）
作用 举例
1、信息呈现 直观清晰 在智能健康设备中，通过手机应用的可视化界面，用户可以清晰地看到自己的心率变化曲线、运动步数统计、睡眠质量分析等数据，而不需要去理解复杂的数据代码或文本描述
2、便于用户 决策 在交通出行方面，导航软件的可视化反馈可以为驾驶员提供路况信息，如道路拥堵程度（以不同颜色表示）、预计到达时间等。驾驶员可以根据这些可视化信息及时调整行车路线，做出更优的出行决策来避免拥堵，节省时间
3、增强用户 体验 在游戏应用中，各种精美的角色形象、游戏场景和动态效果等可视化反馈，能够给玩家带来沉浸式的游戏体验。玩家在游戏过程中可以看到自己的角色状态（如血量、能量等）以直观的图形显示，道具的使用效果也通过视觉反馈呈现，这些都能增强游戏的趣味性和吸引力
4、促进信息 共享和协作 在项目管理软件中，项目进度以甘特图的形式展示，团队成员可以直观地看到各个任务的完成情况、时间安排和相互依赖关系。这种可视化反馈能够促进团队成员之间的协作，大家可以根据进度图表及时调整自己的工作安排，避免工作冲突或延误
5、提高系统的透明度和可信度 通过可视化的地图展示城市中公共图书馆的分布、各图书馆的藏书量和借阅情况，让市民了解公共资源的利用情况，提高公共服务的透明度
反馈的方式及应用（通知反馈）
实时性 快速响应机制 当访客按下门铃按钮的瞬间，门铃端的主控板和按键传感器立即被触发，迅速采集门铃状态数据。
实时数据更新与推送 与传统的定时轮询数据获取方式不同，实时推送让用户的智能设备能够随时准备接收门铃通知，无需用户主动去刷新查看门铃状态。例如，当用户正在外出办事，门铃被按下时，用户可以在第一时间通过手机通知收到该信息，而无需每隔一段时间打开手机应用去检查是否有访客到来。
提醒功能 多种通知方式 门铃远程通知系统采用多种提醒方式来确保用户能够接收到门铃信息。其中，声音提醒是一种常见且直观的方式。视觉提醒也是不可或缺的。在用户的智能设备屏幕上，会弹出门铃通知的界面或消息。部分设备还支持震动提醒功能，这对于一些在嘈杂环境中或者不方便查看手机屏幕的情况非常有用。
提醒的优先级和持续性 门铃远程通知系统会将门铃通知设置为高优先级的提醒。这意味着在用户设备上，门铃通知会优先于其他一些普通消息或应用通知进行展示和提醒。为了确保用户能够注意到门铃通知，提醒功能具有一定的持续性。如果用户没有及时响应第一次通知，系统会根据预设的规则进行多次提醒。
反馈机制
即时反馈 vs 延迟反馈对比分析
维度 即时反馈（声光报警） 延迟反馈（云端日志存储）
本质 系统对事件的实时响应，通过物理设备直接作用于用户感官 系统对事件的历史记录，通过数据存储和分析间接提供信息
技术目标 快速触发用户行为（如报警、逃生） 支持事后追溯、数据挖掘和系统优化
响应时间 毫秒级至秒级（依赖本地设备处理能力） 分钟级至小时级（依赖网络传输和云端处理）
门铃远程通知功能由输入、计算和输出三个模块组成:
模块 硬件 实现思路
输入模块 主控板、按键传感器 采集门铃状态数据，并发布消息至MQTT服务器相应主题
计算模块 具备移动热点功能的计算机 采集门铃状态数据，并发布消息至MQTT服务器相应主题
输出模块 主控板 订阅MQTT服务器相应主题，收到消息后以通知方式提醒用户
门铃远程通知功能分析
输入模块是门铃端，作为发布者；输出模块是用户端，作为订阅者；计算模块是MQTT服务器，作为连接两者的桥梁，实现对输入和输出模块的控制。功能实现的基本过程如图13.2所示。
讲 授 新 课
学习活动
分组讨论：反馈在物联系统中除了刚刚提到的例子，还有哪些应用场景？反馈方式的选择应考虑哪些因素？
反馈的作用与应用？
课堂测试
1、下列哪种反馈属于即时反馈？
A. 生成月度用电报告
B. 火灾触发喷淋系统启动
C. 温湿度数据存入云端
D. 设备故障日志分析
答案：B
解析：即时反馈要求实时响应（喷淋灭火），A/D为延迟反馈，C是数据传输而非反馈
课堂测试
2、物联网系统的感知层不包含以下哪种设备？
A. 温湿度传感器
B. 摄像头
C. 射频识别标签（RFID）
D. MQTT服务器
答案：D
解析：MQTT服务器属于网络层，A/B/C均为感知层数据采集设备
课堂测试
3、智能门铃系统中按下按钮后，数据流正确顺序是？
A. 用户端→MQTT服务器→门铃端
B. 门铃端→MQTT服务器→用户端
C. MQTT服务器→门铃端→用户端
D. 用户端→门铃端→MQTT服务器
答案：B
解析：门铃端为发布者（Publisher），MQTT服务器负责消息路由，用户端为订阅者（Subscriber）
课堂测试
4、以下哪种情况会触发物联网系统的延迟反馈？
A. 烟雾传感器触发声光报警
B. 智能手环收到心率异常震动提醒
C. 农业大棚光照数据生成周报表
D. 按下门铃后手机APP立即响铃
答案：C
解析：延迟反馈特征：非实时、数据聚合（周报表），A/B/D均为即时反馈
模拟设计门铃远程通知系统
1、任务要求：
学生分组进行设计一个门铃远程通知系统的简单架构，包括输入、计算和输出模块的设置以及数据传输的大致流程。
2、实践操作：
提供相关硬件设备（主控板、按键传感器、具备移动热点功能的计算机等）和物联网服务平台账号，指导学生按照之前的设计架构，进行硬件连接和软件配置，模拟实现门铃远程通知功能。
3、测试与优化：
学生完成初步搭建后，进行功能测试，检查门铃按下时，用户端是否能及时收到通知，根据测试结果，让学生对系统进行优化和调整，如优化数据传输的稳定性、提高通知的及时性等。

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