资源简介

(共43张PPT)
第16课
升级数据传输距离
八年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
从蓝牙到Wi-Fi
04
系统设计与算法规划
05
动手实践与拓展延伸
06
课后练习
07
课堂小结
08
板书
教学目标
认识到网络安全、数据隐私的重要性，形成规范使用网络技术、负责任地管理物联网设备与数据的社会责任感。
信息社会责任
认识到不同无线技术的适用场景与局限，主动选择Wi-Fi作为物联网远传方案，形成根据实际需求选用信息技术的意识。
信息意识
将复杂系统分解为传感器感知、网络连接、平台发布等模块，运用抽象与自动化思维解决远距离数据传输问题。
计算思维
在实践中掌握多设备协同与数据可视化方法，尝试迁移搭建家庭Wi-Fi网络，提升利用数字工具创新解决生活与农业实际问题的能力。
数字化学习与创新
新知导入
现代农业领域的智慧大棚系统已经实现了借助多种传感器和物联网平台监测环境情况与植物生长情况，以此帮助管理者实现远程的、高效的农作物种植管理。这种距离较远的数据传输需求，蓝牙技术已经不能满足了，需要使用其他数据传输技术来升级数据传输距离。本课我们将通过主控板和物联网平台的连接实现温湿度数据的Wi-Fi传输。
探究新知
一、从蓝牙到Wi-Fi
Wi-Fi已经走进千家万户。和蓝牙相比，Wi-Fi在传输距离方面有着更大优势，它可以覆盖百米的范围，如果加强天线或者增设热点，覆盖范围可以更大。Wi-Fi可以直接接入互联网，是当前物联网的网络层首选技术。
探究新知
我们可以利用Wi-Fi把采集到的数据传到物联网平台，实现温湿度数据的Wi-Fi传输。
一、从蓝牙到Wi-Fi
探究新知
观察下面几个Wi-Fi模块，尝试分辨出每个Wi-Fi模块的型号。
做一做
和蓝牙功能一样，Wi-Fi功能一般也都会集成在主控板上，主控板上的蓝牙天线同时也是Wi-Fi天线。
一、从蓝牙到Wi-Fi
探究新知
你能在下图所示的主控板的结构图上找到Wi-Fi模块吗
笔记本电脑和手机里是不是就有这样的Wi-F模块？
想一想
一、从蓝牙到Wi-Fi
探究新知
市场上的Wi-Fi模块非常丰富。按照功能(组合BT、GPS、FM、NFC等功能)、主芯片、接口、支持的信道带宽、支持的操作系统、生产厂家等许多方面的不同，分为各种不同型号。不同的应用场景对Wi-Fi模块的功能要求通常是不一样的，有的只需要点对点的数据传输，有的需要在线播放视频、音乐或在线互动。购买时要注意查看它的参数情况。
能量加油站——Wi-Fi模块
一、从蓝牙到Wi-Fi
探究新知
下面我们就来设计并实现一个温湿度Wi-Fi远程传输器。在当前环境中布设Wi-Fi网络，将主控板连接到该网络，同时启用主控板的物联网服务，在编程平台中编写程序，即可将温湿度数据通过Wi-Fi传输到远端的物联网平台。
设计
二、系统设计与算法规划
探究新知
右图给出了温湿度Wi-Fi远程传输器算法流程图的部分内容，思考空白处的算法，将该算法流程图补充完整。
写一写
添加主控板和拓展库
获取并发布数据
连接物联网平台
二、系统设计与算法规划
探究新知
算法己经设计好了：用什么实现温湿度Wi-Fi远程传输器呢？
传感器、一块主控板加一个物联网平台就可以实现！
二、系统设计与算法规划
探究新知
将所需硬件设备的数量填写在括号中。
主控板( 1 )个
DHT11温湿度传感器( 1 )个
DHT11土壤湿度传感器( 1 )个
实践
1.准备硬件
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
实践
2.连接硬件
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
打开编程平台，选择“Python模式”并连接主控板，添加“主控板”和"DHT11/22温湿度传感器”这两个扩展库，在“官方库”中查找MQTT-py库并添加，实现物联网Wi-Fi通信。
实践
3.编写程序
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
(1)获取并发布数据。
首先按照如图所示参数连接MQTT(默认参数，可以自行调整，使用默认的“SIoT物联网平台”即可)。
实践
3.编写程序
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
(1)获取并发布数据。
编写程序获取实时的土壤湿度及环境温度数据，并通过MQTT发布出去。
实践
3.编写程序
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
(2)连接物联网平台。
使用传感器获取数据完成的是感知层的工作，通过Wi-Fi传输获取数据是网络层的工作，而Wi-Fi所连接的物联网平台则是实现应用层的功能。
通过Wi-Fi实现远距离数据传输，必须知道当前环境的Wi-Fi名称和密码。当主控板连接Wi-Fi后，传感器获得的数据就可以顺畅地传输到物联网平台了。
实践
3.编写程序
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
在当前Wi-Fi环境下初次使用主控板，需要先借助网页为它配置Wi-Fi网络。使用电脑连接当前Wi-Fi后，将主控板连接到电脑，登录“10.1.2.3”，在“网络设置”中输入当前Wi-Fi的名称和密码，并记录IP地址，然后便可拔下电脑与主控板的连接线。
实践
3.编写程序
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
可以在主控板的“查看网络信息”中看到所连接的网络IP地址。
实践
3.编写程序
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
做好上面的准备后，接下来通过Home键进入菜单，启用SIoT物联网平台。
实践
3.编写程序
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
在浏览器中输入配置主控板时记录的IP地址，在“应用开关”的页面中点击“打开页面”，即可成功连接物联网平台。
实践
3.编写程序
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
感知层和应用层就通过Wi-Fi有效连接起来了。在这个物联网平台实时查看农业大棚中的环境温度和土壤湿度情况，温湿度的Wi-Fi远程传输由此实现了。
实践
3.编写程序
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
实践
实验结果
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
实践
实验结果
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
实践
实验结果
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
实践
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
家庭Wi-Fi网络是如何搭建出来的呢 要搭建家庭Wi-Fi网络，先要开通家里的宽带或光纤服务，并且配置一个无线路由器，然后按接口连接并进行相关的设置，记住账号和密码。设置好后，家里的Wi-Fi就可以供多个电子设备使用了。请上网查阅具体操作，尝试自主搭建家庭Wi-Fi网络。
拓展
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
一、前期准备阶段
（一）选择网络服务商
对比电信、联通、移动等运营商套餐
考虑带宽需求
确认覆盖区域和安装条件
拓展
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
（二）必备设备清单
无线路由器（建议选择Wi-Fi 6标准）
光猫（通常由运营商提供）
网线（Cat5e或Cat6标准）
电源插座和延长线
三、通信协议与应用迁移
拓展
探究新知
二、设备连接关键步骤
（一）物理连接顺序
光纤/网线入户 → 光猫/调制解调器 → 路由器WAN口 → 设备
拓展
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
二、设备连接关键步骤
（二）路由器接口说明
WAN口：连接光猫/入户网线（通常为蓝色）
LAN口：连接电脑等有线设备（通常为黄色）
电源接口：连接电源适配器
复位孔：恢复出厂设置
拓展
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
三、配置设置核心要点
（一）登录路由器管理界面
地址：通常为 192.168.1.1 或 192.168.0.1
默认账号/密码：常为 admin/admin 或见路由器底部标签
拓展
三、动手实践与拓展延伸
探究新知
三、配置设置核心要点
（二）关键设置项目
上网方式：选择PPPoE（需输入宽带账号密码）
Wi-Fi设置：
SSID（网络名称）：建议使用易识别名称
加密方式：选择WPA2/WPA3混合模式
密码：设置强密码（字母+数字+符号，8位以上）
信道选择：建议使用自动或选择1、6、11信道减少干扰
拓展
三、动手实践与拓展延伸
课堂总结
同学们，今天我们成功为智慧大棚“升级”了数据传输网络。大家从理解Wi-Fi的技术优势开始，到亲手连接硬件、配置网络，最终编写程序将传感器数据通过MQTT协议送到了千里之外的物联网平台。这节课的关键，是大家亲手实践了物联网“感知-传输-应用”的完整链条：传感器是耳目，Wi-Fi是高速公路，而云平台则是智慧大脑。这个过程，正是数字技术赋能现代农业的生动缩影。期待大家在课后继续探索，思考这项技术还能如何改变我们的生活。
课后作业
1.与蓝牙技术相比，Wi-Fi技术在物联网应用中主要优势是什么？
A. 功耗更低
B. 传输距离更远，可直接接入互联网
C. 连接设备数量更多
D. 数据传输速度更慢
选择题
课后作业
2.在本课的实践项目中，主控板将传感器数据发送到物联网平台，主要依靠以下哪种通信协议？
A. HTTP
B. MQTT
C. Bluetooth
D. TCP/IP
选择题
课后作业
3.在“智慧大棚”系统的分层架构中，Wi-Fi网络主要承担了哪一层的功能？
A. 感知层
B. 网络层
C. 平台层
D. 应用层
选择题
课后作业
1.Wi-Fi模块的功能非常单一，所有型号的模块参数和用途都相同。（ ）
2.主控板连接Wi-Fi网络时，必须通过电脑网页进行配置，输入当前环境的Wi-Fi名称和密码。（ ）
3.通过本课项目，我们实现了环境数据从传感器采集（感知层）到物联网平台显示（应用层）的完整远程传输。（ ）
判断题
课后作业
请简述在本课“温湿度Wi-Fi远程传输器”项目的实践过程中，从硬件连接到在物联网平台看到数据，主要包括哪几个关键步骤？（提示：可从硬件连接、网络配置、程序编写、服务启用等方面描述）
解答题
板书
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
让备课更有效
www.21cnjy.com
Thanks!

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