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第16课 模块功能先划分
模块功能先划分
01
02
了解物联系统的基本工作流程，能确定简易物联系统的功能需求。
能够根据实际需要划分简易物联系统的功能模板。
学习目标
模块功能先划分
问题情景
物联音响
共享单车
模块功能先划分
了解近场通信的奥秘
了解物联系统的工作环节
01
学习内容
02
确定物联系统的功能需求
03
划分物联系统的功能模块
模块功能先划分
1.物联系统的一般工作环节有哪些？
2. 物联系统的功能模块如何划分？
模块功能先划分
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
一、了解物联系统的工作环节
物联系统会根据任务目标，采集周围环境数据，对数据进行传输、存储、分析处理，再设计算法，通过执行器对现实世界采取行动。不同的物联系统在功能、软硬件组成上各有不同，但工作环节类似。
物联系统的功能模块
物联系统的工作环节
模块功能先划分
学习活动 1：分析系统的工作环节
选择生活中常见的一两个物联系统，分析系统的工作环节。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
智能门锁
无人机
智能花盆
共享单车
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
以共享单车为例：
物联系统
采集数据
传输与存储数据
分析处理数据
反馈与控制
共享单车
位置传感器采集单车位置数据。
通过窄带物联网传输单车位置数据。
计算单车的具体位置。
用户扫码开锁。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
实验过程：选择生活中常见的物联系统，填写下面的物联系统工作环节分析表
物联系统
采集数据
传输与存储数据
分析处理数据
反馈与控制
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
二、确定物联系统的功能需求
搭建物联系统前，首先需要明确系统建设的目标，期望利用该系统来达到什么目的或解决什么问题，进而得出物联系统需要实现的功能。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
我的物联系统能解决什么问题呢？
模块功能先划分
学校种植了一些绿色植物，为了解校园不同区域的实时环境状况，决定搭建一个物联花盆系统。
综合成本，开发难度，实际意义等因素考虑，还有没有其它物联系统项目可以选择？
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
我先明确物联花盆系统的四个环节，即采集数据、传输与存储数据、分析处理数据、反馈与控制。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
分组讨论，明确物联花盆系统的基本功能，形成如表所示的物联花盆系统功能需求表。
环节 功能描述
采集数据
传输与存储数据
分析处理数据
反馈与控制
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
分组讨论，明确物联花盆系统的基本功能，形成如表所示的物联花盆系统功能需求表。
环节 功能描述
采集数据
传输与存储数据
分析处理数据
反馈与控制
可实时获取温度、土壤湿度、光照强度等数据;可通过网络获取天气预报数据。
可通过网络将数据传输给物联网服务平台。
可从物联网服务平台获取历史数据;可对数据进行初步分析处理,得到简单的数据统计结果和可视化图表。
可动态显示土壤湿度情况;可根据温度、土壤湿度、天气预报数据,实现自动灌溉。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
数据可视化是数据分析处理的重要内容,将数据以进度条、柱状图或折线图等形式展示，使复杂信息更易于理解和使用，从而提高了物联系统的实用性和用户友好性。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
学习活动 2：分析系统的功能需求
围绕生活中某一实际问题，设计一个物联系统，完成功能需求分析。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
三、划分物联系统的功能模块
为了降低难度，需要把物联系统分解为多个功能模块，并明确每个功能模块负责的任务以及模块之间的关系。物联花盆系统可以分为环境感知模块、网络通信模块、服务平台模块和执行模块。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
环境感知模块:负责采集环境数据。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
主控板负责接收传感器的数据
超声波传感器
土壤湿度传感器
传感器采集环境数据
模块功能先划分
网络通信模块:负责实现数据通信。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
服务平台模块:负责数据的汇总、存储、处理。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
执行模块:负责反馈与控制，从而实现物联系统对现实世界的反馈。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
舵机转动角度
RGB LED灯
LED 灯亮或灭
水泵
舵机
水泵开启或关闭
模块功能先划分
在物联系统功能模块的划分中，有一些设备会涉及多个功能模块。例如，在物联花盆系统中，作为控制器的主控板既是环境感知模块中的一部分，也是执行模块中的一部分，而且由于主控板提供了联网功能，因此也是网络通信模块的一部分。
模块功能先划分
学习活动 3：完善物联项目设计
在学习活动2的基础上，完善物联项目设计。
注意：物联项目设计应包含物联系统环节、各环节功能需求、功能模块划分等。
物联系统的工作环节
物联系统的功能需求
物联系统的功能模块
模块功能先划分
1.高铁上安装了烟雾报警系统，任何区域有烟雾，列车长和司机都可以第一时间收到报警信息。结合物联系统的工作环节，说一说高铁烟雾报警系统的每个工作环节可能使用了哪些硬件？
拓展与提升
模块功能先划分
环境数据采集与传输
分析处理数据
紧急制动
烟雾传感器
物联网服务器
烟雾报警器
模块功能先划分
2.如今，城市的公交系统越来越智能化。人们通过智能终端可以实时查询公交车的位置。尝试分析物联公交系统的功能模块。
拓展与提升
模块功能先划分
物联公交系统的功能模块：
环节 功能描述
环境感知模块
利用北斗车载定位终端等获得实时位置。
网络通信模块
通过窄带物联网连接互联网。
服务平台模块
在公交公司数据中心部署了物联网服务平台。
执行模块
智能终端应用软件查询公交车的位置。
模块功能先划分
设想你要为自己的家设计一套智能安防物联系统，请完成以下任务：
课后作业
1.明确功能需求 2.规划工作环节
3.划分功能模块 4.可行性评估
模块功能先划分
02
掌握了功能需求确定方法。
学习总结
01
明晰了物联系统工作环节。
03
学会了功能模块划分技巧。
谢 谢
THANK YOU
Thanks!
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