资源简介

(共24张PPT)
义务教育2024 八年级全一册
第五单元　物联网应用探索
第24课：农业生产新模式
义务教育2024 八年级全一册
第24课：农业生产新模式
学习
目标
了解物联网在农业生产中的应用。
通过奶牛产奶监测系统的实践探索，掌握利用物联网解决问题的方法，并能迁移应用于解决其他问题。
义务教育2024 八年级全一册
第24课：农业生产新模式
问题情境
导入
新课
提问：同样是种庄稼，为什么现在不用天天守在田里？浇水、施肥、防虫，靠的是什么？
大棚里的蔬菜，怎么做到 24 小时恒温恒湿？
义务教育2024 八年级全一册
第24课：农业生产新模式
学习内容
二、奶牛产奶监测系统实践
一 、探索物联网在农业生产中的应用
义务教育2024 八年级全一册
一 、探索物联网在农业生产中的应用
农业在我国国民经济和社会发展中占据举足轻重的地位,正迎来一场由物联网技术驱动的深刻变革。
在传统的农业生产方式中,人们主要依靠经验和人力来进行种植和养殖。例如,通常根据季节、天气和经验来判断何时播种、施肥和灌溉。这种生产方式不仅效率低,而且容易受到自然环境和气候的影响。随着物联网技术的发展农业生产方式正在经历一场革命。
义务教育2024 八年级全一册
一 、探索物联网在农业生产中的应用
在养殖业方面,在动物身上佩戴传感器,通过物联养殖管理系统,不仅可以随时查看动物的体温、呼吸频率等生理指标,还可以实时追踪动物的位置和行为,以便更好地照顾它们。
在食品安全方面,可以通过条形码、二维码等方式监管农产品市场流通情况,追溯农产品的来源和生产过程,确保食品安全无隐患。
此外,物联网技术还可以实时监测空气温度和湿度、光照强度、土壤养分含量等数据
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
在奶牛养殖中已经使用了物联网技术。奶牛耳朵上的黄色标签(图24.1)是牛耳标,是奶牛的“身份证”。物联系统可以通过牛耳标识别奶牛的身份,并记录奶牛产奶量等数据。如果某头奶牛的日产奶量骤减,可以根据牛耳标找到它,并进行观察分析。
图24.1 奶牛与牛耳标
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
剖析问题成因
动手实践
传统的奶牛养殖方法可以作哪些改进
可能存在的问题 改进方案
任务单
分析奶牛养殖可能存在的问题,并提出改进方案,填写表24.1。
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
1.通过互联网查找物联网奶牛养殖的场景和传统奶牛产奶工具、并进行对比,思考基于物联网的奶牛产奶系统的优势。
2.分析奶牛产奶监测系统要实现的功能。
3按照物联系统的四个工作环节、细化奶牛产奶监测系统的功能,并选择相应的软硬件。
4设计算法,绘制流程图。
如何利用物联网技术设计一个奶牛产奶测系统呢
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
任务单
1.物联网奶牛产奶监测系统具备的优势有()
A.能够自动识别奶牛， B.能够实现自动挤奶
C.能够自动统计产奶量， D.能够对产奶数据进行分析
2.把需要实现的功能和所需数据填入表24.2
功能 数据
表24.2功能和数据
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
3.接照所学物联系统的四个工作环节,分析奶牛产奶监测系统每个
环节的功能实现,并从下一页的选项中选择物联实验设备和软件,填写表24.3。
环节 功能描述 所需软硬件
采集数据
传输与存储数据
分析与处理数据
反馈与控制
A.温湿度传感器， B.光敏传感器
C.超声波传感器， D.红外热释电传感器
E.称重传感器， F.RFID模块， G.风扇
H.LED灯， I.蜂鸣器， J.电子表格软件
K. Python编程工具， L.图形化编程工具
M.在线MQTT服务器，N.本地MQTT服务器
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
4.根据系统需求分析,把图24.2中的流程图模块填入图24.3的核心流程图中。
设置网络及物联网服务平台
上传数据到物联网服务平台
获取牛奶编号
获取产奶量
按钮是否按下
图24.2流程图模块
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
图24.3核心流程图
是
否
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
下面模拟实现奶牛身份识别和产奶量统计功能:在牛耳朵上固定一个电子标签,记录奶牛的基本信息;把RFID读卡器装在奶牛产奶棚,当奶牛走进产奶棚时,自动识别奶牛的身份;通过在奶桶顶部安装的超声波传感器,获取产奶前后的液面差,计算出奶牛的产奶量。
1.搭建硬件。在物联实验设备中找出主控板、RFID模块、超声波传感器等硬件，连接硬件。
如何模拟实现奶牛产奶监测系统呢
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
2.配置物联网服务平台。记录主题名称、主题ID和设备名称、设备ID、用户名、密码等信息。
3.编写程序。实时识别奶牛身份,计算产奶量,通过按键确认后把奶牛编号和产奶量上传至物联网服务平台。
4.调试验证。把程序烧录到主控板中,观察系统运行情况。
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
任务单
1.把MQTT服务器相关信息填入表24.4。
表24.4MQTT服务器相关信息
主题 设备 主题名称 主题ID 设备名称 设备ID 用户名 密码
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
2.采集数据,获取奶牛的电子标签编号、产奶量并在显示屏
显示。该程序中,假设超声波传感器与奶桶底之间的距离为100。
(1)完善程序,实现获取温度、湿度数据。
scan_rfid=rfid( )#连接RFID读卡器
sonic=ultrasonic( )#连接超声波传感器
oled.print("等待扫指…")
rf=scan_rfid. scanning( )#尝试识别电子标签
sn= rf.serial_number(( )#获取电子标签编号
v=100-sonic.distance( )#计算产奶量
oled.print("奶牛编号:"+___+"\n产奶量:"+str(___))
义务教育2024 八年级全一册
(2)把程序烧录到主控板中,在表24.5中记录数据。
二、奶牛产奶监测系统实践
奶牛编号 产奶量
(3)修改程序,实现奶牛编号、产奶量数据的实时显示。_______:
v=100-sonic.distance( )
oled.print("奶牛编号:"+_____+"\n产奶量:"+str(___))
义务教育2024 八年级全一册
二、奶牛产奶监测系统实践
3.把数据传输并存储到物联网服务平台。
(1)完善程序。
#实现向MQTT服务器奶牛主题发送奶牛编号和产奶量数据
mqttclient.publish(topic="____", content=____+","+sir(___))
(2)把程序烧录到主控板中,检查数据是否传输并存储到MQTT服务器中。
二、奶牛产奶监测系统实践
义务教育2024 八年级全一册
4.产奶完成后,通过按键控制发送数据。当按下按健时,把奶牛编号
和产奶量发送到MQTT服务器对应的主题。
k=button(2)
if___.status( )==___:
mqttclient.publish(topic="___",content=____+","+str(___))
现在物联网的触角已延伸至田间地头,人工智能的智慧照亮了农业发展的未来之路,大数据的洪流汇聚成推动农业高质量发展的不竭动力。数字技术正以前所未有的速度融入每个角落,与乡村振兴同频共振、互融互促。
义务教育2024 八年级全一册
课堂总结
1．按照采集数据、传输与存储数据、分析处理数据、反馈与控制四个环节分析奶牛产奶监测系统的功能需求。
2．利用电子标签和读卡器采集奶牛编号，利用超声波传感器检测奶牛的产奶量；通过按键传感器手动控制数据是否发送到物联网服务平台；通过网络远程呈现奶牛产奶数据。
下课
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展开更多......

收起↑