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(共31张PPT)
主题二 活动1
物联网数据感知
（湘科版）八年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
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拓展延伸
2
新知导入
4
课堂练习
板书设计
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感知数据感知在物联网应用中的关键作用，能识别不同场景下需要感知的数据类型。
理解传感器采集数据的基本原理，能分析共享单车定位等工作机制，掌握编程读取传感器数据的方法。
能运用主控板及编程环境，编写程序采集光线、方向等传感器数据，体验数据感知的完整过程。
了解传感器技术对社会生活的积极影响，关注数据采集与隐私保护的平衡，树立合理使用技术的意识。
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
01
核心素养目标
02
新知导入
用户可通过手机APP 寻找到附近可用的共享单车；系统能记录共享单车的运动轨迹，并计算出行驶里程；系统通过监控共享单车的停放位置，对 共享单车的投放进行合理分配，并减少乱停现象。
以上功能都离不开对共享单车位置的感知。我们是怎样获得共享单车的位置信息的呢
一、数据感知
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新知讲解
共享单车中的传感器能获取自身的位置数据，并将该数据通过网络发送到共享单车系统管理端。
共享单车基本功能的实现，离不开对位置数据的实时感知。位置数据一般从感知层获取。
一、数据感知
03
新知讲解
03
新知讲解
信
息
接
链
随着生活节奏的加快，人们常常需要准确了解公交车到站 信息，以便合理安排出行。
智能公交系统实时采集每辆公交车的位置数据，实现对每辆公交车的实时位置监控、合理调配，提前告知市民公交车预计到站时间，提高出行效率。
下列表格中列举的物联网应用，分别需要感知哪些数据
思
考
析
分
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新知讲解
物联网应用 需要感知的数据
智慧医疗
智慧农业
智能家居
体温、心率、血压、血氧、睡眠状态、血糖等生命体征数据；病房温湿度、设备运行状态
室内温湿度、人体红外感应、门窗开合状态、燃气浓度、水质、灯光亮度、家电运行状态
土壤湿度、土壤酸碱度、空气温湿度、光照强度 、 二氧化碳浓度、农作物生长高度、监测数据
与人类的感觉器官类似，传感器是专门用来感知世界的设备。传感器能检测环境中的光、运动、温度、压力等状态和变化，并输出相应的数据。
二、传感器的功能与种类
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新知讲解
传感器在我们的日常生活中发挥着重要作用，它可以监测我们的健康状况、空气质量、家庭安全等，广泛应用于工业、农业和交通等领域。
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新知讲解
信
息
接
链
声音传感器依靠振动膜片接收声波，通过内部电路结构，将声音这种物理信号转化为可以传输、处理的电信号，实现声音的感知采集。
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新知讲解
信
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接
链
随着技术的发展，传感器的种类越来越多，衍生出一个庞大的传感器家族，广泛地应用于各个领域。
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新知讲解
信
息
接
链
人们设计形状不一、大小不同的传感器，以适应不同的应用需求和领域。它们可以是单独的元件，也可以集成到其他产品中。
三、体验用传感器采集数据
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新知讲解
我们可以通过传感器采集到很多数据，如光强度、声音等。
主控板上集成了光线传感器、麦克风等。
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新知讲解
探
究
践
实
1. 实验目的：熟悉光传感器的使用。
2. 实验设计：按“A”键，从光传感器获取光强度值，并显示在显示屏上。
3. 实验准备：主控板、USB 连接线、编程计算机、编程环境、LED 手电等。
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新知讲解
探
究
践
实
4. 实验过程
（1）连接设备。将主控板与编程计算机通过数据线连接。
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新知讲解
探
究
践
实
4. 实验过程
（2）设置编程环境。运行编程软件，添加相关主控板模块。
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新知讲解
探
究
践
实
4. 实验过程
（3）编写程序。
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新知讲解
探
究
践
实
4. 实验过程
（4）运行程序，改变实验条件，记录数据。
序号 光照条件 光线强度数值
1 完全遮挡光线
2 自然照明
3 LED手电距离10 cm照射
4 LED手电距离30 cm照射
5 ~ 20（接近全黑）
200 ~ 400（室内正常亮度）
850 ~ 950（极强光）
400 ~ 550（光衰后中等偏强）
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新知讲解
探
究
践
实
主控板还集成了三轴加速度传感器、磁场感应器等传感器。
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新知讲解
信
息
接
链
指南针是通过感应地球磁场来指示方向的。指南针、造纸术、火药及 印刷术并称为我国古代四大发明。
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新知讲解
探
究
践
实
1. 实验目的：制作数字指南针，体验磁场传感器(指南针)的使用。
2. 实验设计：按“A”键，读取指南针方向数值，并显示在显示屏上。
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新知讲解
探
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践
实
3. 实验准备：主控板、USB 连接线、编程计算机。
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新知讲解
探
究
践
实
4. 实验过程：
（1）连接设备，在扩展用户库中搜索“地磁传感器”,并选择该模块， 编写程序。
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新知讲解
探
究
践
实
4. 实验过程：
（2）运行程序，按照显示屏提示分别在水平和垂直方向旋转主控板， 校准指南针。
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新知讲解
探
究
践
实
4. 实验过程：
（3）将主控板平放在桌面，慢慢旋转改变方向，记录指南针角度。
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新知讲解
探
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践
实
4. 实验过程：
序号 主控板方向 指南针角度 方向
1 正对窗户
2 正对讲台
3 正对走廊
180°
90°
0° (或 360°)
南 (S)
东 (E)
北 (N)
04
课堂练习
1. 在物联网四层结构模型中，传感器属于 层设备。
2. 通过网络收集整理资料，参考图示，小组合作设计方案，按照时间线展示我国互联网发展过程中具有代表性的产品或事件。
感知层
例：地磁传感器。
基本功能：感应地球磁场，测算设备相对正北的角度。
用途：制作电子指南针，用于导航、机器人方向检测。
05
拓展延伸
06
板书设计
物联网数据感知
二、传感器的功能与种类
定义：感知世界，输出数据
功能：检测光、运动、温度、压力等
种类：光传感器、声音传感器、磁场传感器……
三、体验传感器采集数据
光传感器实验：光线强度→数值显示
磁场传感器实验：地磁方向→角度显示
一、数据感知
感知层是物联网的基础
位置数据从感知层获取
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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