资源简介

(共23张PPT)
第一单元 第2节
探究物联网的基本原理
（贵州版）八年级
上册
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
了解物联网数据采集与传输带来的便捷，初步认识物联网数据安全与设备管理的重要性，树立安全使用物联网设备的意识。
通过活动1.2.1，学会运用表格工具分析常见物联网应用的基本功能，提升数字化学习与协作能力。
理解物联网4大基本功能的含义及协同关系，能运用“采集→传输→处理→反馈”的功能框架分析身边的物联网应用。
通过智能水表等案例,感知物联网数据采集,传输,处理和反馈的基本功能,认识万物互联背后的数据流动,增强主动关注物联网应用的意识。
02
新知导入
在生产、生活的各个场景中，越来越多的设备连入网络，新的物联网应用不断涌现，给人们带来全新的体验。智能水表让人们享受“抄表不入户、缴费不出门”的便捷……
物联网是如何工作的？
它具有哪些基本功能？
物联网靠数据采集、传输、处理和反馈4大基本功能协同工作，让万物互联互通！
同学们，你见过或用过哪些物联网应用？它们分别给你带来了什么便捷？
物联网具有数据采集、传输、处理和反馈等基本功能。本节课我们将通过智能水表案例与思考讨论，认识物联网的基本功能。
02
新知导入
探究物联网的基本原理
主题：认识功能 → 案例分析 → 迁移运用——通过智能水表案例与活动1.2.1，理解物联网的4大基本功能。
03
新知讲解
1. 认识物联网的基本功能
物联网具有数据采集、传输、处理和反馈等基本功能。
了解万物互联背后的基本原理，将有助于我们主动发现和理解身边的各种物联网应用，增强对物联网设备的管理能力。
03
新知讲解
1. 认识物联网的基本功能
数据采集：通过传感器来感知并记录物理世界的各种数据，如温度、位置等。
数据传输：通过通信技术和网络协议，将采集的数据传输到云端或本地的服务器。
数据处理：对数据进行存储、分析，得出判断或形成决策。
反馈：将处理后的结果反馈给人或物，实现对物的远程控制等。
小贴士
物联网4大基本功能：数据采集 → 数据传输 → 数据处理 → 反馈。
03
新知讲解
案例：智能水表
智能水表系统让人们享受“抄表不入户、缴费不出门”的便捷。每个智能水表都有唯一编号，水表内安装了用水量传感器，具有连接到供水公司服务器的数据传输通道。用户的水表编号和用水量数据通过网络传输到供水公司的服务器后，计费和记账等应用程序会自动处理数据，并将结果反馈给用户和供水公司（图1-2-2）。
03
新知讲解
案例：智能水表
用户可以使用手机App查询账单、缴费；供水公司一旦收到用水量异常警报，可以及时排查和抢修漏水管网，实现对供水系统的远程智能监管。结合图1-2-2，分析4大基本功能在智能水表系统中的体现。
功能环节 智能水表系统中的体现
数据采集 用水量传感器采集用水量数据
数据传输 水表编号和用水量数据通过网络传输到供水公司的服务器
数据处理 计费和记账等应用程序自动处理数据
反馈 结果反馈给用户和供水公司
03
新知讲解
思考与讨论
阅读“智能水表”案例，小组讨论以下问题，把你的回答填入表格：
讨论问题 我的回答
1.智能水表系统具备数据采集、传输、处理和反馈这几个基本功能吗？ 具备。传感器采集用水量（采集），数据经网络传输到服务器（传输），计费和记账程序处理数据（处理）,
结果反馈给用户和供水公司（反馈）。
2.在一些未安装智能水表的地区，抄表员人工抄表并录入系统后，用户也可以在网上查询和支付电子账单。与之相比，智能水表具有哪些便捷之处？ 抄表不入户，避免打扰；数据实时传输，计量更及时准确；异常警报能及时发现漏水、减少损失；实现对供水系统的远程智能监管。
03
新知讲解
小贴士·自动控制阀
有的智能水表还安装了自动控制阀，供水公司收到用水量异常警报后，可以远程向水表下达关阀命令。
远程关阀命令体现了物联网的“反馈”功能——将处理后的结果传递给物（水表），实现对物的远程控制。这说明：物联网的4大基本功能协同工作、形成闭环，实现对物的智能管理和控制。
03
新知讲解
活动1.2.1 分析常见物联网应用的基本功能：选择1~2种常见的物联网应用，分析其可能采集和传输哪些数据，进行怎样的处理，实现哪些反馈，完成表1-2-1。
活动1.2.1
小贴士
分析角度——采集和传输哪些数据、进行怎样的处理、实现哪些反馈。
03
新知讲解
活动1.2.1
先看刷卡乘车的分析方法（表1-2-1第1行），再仿照示例，课堂共同完成智能温室种植、智能路灯的分析。
物联网应用 采集和传输的数据 进行的处理 实现的反馈
刷卡乘车 交通卡标识、卡内金额、刷卡时间和地点等 计算乘车费用等 扣费，闸机控制等
智能温室种植 温室内温度、湿度、光照、土壤水分、CO 浓度 对比预设作物参数，分析环境是否适宜 自动开关喷淋、通风、遮阳、补光设备
智能路灯 环境光照强度、人体 / 车辆感应信号、路灯工作状态 判断外界明暗、是否有通行对象，统计故障 自动开关灯、调节亮度，上报灯具故障
03
新知讲解
活动1.2.1
回顾身边的物联网应用，运用4大基本功能框架分析，完成下表。
我身边的物联网应用 4大基本功能的体现
智能水表 传感器采集用水量数据→网络传输到服务器→计费记账程序处理→反馈用户与供水公司
智能电表 传感器采集用电功率、用电量数据→网络传输到服务器→电费核算、异常用电分析处理→推送用电账单、过载断电提醒
智能门禁 摄像头 / 刷卡模块采集身份、刷卡时间信息→网络传输到服务器→比对权限信息判断是否放行→门锁开 / 闭、记录出入日志
04
课堂练习
案 例
智能水表系统体现了哪些基本功能？
判断以下说法是否正确，并说明理由：
物联网的基本功能包括数据采集、传输、处理和反馈。
智能水表中传感器采集的是用水量数据。
物联网的数据处理只能在本地服务器完成。
反馈功能可以实现对物的远程控制。
图 1-2-2 智能水表系统
04
课堂练习
做一做
完成以下任务：
1. 列举物联网的4大基本功能，并各举一个例子说明。
2. 画出智能水表系统中数据的流动过程（水表传感器→网络→供水公司服务器→用户/供水公司）。
04
课堂练习
说一说：你身边的物联网应用中，能识别出它的4大基本功能吗？这些功能给生活带来了哪些便捷？
说 一 说
我家的智能水表不用抄表员上门，用手机App就能查询账单、缴费，特别方便！
刷卡乘车时，交通卡数据被采集和传输，系统自动计算费用、控制闸机开关。
智能水表还有自动控制阀，收到用水量异常警报后，供水公司能远程关阀！
05
拓展延伸
拓展：从人工抄表到智能抄表
在一些未安装智能水表的地区，抄表员需要人工抄表并录入系统。查阅资料，了解“智能抄表”技术的发展与应用（如窄带物联网NB-IoT技术）。
思考：物联网的4大基本功能如何让“抄表不入户、缴费不出门”成为现实？
06
课堂总结
1
物联网具有数据采集、传输、处理和反馈4个基本功能
本节课要点
2
数据采集：通过传感器感知并记录物理世界的各种数据
3
数据传输：通过通信技术和网络协议传输到云端或本地服务器
4
数据处理：存储、分析数据；反馈：将结果传递给人或物，实现远程控制
5
智能水表案例体现了4大基本功能的协同工作
1
2
3
4
5
07
板书设计
概念：物联网具有数据采集、传输、处理和反馈等基本功能，这是万物互联背后的基本原理。
核心：数据采集 ｜ 数据传输 ｜ 数据处理 ｜ 反馈控制
板书设计：探究物联网的基本原理
示例：智能水表（传感器采集用水量→网络传输到供水公司服务器→计费记账自动处理→反馈用户与供水公司）
流程：数据采集（传感器）→ 数据传输（网络）→ 数据处理（服务器）→ 反馈（远程控制）
08
课后作业
思考：物联网的4大基本功能是什么？各有什么作用？实践：选择1项身边的物联网应用，分析其4大基本功能的体现，完成分析表。
观察与发现
调查与记录
观察家中或小区的智能水表、智能电表等设备，记录它们采集的数据和反馈的方式。
查阅资料，了解智能抄表技术（如NB-IoT）的发展与应用，感受物联网技术的进步。中小学教育资源及组卷应用平台
第1课时 认识物联网的基本功能 · 课堂练习单
姓名：______________ 班级：______________ 日期：______________
一、填一填（物联网的4大基本功能）
提示：物联网具有数据采集、传输、处理和反馈4个基本功能。可结合智能水表案例填写各功能的作用。
基本功能 作用说明
数据采集
数据传输
数据处理
反馈
二、连一连（将智能水表系统组成与基本功能连线）
智能水表系统组成 对应的基本功能
用水量传感器 数据传输
数据传输通道 反馈
计费和记账程序 数据采集
手机App查询账单、缴费 数据处理
三、填一填（智能水表系统组成及作用）
智能水表系统组成 作用
用水量传感器
数据传输通道
计费和记账程序
自动控制阀
四、判一判（判断对错，正确打√，错误打×）
物联网具有数据采集、传输、处理和反馈4个基本功能。（ ）
智能水表通过用水量传感器采集用水量数据。（ ）
物联网的数据处理只能在本地服务器完成，不能在云端进行。（ ）
用户可以使用手机App查询水费账单、缴费。（ ）
反馈是将处理后的结果反馈给人或物，实现对物的远程控制。（ ）
五、说一说（思考与讨论：智能水表）
讨论问题 我的回答
1.智能水表系统具备数据采集、传输、处理和反馈这几个基本功能吗？
2.在一些未安装智能水表的地区，抄表员人工抄表并录入系统后，用户也可以在网上查询和支付电子账单。与之相比，智能水表具有哪些便捷之处？
第1课时 认识物联网的基本功能 · 探索活动单
姓名：______________ 班级：______________ 日期：______________
活动一：思考与讨论·智能水表
阅读“智能水表”案例，小组讨论以下问题，把你的回答填入表格：
讨论问题 我的回答
1.智能水表系统具备数据采集、传输、处理和反馈这几个基本功能吗？
2.与人工抄表相比，智能水表具有哪些便捷之处？
活动二：活动1.2.1·常见的物联网应用分析
选择1~2种常见的物联网应用，分析其可能采集和传输哪些数据、进行怎样的处理、实现哪些反馈，完成下表（可参考表1-2-1刷卡乘车示例）：
物联网应用 采集和传输的数据 进行的处理 实现的反馈
刷卡乘车 交通卡标识、卡内金额、刷卡时间和地点等 计算乘车费用等 扣费、闸机控制等
活动三：智能水表系统中数据的流动
结合图1-2-2智能水表系统图，梳理数据在系统中的流动环节，填写下表：
数据流动环节 智能水表系统中的体现 说明
数据采集
数据传输
数据处理
反馈
第1课时 认识物联网的基本功能 · 课后调查表
调查人：______________ 调查对象：______________ 日期：______________
亲爱的同学，请观察家中或身边的物联网应用，或者询问长辈，了解它们采集了什么数据、实现了什么反馈，并记录在下表中。
序号 物联网应用 采集和传输的数据 实现的反馈 是否体现4大基本功能
1
2
3
4
5
6
提示：判断要点——应用是否通过传感器采集数据并进行传输、处理，是否对物实现了反馈或控制。物联网应用通常涉及传感器、远程控制等。
我的发现与感想
家长评价
家长签名：______________ 日期：______________
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