第一单元 第4课 物物相连有价值 课件 义务教育版(2024)信息科技八年级全一册

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第一单元 第4课 物物相连有价值 课件 义务教育版(2024)信息科技八年级全一册

资源简介

(共16张PPT)
八年级信息技术
第4课 物物相连有价值
同学们,今天就让我们走进物与物相连的世界吧!
学习目标
通过本课学习,你将能够完成以下任务
1
了解物联网中数据的重要作用
理解传感器数据如何通过分析、可视化和反馈为决策提供参考
2
认识物联网的社会价值
认识物联网在远程控制、传感器协同和社会发展中的重要价值
物联网的"神经触角"
物联网中的传感器就像遍布在世界各个角落的"神经触角",每时每刻都在现实世界中感知和检测,源源不断地为互联网输送各种各样的数据。
物联网带来的变化
海量数据促进生产、生活和社会管理进一步网络化、精细化,推动社会向着智能化、高效化发展。
互联网的“神经触角”
4.1
丰富实时数据的作用
传感器采集的海量数据,经过分析处理后能为决策提供重要参考。
思考:天气预报的数据是从哪里来的?它们如何帮助我们做出决策?
从数据到决策:物联网数据的价值链条
第一步
数据采集
传感器实时采集海量环境数据
第二步
分析处理
深入分析与准确判断
第三步
可视化呈现
用图表直观展示数据变化趋势
第四步
决策参考
为决策提供科学参考
生活实例:中央气象台网站
在中央气象台的网站上,可以查看全国各地的实时气温、风力、降水量等多种数据,以及基于这些数据形成的可视化图表。这些数据来自遍布全国的气象传感器,经过分析处理后以直观的方式呈现,帮助人们了解天气变化、做出出行和生产决策。
学习活动 1
查看天气实况图,探究数据来源
活动任务
访问中央气象台网站,查看本地的天气实况图,观察气温、风力、降水量等数据的可视化呈现。
思考与讨论
1
数据从哪里来?
这些天气图表是基于什么数据生成的?这些数据是如何采集到的?
2
数据如何获取?
如果让你设计一个气象监测系统,你会如何获取这些环境数据?需要哪些传感器?
4.2
远程控制的优势
实现万物互联,不仅能感知数据,还能通过网络远程发送控制指令进行控制。
思考:出门在外,你希望家里的哪些设备可以远程控制?
远程控制:跨越空间的操控能力
远程控制的工作原理
用户通过手机或电脑发送控制指令,指令经由网络传输到目标设备,设备接收到指令后执行相应操作,实现远程控制。
远程控制的核心优势
突破空间限制,随时随地操控设备
及时响应突发情况,减少损失
提高生活便利性和工作效率
实现自动化、智能化管理
生活中的应用场景
智能家居
远程开关灯、空调、窗帘等家电
智慧农业
远程控制灌溉、通风、温控系统
智能安防
远程监控、自动报警、智能门锁
工业控制
远程监控设备运行、故障预警
学习活动 2
设计一种物联窗户方案
情境:下雨天没关窗户可能导致家中进水,造成财产损失。请设计一种物联窗户方案,实现远程关闭窗户的功能。
设计思考框架
需要哪些传感器?
提示:
雨水传感器?
湿度传感器?
风力传感器?
还有什么?
如何实现控制?
提示:
手机APP远程控制?
传感器自动触发?
电机驱动窗户?
网络如何连接?
方案有什么价值?
提示:
防止雨水进屋?
保护家中财产?
提高生活便利?
还有什么价值?
4.3
传感器协同带来的新智能
将多种传感器采集的数据融合,进行协同控制,往往会产生"1+1>2"的效果。
思考:为什么多种传感器一起工作比单一传感器更智能?
本地不同种类传感器的协同
单一传感器采集的数据有限,很多应用场景需要使用多种传感器。多种传感器融合,类似于人类大脑对各种感官采集的数据进行综合处理,结合已有知识对环境和周围发生的事情作出判断。
生活实例:智能楼梯灯
光线传感器
判断环境亮度
天黑时才允许亮灯
白天不亮灯,节约电能
声音传感器
检测是否有声音
有人经过时触发亮灯
无人时自动熄灭
协同控制
天黑 + 有声音
= 灯亮
两个条件同时满足才工作
网络传感器的协同
传感器采集的数据通过网络汇集形成大数据,进行分析和挖掘后,可以产生有价值的信息。
实例:多传感器协同检测河道水质
一个水质传感器:只能获取某一位置的水质数据
多个水质传感器:可以获取多个位置的水质数据
数据通过网络汇聚:可以分析整条河道的水质变化
最终目标:找出水质变化的位置,定位污染源
物联网的安全问题不容忽视
物联网给人们生活带来了便利,但安全问题同样不容忽视。主要存在两方面的安全风险:
设备安全风险
物联设备都是物理实体,如果遭到网络攻击,可能会产生比较严重的后果。
例如:
智能门锁被破解导致财产损失
医疗设备被攻击危及生命安全
工业控制系统被入侵造成事故
数据安全风险
传感器采集了大量数据,如果被别有用心的人利用,会引起安全风险。
例如:
个人位置和行为数据泄露
家庭生活隐私被侵犯
关键基础设施数据危害国家安全
学习活动 3
探讨气象监测点的部署意义
背景:为确保气象数据的准确性,气象部门会在单个城市设置数千个气象监测点。
思考:为何需要部署这么多的监测点?这些监测点对于气象预测有哪些重要意义?
拓展与提升
模拟物联楼梯灯,探索网络协同价值
实践任务
使用物联实验设备模拟物联楼梯灯,要求:
使用两种不同类型的传感器
体现传感器之间的协同工作
实现楼梯灯的智能控制
深入思考
如果将不同楼层的楼梯灯接入网络:
能产生什么新的价值?
可以实现哪些智能功能?
对节能管理有什么帮助?
课堂小结
丰富实时数据的作用
传感器采集的海量数据,经过分析处理和可视化呈现,为决策提供科学参考。
远程控制的优势
通过网络远程发送控制指令,突破空间限制,实现随时随地的设备操控。
传感器协同的新智能
本地多传感器融合与网络数据汇聚,产生"1+1>2"的协同效应。
物联网安全意识
关注设备安全和数据安全,在享受便利的同时增强安全防范意识。
感谢同学们的观看!
下课啦!

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