资源简介

(共22张PPT)
第三单元 第2节
认识物联网的智能控制
（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
增强对平台数据安全、设备管理和自动化控制的责任意识。
通过活动3.2.1与3.2.2了解平台服务和智能交通等案例，体会控制策略。
理解平台如何利用数据形成判断与控制指令，并分析终端设备执行控制的过程。
认识物联网服务平台在设备连接与数据处理中的关键作用。
02
新知导入
共享单车、智能交通、消防安全等系统都依赖平台分析数据并发出控制指令，再由终端设备执行操作。
平台中的数据如何被使用？平台发出的指令是怎样让终端设备动作的？
平台负责处理数据、形成决策，终端设备则作为执行者，将控制指令转化为动作。
物联网服务平台就像大脑，设备采集到的数据在平台中汇总、分析，并生成控制指令。
本课时我们将探索平台的作用，认识终端设备如何执行控制指令，并体会智能控制的实现方式。
02
新知导入
认识物联网的智能控制
主题：平台 → 数据 → 控制 → 执行器——物联网智能控制的实现路径。
03
新知讲解
1.探索物联网服务平台
物联网服务平台是各种物联网设备互联的枢纽。在实际应用中，物联网服务平台承担设备通信、数据存储与处理等职能。例如，在共享单车应用中，单车、手机都需要连接服务平台，才能完成租赁、使用、归还等一系列工作，其承担的任务可以简单归纳如下页表格。
小贴士
PaaS（Platform as a Service，平台即服务）是把服务器平台作为一种服务提供的商业模式，是云计算服务模式之一。
03
新知讲解
表3-2-1
表3-2-1展示了共享单车服务平台的作用。物联网服务平台既要向下实现对终端的管理、控制，还要向上为应用层功能的开发提供支撑。
设备通信 数据存储 数据处理
连接对象：单车、用户（手机APP） 连接数量：满足百万级规模用户的连接需要 单车数据：基本信息、位置信息、锁的开关状态、电池电量、使用记录 用户数据：基本信息、消费记录、骑行的路径和位置信息 完成用户账号核验、骑行费用计算等任务
支撑单车租赁、使用、归还全流程的通信需要 存储海量的设备数据与用户数据，供平台处理分析 利用大数据技术和人工智能工具，挖掘数据中的价值
03
新知讲解
选择一个免费的物联网服务平台，实现电子开发板与平台之间的MQTT通信。
1.登录IoT平台网站，完成注册，页面跳转到“工作间”并获得用户ID和密码，如图3-2-2所示。
2.打开程序设计软件，加载网络服务中的MQTT和Wi-Fi模块。
活动3.2.1 探索服务平台的使用
03
新知讲解
3.按照“工作间”页面中的参数编写程序（图3-2-4），并将程序上传到电子开发板，观察运行效果：
程序重复尝试将电子开发板连接到热点，直到连接成功，在屏幕第1行显示“Wi-Fi连接成功”；随后重复尝试连接物联网平台，直到连接成功，在屏幕第2行显示“MQTT连接成功”。
活动3.2.1 探索服务平台的使用
03
新知讲解
在平台提供的众多服务中，数据的分析应用尤为重要。例如，共享单车数据可以体现人们的出行习惯（图3-2-5），反映各地区的用户对交通资源的不同需求，辅助城市规划决策，产生巨大价值。
平台中数据的分析应用
小贴士
某地共享单车数据：平均单次骑行13.2分钟，骑行总距离达27亿千米，3千米内骑行用户比例约90%，减少碳排放19.5万吨——小小数据，巨大价值。
03
新知讲解
案例：消防安全物联网
消防安全物联网连接各类消防安全终端，构建了包括水、电、烟、气监测在内的全方位消防感知体系（图3-2-6）。通过分析海量数据，消防管理部门可以全面评估消防安全隐患，监督各单位落实消防安全责任，并对城市的消防安全风险进行预警。这些数据还会被共享给城市指挥中心，以保障城市安全运行。
03
新知讲解
一些导航App具备实时公交信息查询功能，车辆当前位置、预计到站时间等信息一目了然（图3-2-7）。
想一想：
1.为了实现实时公交信息查询，物联网服务平台需要处理的数据有哪些？
2.除了提供实时公交信息查询服务，上述数据还有哪些价值可以挖掘？
活动3.2.2 智能交通伴我行
图3-2-7 实时公交信息查询
03
新知讲解
参考答案：
1.为了实现实时公交信息查询，物联网服务平台需要处理的数据包括：车辆实时位置、预计到站时间、车速、班次、客流等。
2.这些数据还可以用来优化公交班次调度、为乘客推荐出行路线、辅助交通规划决策、分析道路拥堵情况等，挖掘数据背后的价值。
活动3.2.2 参考答案
图3-2-7 实时公交信息查询
04
课堂练习
案 例
智慧校园平台连接着空调、照明、门禁等设备。平台在其中承担了哪些职能？
分析：智慧校园中的空调、照明、门禁等终端设备都连接到物联网服务平台，由平台统一管理。
参考答案：平台承担了设备通信（连接空调、照明、门禁等终端，满足大量设备接入）、数据存储（记录设备运行状态与校园环境数据）、数据处理（依据温度、光线、人员在场等数据形成控制决策）等职能；平台向下管理控制终端设备，向上为校园应用功能的开发提供支撑。
04
课堂练习
做一做
做一做：结合共享单车或实时公交的例子，说说物联网服务平台“向下”“向上”分别提供了什么支撑。
参考：向下——实现对终端设备的管理和控制，如连接百万级单车与用户手机、完成账号核验与费用计算、向智能锁发送开关指令；向上——为应用层功能的开发提供支撑，如支撑扫码租车、实时公交查询等应用，并利用大数据和人工智能挖掘数据价值。
04
课堂练习
说一说：为什么说物联网服务平台是物联网的“智慧大脑”？
说 一 说
数据经过采集和传输后，在平台中存储和处理，形成判断决策。
“指挥”终端设备执行相应操作，并为后续应用打下基础。
平台向下管理控制终端，向上支撑应用开发，是设备互联的枢纽。
05
拓展延伸
拓展：PaaS与云计算服务模式
PaaS（Platform as a Service，平台即服务）是把服务器平台作为一种服务提供的商业模式，是云计算服务模式之一。
云计算服务模式一般分为三层：IaaS（基础设施即服务）提供服务器、存储、网络等基础资源；PaaS（平台即服务）在基础资源之上提供开发与运行平台；SaaS（软件即服务）直接向用户提供应用软件。
物联网服务平台正是典型的PaaS应用——设备连接、数据存储与处理、应用开发支撑，都以服务的方式由平台提供。
06
课堂总结
1
物联网服务平台是各种物联网设备互联的枢纽，承担设备通信、数据存储与处理等职能
物联网服务平台要点
2
平台既要向下实现对终端的管理和控制，还要向上为应用层功能的开发提供支撑
3
共享单车、消防安全物联网、实时公交等应用，都依托平台处理数据、形成决策
4
平台对数据的分析应用尤为重要，可挖掘数据价值、辅助城市规划决策
5
PaaS（平台即服务）是把服务器平台作为服务提供的商业模式，是云计算服务模式之一
1
2
3
4
5
07
板书设计
主题：认识物联网的智能控制（服务平台）——探索物联网的"智慧大脑"核心：设备互联枢纽 → 设备通信 → 数据存储与处理 → 数据分析应用 → PaaS
板书设计：认识物联网的智能控制
概念：物联网服务平台是各种物联网设备互联的枢纽，数据经采集和传输后，在平台中存储和处理，形成判断决策，“指挥”终端设备。
核心：设备互联枢纽 ｜ 设备通信 ｜ 数据存储与处理 ｜ 数据分析应用 ｜ PaaS
示例：共享单车（百万级连接、账号核验与费用计算）｜消防安全物联网（全方位感知预警）｜实时公交（车辆位置与到站时间）
流程：数据采集传输 → 平台存储处理 → 形成判断决策 → “指挥”终端设备 → 支撑应用层开发
08
课后作业
课后作业：
1.说出物联网服务平台承担的主要职能。
2.结合共享单车的例子，说明平台“向下”“向上”分别提供什么支撑。
3.举例说明平台如何利用数据形成判断与控制指令。
观察与发现
调查与记录
观察生活中的物联网平台应用，如共享单车、智能公交站牌等，记录平台连接了哪些设备、提供了什么服务。
选择一个物联网服务平台，了解它的功能（设备连接、数据存储与处理、应用开发支撑等），记录下来与同学交流。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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