第一篇：6B1-3.走進物聯(lián)網(wǎng)【教案】

第一單元 走近物聯(lián)網(wǎng)

第1課 爸爸的減肥計劃——智能穿戴設(shè)備【教案】

執(zhí)教教師：

日期：

【教學(xué)目標(biāo)】

① 知識與技能：初步了解認(rèn)識智能穿戴設(shè)備，會使用智能穿戴設(shè)備。② 過程與方法：與同組同學(xué)熟練交流智能穿戴設(shè)備的優(yōu)缺點，并嘗試總結(jié)他們的共同點，為我們帶來的便利。

③ 情感態(tài)度與價值觀：在使用智能穿戴設(shè)備的過程中，認(rèn)識到科技給我們帶來的便利，讓科技在未來更多的造福人類。

【情境導(dǎo)入】

早上，爸爸展練回來，顧不上擦掉臉上的汗水，興奮地拿起手機，氣喘吁吁地說:“12000步，5.8公里，消耗熱量586千卡。照這樣的運動量，我的減肥計劃一定會提前完成!”

阿爾法：萌芽，你知道爸爸的運動數(shù)據(jù)是怎么來的嗎? 萌芽：爸爸佩戴了智能手環(huán)。它可以記錄鍛煉、睡眠等相關(guān)數(shù)據(jù)，還可以通過藍牙將這些數(shù)據(jù)傳到手機上。智能手環(huán)屬于智能穿戴設(shè)備的一部分?！究匆豢础?/p>

你還知道哪些智能穿戴設(shè)備?你的家人、同學(xué)、朋友佩戴過哪些智能穿戴設(shè)備? 【想一想】

人們?yōu)槭裁磁寤蛑悄艽┐髟O(shè)備?這些智能穿戴設(shè)備在我們的生活中能起到什么作用? 【學(xué)一學(xué)】

智能穿戴設(shè)備又稱為“可穿戴設(shè)備”，是應(yīng)用穿戴式技術(shù)對日常穿戴用品進行智能化設(shè)計、開發(fā)的智能設(shè)備的總稱，如智能眼鏡、智能手環(huán)、智能手套等。

1.智能手環(huán)

智能手環(huán)是一種穿戴式智能設(shè)備。智能手環(huán)可以記錄用戶生活中的運動、睡眠、血壓、心跳等實時數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)、藍牙等與手機、平板等設(shè)備同步，通過將數(shù)據(jù)反饋給用戶起到提示、指導(dǎo)用戶健康生活的作用。

2.智能手表

智能手表是具有信息處理能力、符合手表基本技術(shù)要求的手表，除顯示時間以外，還具有提醒、報警、通信、導(dǎo)航、定位、校準(zhǔn)、監(jiān)測、交互等一種或多種功能。

3.智能眼鏡

智能眼鏡是指具有獨立的操作系統(tǒng)、可接人無線網(wǎng)絡(luò)的眼鏡。智能眼鏡可以將眼鏡、智能手機、攝像機等集于一身，通過鏡片將信息實時展現(xiàn)在用戶眼前。有的智能眼鏡還可以通過語音或動作操控，完成添加日程、地圖導(dǎo)航、拍攝照片、播放視頻、與朋友互動和視頻通話等功能?！咀h一議】

智能穿戴設(shè)備是通過什么方式連接手機的?智能手環(huán)是如何記錄步數(shù)、心跳、血壓等數(shù)據(jù)的? 【試一試】

隨著物聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展，智能穿戴設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。請你設(shè)計一件智能穿戴設(shè)備，畫出它的設(shè)計圖，并用文字描述它的功能，然后在小組內(nèi)交流。

【收獲與分享】

完成本課學(xué)習(xí)后，與朋友、家人分享、交流自己的快樂和收獲，填寫下表。本節(jié)課最有趣的內(nèi)容

本節(jié)課遇到的困難及解決方法 我還想學(xué)習(xí).....第一單元 走近物聯(lián)網(wǎng)

第2課 出門遠(yuǎn)行，家在手中——智能家居【教案】

執(zhí)教教師：

日期：

【教學(xué)目標(biāo)】

① 知識與技能：初步了解認(rèn)識智能家居，會使用智能家居。

② 過程與方法：與同組同學(xué)熟練交流智能家居的優(yōu)缺點，并嘗試總結(jié)他們的共同點，為我們帶來的便利。

③ 情感態(tài)度與價值觀：在使用智能家居的過程中，認(rèn)識到科技給我們帶來的便利，讓科技在未來更多的造福人類。

【情境導(dǎo)入】

端午節(jié)假期，萌芽隨爸爸、媽媽外出旅行?；疖囬_動后，媽媽突然緊張地說:“糟了，家里的燃?xì)庠詈孟駴]關(guān)!”這時，爸爸趕緊掏出手機戳戳點點了一會兒，說道:“放心吧，燃?xì)庠钜呀?jīng)關(guān)閉了!室內(nèi)空氣指數(shù)正常?！泵妊砍绨莸赝职?，豎起了大拇指。

萌芽：有了物聯(lián)網(wǎng)，生活真方便!阿爾法：通過物聯(lián)網(wǎng)，我們不但可以遠(yuǎn)程開關(guān)燃?xì)庠睿刂瓶照{(diào)、熱水器等，而且可以給花澆水呢!【看一看】

你家里有哪些設(shè)備可以連接互聯(lián)網(wǎng)?有哪些設(shè)備可以用手機控制?先在組內(nèi)說一說，然后與全班同學(xué)分享?！鞠胍幌搿?/p>

家用設(shè)備連接互聯(lián)網(wǎng)后，給我們的生活帶來了哪些方便?產(chǎn)生了怎樣的影響? 【學(xué)一學(xué)】

1.遠(yuǎn)程控制，出行無憂

利用物聯(lián)網(wǎng)，我們可以輕松地對許多家用設(shè)備進行遠(yuǎn)程控制，如遠(yuǎn)程控制電動窗簾、電子門鎖、澆花器、魚食投喂裝置等。我們即使短期出行，也可以監(jiān)測、管理家中的智能設(shè)備。

2.實時監(jiān)測，關(guān)注環(huán)境

使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，我們可以根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時遠(yuǎn)程控制家中的智能設(shè)備，改善室內(nèi)環(huán)境。例如:風(fēng)雨來臨，關(guān)閉門窗;溫度、濕度變化，啟動空調(diào)、加濕器;室內(nèi)PM2.5、CO2、SO,濃度超標(biāo)，啟動空氣凈化系統(tǒng)等。

3.智能報警，保家安全

在家中安裝物聯(lián)網(wǎng)智能報警系統(tǒng)可以保障家中安全。無線報警系統(tǒng)可以接收無線報警傳感器的報警信息，并執(zhí)行相關(guān)的聯(lián)動控制，讓家庭受到全方位的保護。智能報警聯(lián)動系統(tǒng)報警時，燈光、報警器、攝像頭等自動開啟。

4.常用智能家居設(shè)備 【議一議】

一個完整的智能家居系統(tǒng)包括幾部分?它們之間是靠什么連接的，通過什么途徑傳輸信息? 【試一試】

根據(jù)對智能家居的理解，為你家設(shè)計一份物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案。(方案可以是文字描述，也可以是結(jié)構(gòu)圖。)【收獲與分享】 完成本課學(xué)習(xí)后，與朋友、家人分享、交流自己的快樂和收獲，填寫下表。本節(jié)課最有趣的內(nèi)容

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第3課 刮風(fēng)下雨早知道——數(shù)字氣象站【教案】

執(zhí)教教師：

日期：

【教學(xué)目標(biāo)】

① 知識與技能：初步了解認(rèn)識數(shù)字氣象站，會使用數(shù)字氣象站。② 過程與方法：與同組同學(xué)熟練交流數(shù)字氣象站的優(yōu)缺點，并嘗試總結(jié)他們的共同點，為我們帶來的便利。

③ 情感態(tài)度與價值觀：在使用數(shù)字氣象站的過程中，認(rèn)識到科技給我們帶來的便利，讓科技在未來更多的造福人類。

【情境導(dǎo)入】

后天就是周末了，萌芽和小伙伴們相約去郊區(qū)游玩。萌芽剛跟爸爸說完計劃，爸爸就說: “周末有中雨，你們還是下周再去吧!萌芽：氣象部門可以預(yù)報1周甚至更長時間的天氣情況。

阿爾法：現(xiàn)在，氣象部門采用物聯(lián)網(wǎng)等科技手段采集數(shù)據(jù)，提高了工作效率和氣象預(yù)測的準(zhǔn)確性。【看一看】

你的學(xué)校有校園氣象站嗎?你是否到當(dāng)?shù)貧庀笳緟⒓舆^社會實踐活動?你知道氣象站的工作流程嗎? 【想一想】

生活中，哪些行業(yè)與天氣密切相關(guān)?天氣預(yù)報對這些行業(yè)產(chǎn)生了哪些影響? 【學(xué)一學(xué)】

1.數(shù)字氣象站 數(shù)字氣象站由數(shù)據(jù)傳感器、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理設(shè)備構(gòu)成，具有氣象數(shù)據(jù) 采集、數(shù)據(jù)處理和氣象信息發(fā)布等多種功能。

2.氣象信息采集

全國各地氣象站通常利用溫濕度、風(fēng)力風(fēng)向、用量、大氣樂強等專業(yè)傳感器采集數(shù)據(jù)。

3.氣象信息的處理、分析和發(fā)布

國家氣象信息中心通過專用氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)實時收集國內(nèi)外主要臺站的觀測資料，結(jié)合衛(wèi)星云圖進行云計算、大數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析，對未來的天氣情況作出判斷和預(yù)報。

4.氣象信息采集的重要意義

氣象信息是重要的經(jīng)濟資源。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展步伐的加快，氣象條件對許多行業(yè)特別是天氣氣候敏感行業(yè)的影響越來越大，農(nóng)業(yè)、交通、航空航天、水利、環(huán)境、電信等行業(yè)對氣象觀測和預(yù)報的需求日益增強。

氣象預(yù)報、警報信息系統(tǒng)是公益性的社會基礎(chǔ)設(shè)施。要滿足公共氣象服務(wù)需求，提高氣象預(yù)報預(yù)測準(zhǔn)確率，就需要及時獲取高精度、高準(zhǔn)確度的氣象信

我國氣象災(zāi)害發(fā)生頻繁，對人們的生產(chǎn)、生活影響較大。合理利用氣象信息資源可避免或減少反常氣候、氣象災(zāi)害的發(fā)生。【議一議】

氣象信息對我們的生活有哪些影響?我們應(yīng)該從哪些方面避免或減少自然災(zāi)害的發(fā)生? 【試一試】 數(shù)字氣象站中應(yīng)用了哪些物聯(lián)網(wǎng)的知識?你能根據(jù)自己的理解畫出氣象站的工作流程圖嗎?試著畫一畫吧!

第二篇：物聯(lián)網(wǎng)培訓(xùn)教案

課題：無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)

第一部分：無線傳感網(wǎng)介紹

1.ZigBee

ZigBee簡介

Zigbee是IEEE 802．15．4協(xié)議的簡稱，它來源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂(bee)是通過飛翔和“嗡嗡”(zig)抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，而ZigBee協(xié)議的方式特點與其類似便更名為ZigBee。ZigBee主要適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備，其特點是傳播距離近、低功耗、低成本、低數(shù)據(jù)速率、可自組網(wǎng)、協(xié)議簡單。ZigBee的主要優(yōu)點如下： 1.功耗低

對比Bluetooth與WiFi，在相同的電量下（兩節(jié)五號電池）可支持設(shè)備使用六個月至兩年左右的時間，而Bluetooth只能工作幾周，WiFi僅能工作幾小時。2.成本低

ZigBee專利費免收，傳輸速率較小且協(xié)議簡單，大大降低了ZigBee設(shè)備的成本。3.掉線率低

由于ZigBee的避免碰撞機制，且同時為通信業(yè)務(wù)的固定帶寬預(yù)留了專用的時間空隙，使得在數(shù)據(jù)傳輸時不會發(fā)生競爭和沖突；可自組網(wǎng)的功能讓其每個節(jié)點模塊之間都能建立起聯(lián)系，接收到的信息可通過每個節(jié)點模塊間的線路進行傳輸，使得ZigBee傳輸信息的可靠性大大提高了，幾乎可以認(rèn)為是不會掉線的。4.組網(wǎng)能力強

ZigBee的組網(wǎng)能力超群，支持多跳，自組網(wǎng)，掉線自連接。理論上建立的網(wǎng)絡(luò)每個能有60，000個節(jié)點。5.安全保密

ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全類和軟件，并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。6.靈活的工作頻段

2．4 GHz，868 MHz及915 MHz的使用頻段均為免執(zhí)照頻段。

ZigBee的缺點如下： 1.傳播距離近

若在不適用功率放大器的情況下，一般ZigBee的有效傳播距離一般在10m——75m，主要還是適用于一些小型的區(qū)域，例如家庭和辦公場所。但若在犧牲掉其低掉線率的優(yōu)點的前提下，以節(jié)點模塊作為接收端也作為發(fā)射端，便可實現(xiàn)較長距離的信息傳輸。

2.數(shù)據(jù)信息傳輸速率低

處于2．4 GHz的頻段時，ZigBee也只有250 Kb/s的傳播速度，而且這單單是鏈路上的速率且不包含幀頭開銷、信道競爭、應(yīng)答和重傳，去除掉這些后實際可應(yīng)用的速率會低于100 Kb/s，在多個節(jié)點運行多個應(yīng)用時速率還要被他們分享掉。

3.會有延時性

ZigBee在隨機接入MAC層的同時不支持時分復(fù)用的信道接入方式，因此在支持一些實時的應(yīng)用時會因為發(fā)送多跳和沖突會產(chǎn)生延時。

ZigBee的具體應(yīng)用

ZigBee的問世已經(jīng)有很長一段時間，但是由于傳輸速率且目前電子設(shè)備中配置其模塊的比例幾乎為零，在2010年前幾乎沒有什么出名的具體應(yīng)用。在LED火熱的這幾年，人們發(fā)現(xiàn)ZigBee適用于燈光照明系統(tǒng)，智能家居系統(tǒng)這種不需要傳輸速率很快的系統(tǒng)。最近還有應(yīng)用在無線定位系統(tǒng)中并在具體的項目上得到了實施。

2.Bluetooth（藍牙協(xié)議）

藍牙簡介

藍牙協(xié)議是由愛立信公司創(chuàng)造并于1999年5月20日與其他業(yè)界領(lǐng)先開發(fā)商一同制定了藍牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，最終將此種無線通信技術(shù)命名為藍牙。藍牙技術(shù)是一種可使電子設(shè)備在10～100 m的空間范圍內(nèi)建立網(wǎng)絡(luò)連接并進行數(shù)據(jù)傳輸或者語音通話的無線通信技術(shù)。

藍牙發(fā)展趨勢

藍牙4.0是IEEE 802．15．1傳統(tǒng)藍牙，IEEE 802．11物理層和MAC層以及Wibree三者的結(jié)合體，已和大家傳統(tǒng)認(rèn)識中只適用于WPAN的藍牙有著天壤之別，在未來幾年藍牙會持續(xù)這幾年的發(fā)展趨勢進入一個應(yīng)用狂潮。

藍牙4.0最大的突破和技術(shù)特點便是沿用Wibree的低功耗傳輸，它采用簡單的GFSK調(diào)制因而有著極低的運行和待機功耗，即使只是一顆紐扣電池也可支持設(shè)備工作幾年以上。

藍牙4.0的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑cZigBee的星形拓?fù)湎啾葋淼煤唵吻覀鬏斔俾适荶igBee的幾倍以上，在傳輸距離上相對NFC又有較大優(yōu)勢，加之其在手機與音頻領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，作為一個問世不久的新技術(shù)，它對ZigBee和NFC的威脅力度卻不容忽視，未來發(fā)展不可限量。

藍牙的優(yōu)點如下：

1.功耗低且傳輸速率快

藍牙的短數(shù)據(jù)封包特性是其低功耗技術(shù)特點的根本，傳輸速率可達到1Mb/s，且所有連接均采用先進的嗅探性次額定功能模式以實現(xiàn)超低的負(fù)載循環(huán)。

2.建立連接的時間短

藍牙用應(yīng)用程序打開到建立連接只需要短短的3ms，同時能以數(shù)毫秒的傳輸速度完成經(jīng)認(rèn)可的數(shù)據(jù)傳遞后并立即關(guān)閉連接。

3.穩(wěn)定性好

藍牙低功耗技術(shù)使用24位的循環(huán)重復(fù)檢環(huán)(CRC)，能確保所有封包在受干擾時的最大穩(wěn)定度。4.安全度高

CCM的AES-128完全加密技術(shù)為數(shù)據(jù)封包提供高度加密性及認(rèn)證度。

藍牙的缺點如下：

1.數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇笮∈芟?/p>

高速跳頻使得藍牙傳輸信息時有極高的安全性但同時也限制了藍牙傳輸過程中數(shù)據(jù)包不可能太大。即使在所謂的高保真藍牙耳機中高低頻部分也是會被嚴(yán)重壓縮的。

2.設(shè)備連接數(shù)量少

相對于Wifi與ZigBee，藍牙連接設(shè)備能力確實較差，理論上可連接8臺設(shè)備，實際上也就只能做到6——7個設(shè)備連接。

3.藍牙設(shè)備的單一連接性

假設(shè)我用A手機連接了一個藍牙設(shè)備，那么B手機是連接不上它的，一定要我與此藍牙設(shè)備之間的握手協(xié)議斷開B手機才能連接上它。

藍牙應(yīng)用

從最初的藍牙傳輸數(shù)據(jù)使得藍牙技術(shù)在手機上廣泛運用，再到后來藍牙耳機和藍牙無線鼠標(biāo)的風(fēng)靡，再到時下最流行的藍牙智能家居系統(tǒng)，藍牙對人們生活產(chǎn)生的便利不言而喻。憑借著其在電子產(chǎn)品中的高配置比，人們對藍牙新產(chǎn)品的接受程度會高于ZigBee，NFC等產(chǎn)品。電子窗簾，吸塵器機器人，抽油煙機，智能穿戴產(chǎn)品，低功耗的藍牙4.0將有更大的應(yīng)用市場。

3.WiFi（無線保真協(xié)議）

WiFi技術(shù)簡介

WiFi(Wireless Fidelity，無線保真技術(shù))是IEEE 802．11的簡稱，是一種可支持?jǐn)?shù)據(jù)，圖像，語音和多媒體且輸出速率高達54Mb/s的短程無線傳輸技術(shù)，在幾百米的范圍內(nèi)可讓互聯(lián)網(wǎng)接入者接收到無線電信號。WiFi的首版于1997年問世，當(dāng)時其中定義了物理層和介質(zhì)訪問接入控制層(MAC層)并在規(guī)定了無線局域網(wǎng)的基本傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的同時規(guī)范了介質(zhì)訪問層(MAC)的特性和物理層（PHY），其中物理層采用的是FSSS(調(diào)頻擴頻)技術(shù)、紅外技術(shù)和DSSS(直接序列擴頻)技術(shù)。在1999年又新增了IEEE 802．11g和IEEE 802．11a標(biāo)準(zhǔn)進行完善。

WiFi技術(shù)特點 1.傳輸范圍廣

WiFi的電波覆蓋范圍半徑高達100 m，甚至連整棟大樓都可以覆蓋，相對于半徑只有15m藍牙，優(yōu)勢相當(dāng)明顯。

2.傳輸速度快

高達54Mb/s的傳輸速率使得WiFi的用戶可以隨時隨地接收網(wǎng)絡(luò)，并可快速地享受到類似于網(wǎng)絡(luò)游戲、視頻點播(VOD)、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)上證券、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會議等一系列寬帶信息增值服務(wù)。在這飛速發(fā)展的信息時代，速度還在不斷提升的WiFi必能滿足社會與個人信息化發(fā)展的需求。

3.健康安全

WiFi設(shè)備在IEEE 802．11的規(guī)定下發(fā)射功率不能超過100 mW，而實際的發(fā)射功率可能也就在60～70 mW。與類似的通信設(shè)備相比，手機發(fā)射功率約在200 mW～1 W，而手持式對講機更是高達5 W。相對于這兩者WiFi產(chǎn)品的輻射更小。

4.普及應(yīng)用度高

現(xiàn)今配置WiFi的電子設(shè)備越來越多，手機、筆記本電腦、平板電腦、MP4幾乎都將WiFi列入了他們的主流標(biāo)準(zhǔn)配置。

WiFi發(fā)展趨勢

前段時間WiFi技術(shù)聯(lián)盟推出了WiFi Direct標(biāo)準(zhǔn)，這也表示著WiFi在上網(wǎng)本、智能手機、電視機、機頂盒和其他設(shè)備中的采用率不斷上升的同時也開始要涉及藍牙傳統(tǒng)的WPAN領(lǐng)域。據(jù)市場調(diào)查公司In-Stat的調(diào)查數(shù)據(jù)，預(yù)計到2013年全球?qū)⑿略?.16億個配置WiFi模塊的電子設(shè)備。

傳統(tǒng)標(biāo)配中較熱門的藍牙與紅外目前只剩下藍牙，新增的配置包括重力感應(yīng)，GPS及WiFi，當(dāng)中已WiFi配置比例最高。WiFi已經(jīng)幾乎已成為目前手機及其他類似電子設(shè)備中的標(biāo)配。目前市面上的平板，筆記本電腦及智能手機幾乎全部配置有WiFi模塊。

4.Bluetooth，WiFi，ZigBee特性對比

第二部分：系統(tǒng)拓?fù)鋱D講解

讀圖分解：

1.整個系統(tǒng)接線分為兩個部分即強電部分接線和弱電部分接線。

其中強電部分接線包含智能插座，門禁，觸控開關(guān)，三組臺燈攝像頭，PM2.5傳感器，485采集器，開關(guān)電源，信息箱，四組插板。體現(xiàn)如下圖：

強電部分的接線： 1． 部件介紹：

卡線器: 其作用是把卡在同一個 卡線器的所以導(dǎo)線連通。使用方法：

每個卡線器上有五個卡口，使用之前現(xiàn)將對應(yīng)卡口撥片成 與板面垂直，從側(cè)面插入導(dǎo)線 按下?lián)芷囱b好，如右圖：

PM2.5采集器：

其作用是連接PM2.5數(shù)據(jù)采集器 和ZigBee模塊，接線方式如右圖：

觸摸開關(guān)：

此觸摸開關(guān)為三路分離控制開關(guān)，均為火線控制。打開面板，手持接線 盒，有字一面面對自己，保持字體方向 正確，接線口從右至左依此為火線進線 燈一火線，燈二火線，燈三火線。按右 圖接線方式接好。最后將所有地線 連接在一起即可。

此處火線的接入來自插卡取電端 的電源輸出。

裝好之后如右圖：

門禁系統(tǒng)：

內(nèi)部接線如右圖：

此處不用改線，僅需接上方電源即可。

電源箱：

由三個部分組成，第一空氣開關(guān)，第二 開關(guān)電源，第三適配器。

其中空氣開關(guān)進線已經(jīng)接好，空氣開關(guān) 的出線按照左零右火的解法接出，接到 插卡取電的輸入端（K端）

開關(guān)電源：共接四根線。第一組線為 AC220V(最下面兩個接口)接到插卡取電 輸出端（G端）第二組線為DC+5V輸出接出分給各個傳感器模塊使用。適配器：為球形監(jiān)控供電

第三篇：物聯(lián)網(wǎng)教案

物聯(lián)網(wǎng)------讓我們的生活更便捷

授課班級：九年級（2）班 執(zhí)教人：王廣松授課時間：12月23日

一． 教學(xué)目標(biāo): 1．了解什么是物聯(lián)網(wǎng)。

2．了解物聯(lián)網(wǎng)常見的傳感器及基本功能，并能與其模擬的人類功能相比較。3．了解射頻識別(RFID)技術(shù)。4．了解電子標(biāo)簽的功能和結(jié)構(gòu)。

5．能夠從生活中發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。二． 教學(xué)重點：重點是了解什么是物聯(lián)網(wǎng) 三． 教學(xué)難點：從生活中發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。四． 教具：電腦，多媒體課件 五． 教學(xué)過程： 1.導(dǎo)入

老師：同學(xué)們，今天的課將會為大家打開一個嶄新的世界，大家期待嗎？首先請大家看一段視頻！邊看邊思考，你從中獲取到了什么信息？ 學(xué)生：物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng) 老師：怎樣讓物“開口說話，發(fā)布信息” 學(xué)生：傳感器感知信息，RFID身份識別。

老師：這是物聯(lián)網(wǎng)的核心部分。讓我們一起來了解它們。2.新課教授

(1).認(rèn)識傳感器

教師提出任務(wù)：生自讀概念并總結(jié)。A． 傳感器的定義

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息轉(zhuǎn)換成為電信號，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感覺，讓物體慢慢變得“活”了起來。

B． 傳感器的分類（PPT展示與人的感覺器官進行對比）

通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。C． 傳感器在實際生活中的應(yīng)用（演示傳感器的實際應(yīng)用案例）

老師可以結(jié)合生活中傳感器的應(yīng)用，舉例重點說說幾種常見的傳感器。例如：

聲敏傳感器：樓梯聲控?zé)?，利用的就是聲敏傳感器，在樓道里有聲音時，它能自動接通樓道燈的電源，起到“人來燈亮，人走燈滅”的節(jié)能作用。

氣敏傳感器：它能感知特定氣體，從而可以對氣體進行檢測、監(jiān)控、報警。例如，高鐵車廂中有人吸煙時報警系統(tǒng)就會響起。（2）射頻識別（RFID）

老師：快速閱讀課文中的閱讀材料，回答以下問題 A．RFID的定義

RFID（Radio Frequency Identification）即射頻識別技術(shù)，俗稱電子標(biāo)簽，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象，并對其信息進行標(biāo)志、登記、儲存和管理。B．RFID系統(tǒng)組成

電子標(biāo)簽：由芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，通過電感耦合或電磁反射原理與讀寫器進行通信；

讀寫器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備 ；

天線：可以內(nèi)置在讀寫器中，也可以通過同軸電纜與讀寫器天線接口相連定義。C．射頻識別的應(yīng)用

RFID技術(shù)廣泛用于控制、檢測和跟蹤物體。RFID讀寫器甚至可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。廣泛應(yīng)用于物流、醫(yī)療、交通、安防等各個領(lǐng)域。

3.小組探究（物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用）

在學(xué)生了解了RFID技術(shù)后，讓學(xué)生分析下面兩個RFID應(yīng)用實例，說說采 用RFID技術(shù)后有什么好處：

例1：高速公路收費站的ETC通道能實現(xiàn)不停車電子收費。

例2：物流公司或大型超市倉儲采用射頻識別技術(shù)識別貨物。

六． 作業(yè)

為了讓學(xué)生進一步了解物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，教材中介紹了谷歌無人駕駛汽車?？梢宰寣W(xué)生先看視頻，然后討論智能汽車用到了哪些技術(shù)。七． 總結(jié)

在本課結(jié)束的時候，和學(xué)生一起總結(jié)，什么是物聯(lián)網(wǎng)？

物聯(lián)網(wǎng)是指人們通過各類傳感器實現(xiàn)物與物、物與人、人與人之間的信息獲取、傳遞、儲存、認(rèn)知、分析和使用。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)可以歸納為全面感知、可靠傳送、智能處理。

物聯(lián)網(wǎng)為什么會讓我們的生活變得智能、便捷呢？可以歸納出如下兩點：

1．物聯(lián)網(wǎng)將各種設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來形成了一個巨大的網(wǎng)絡(luò)，方便我們對各種設(shè)備的管理，因此使我們的生活更便捷。

2．各種傳感裝置能收集數(shù)據(jù)，在大數(shù)據(jù)的支撐下，連接在物聯(lián)網(wǎng)上的設(shè) 備變得“聰明”起來了，因此使我們的生活變得更智能化。

第四篇：教案01.物聯(lián)網(wǎng)

教案設(shè)計 初識物聯(lián)網(wǎng)

一、教學(xué)目標(biāo)： 1．知識與技能

知道物聯(lián)網(wǎng)概念，了解物聯(lián)網(wǎng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。掌握3D造型模塊的搭建與拆卸。團隊合作，動手搭建出簡單造型。

2．過程與方法

（1）通過教師提出的問題，視頻等材料，發(fā)揮想象力，了解物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用。（2）認(rèn)識學(xué)習(xí)3D造型模塊的搭建與拆卸。

（3）通過團隊合作，應(yīng)用比特造型模塊，創(chuàng)意設(shè)計出造型。（4）圍繞作品的創(chuàng)意，用途等方面進行說明和展示。（5個W+1個H）

3.情感，態(tài)度，價值觀

（1）小組討論問題，培養(yǎng)發(fā)散思維，提高創(chuàng)新能力，審美能力。

(2)通過模塊的組建，拼裝，培養(yǎng)動手能力，提高發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力。(3)小組為單位的學(xué)習(xí)過程，提高團隊意識，培養(yǎng)人際交往和溝通能力。(4)作品的描述展示，設(shè)計理念和功能說明，培養(yǎng)語言表達能力，提高自信心。

二、教學(xué)重難點：

重點:了解物聯(lián)網(wǎng)的概念。難點：團隊合作搭建作品。

三、教學(xué)資源

PPT課件，圖片資料，比特造型模塊。

四、教學(xué)過程

1、導(dǎo)入（視頻）

小組討論：未來的世界是怎樣的？

觀看物聯(lián)網(wǎng)介紹視頻，了解物聯(lián)網(wǎng)的概念。

圖1物聯(lián)網(wǎng)介紹視頻

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

討論介紹物聯(lián)網(wǎng)在交通、食品溯源、醫(yī)療健康、智慧家居、安全防護等各個領(lǐng)域的應(yīng)用。、實驗（認(rèn)識3D造型模塊）

圖2:3D造型模塊

圖3:3D造型模塊連接

圖4:3D造型模塊拆卸、設(shè)計創(chuàng)作（3D模塊搭建）（1）設(shè)計

小組為單位，進行創(chuàng)意造型設(shè)計。（2）創(chuàng)作

團隊合作，拼裝3D造型模塊，制作完成創(chuàng)意作品。（團隊合作完成作品拼裝）4、作品展示

教師引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，圍繞5W+1H對本組的作品進行展示，演講。

遵循5W設(shè)計理念（who、why、where、what、when）

Who？：這個作品是誰做的？（自我介紹）精彩的開頭和自我介紹—引人注目 What？：制作的作品名字叫什么？作品的外觀和功能介紹？ Why？：制作這個作品的靈感？

When？：這個作品什么時候做的？（或什么時候用？…）

Where？：這個作品在哪里制作完成的？（或在什么地方使用？…）

How？：給大家展示作品如何使用？

結(jié)束語！——禮貌結(jié)束演講

第五篇：物聯(lián)網(wǎng)

組成：宇宙空間部分：由24顆人造衛(wèi)星構(gòu)成，其中21顆工作，3顆備用。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道面上，使地球表面任何地方在任一時刻都有至少6顆衛(wèi)星在視線之內(nèi)，可達到準(zhǔn)確定位和跟蹤。4

地面監(jiān)控系統(tǒng)：由1個主控站、6個監(jiān)測站、4個地面天線組成。負(fù)責(zé)收集由衛(wèi)星傳回的信息，并計算衛(wèi)星星歷、相對距離，大氣校正等數(shù)據(jù)。

用戶設(shè)備部分：即用戶GPS信號接收機，主要功能是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，完成導(dǎo)航和定位工作

原理：GPS使用24顆人造衛(wèi)星所形成的網(wǎng)絡(luò)來三角定位接受器的位置，并提供經(jīng)緯度坐標(biāo)，可以達到準(zhǔn)確定位。但GPS定位的位置需要在可看見人造衛(wèi)星或軌道所經(jīng)過的地方，因此只用于室外定位。

組成：GPS手機+網(wǎng)絡(luò)基站+位置服務(wù)器+GPS

原理：1）AGPS手機將其的基站地址通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅?wù)器； 位置服務(wù)器將與該位置相關(guān)的GPS輔助信息（包含GPS的星歷和方位俯仰角等）傳輸?shù)绞謾C；2）手機的AGPS模塊根據(jù)輔助信息（以提升GPS信號的第一鎖定時間能力）接收GPS原始信號； 3）手機解調(diào)GPS原始信號并計算手機到衛(wèi)星的距離，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅?wù)器；4）位置服務(wù)器據(jù)此完成對GPS信息的處理，估算手機的位置，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉ㄎ痪W(wǎng)關(guān)或應(yīng)用平臺，完成手機用戶的定位。

特點: 低功耗、成本低、時延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、可靠、安全

網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有三種，星型網(wǎng)、網(wǎng)狀（mesh）網(wǎng)和混合網(wǎng)。星型網(wǎng)是由一個PAN協(xié)調(diào)點和一個或多個終端節(jié)點組成的。

PAN協(xié)調(diào)點必須是FFD，它負(fù)責(zé)發(fā)起建立和管理整個網(wǎng)絡(luò)，其它的節(jié)點（終端節(jié)點）一般為RFD，分布在PAN協(xié)調(diào)點的覆蓋范圍內(nèi)，直接與PAN協(xié)調(diào)點進行通信。星型網(wǎng)通常用于節(jié)點數(shù)量較少的場合。

結(jié)構(gòu)：Zigbee的體系結(jié)構(gòu)由稱為層的各模塊組成。每一層為其上一層提供特定的服務(wù)：即由于數(shù)據(jù)服務(wù)實體提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；管理實體提供所有的其他管理服務(wù)。每個服務(wù)實體通過相應(yīng)的服務(wù)接入點（SAP）為其上層提供一個接口，每個服務(wù)接入點通過服務(wù)原語來完成所對應(yīng)的功能。

4.物聯(lián)網(wǎng)概念及層次結(jié)構(gòu)：

定義：把任何物品通過射頻識別（RFID），紅外感應(yīng)器，全球定位系統(tǒng)，激光掃描器 等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和共享，以實現(xiàn)智能化識別和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

層次結(jié)構(gòu)：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層（行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用平臺），物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層（業(yè)務(wù)支撐平臺、核心網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)絡(luò)），物聯(lián)網(wǎng)感知層（定位授時、攝像監(jiān)控、傳感器網(wǎng)、M2M終端、RFID讀寫）

RFID的結(jié)構(gòu)：從結(jié)構(gòu)上講RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個詢問器和很多應(yīng)答器組成。

RFID的組成：：由天線，耦合元件及芯片組成，一般來說都是用簽作為應(yīng)答器，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象。閱讀器：由天線，耦合元件，芯片組成，讀取（有時還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式rfid讀寫器（如：C5000W）或固定式讀寫器。

應(yīng)用軟件系統(tǒng) ：是應(yīng)用層軟件，主要是把收集的數(shù)據(jù)進一步處理，并為人們所使用。

原理：標(biāo)簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，或者由標(biāo)簽主動發(fā)送某一頻率的信號，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

6.三要素：傳感器、感知對象、觀察者

特征：傳感器網(wǎng)絡(luò)是集成了監(jiān)測、控制以及無線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點數(shù)目更為龐大(上千甚至上萬)，節(jié)點分布更為密集；由于環(huán)境影響和能量耗盡，節(jié)點更容易出現(xiàn)故障；環(huán)境干擾和節(jié)點故障易造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化；通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點是固定不動的。另外，傳感器節(jié)點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都十分有限。傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計目標(biāo)是提供高服務(wù)質(zhì)量和高效帶寬利用，其次才考慮節(jié)約能源；而傳感器網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計目標(biāo)是能源的高效利用，這也是傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最重要的區(qū)別之一。

關(guān)鍵技術(shù)：節(jié)點自定位技術(shù)、時間同步技術(shù)、（3）數(shù)據(jù)融合技術(shù)、（4）網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)

概念：M2M是machine-to-machine的簡稱，即“機器對機器”的縮寫，也有人理解為人對機器(man-to-machine)、機器對人(machine-to-man)等，旨在通過通信技術(shù)來實現(xiàn)人、機器和系統(tǒng)三者之問的智能化、交互式無縫連接

特點：（1）M2M通信與人和人之間的通信有本質(zhì)的區(qū)別，因為M2M通信是面向機器的通信，它將遍布在日常生活中的機器設(shè)備連接起來，組成網(wǎng)絡(luò)，所以具有常規(guī)通信所沒有的特點。（2）M2M表達的是多種不同類型通信技術(shù)的有機結(jié)合，包括機器之間通信、機器控制通信、人機交互通信以及移動互聯(lián)通信。

3）M2M讓機器、設(shè)備在應(yīng)用處理過程中與后臺信息處理系統(tǒng)建立無線連接、共享信息，并與操作者共享信息。（4）M2M技術(shù)綜合了數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、GPS等系統(tǒng)，能夠使業(yè)務(wù)流程自動化，集成公司的IT設(shè)備和非IT設(shè)備，并創(chuàng)造相關(guān)增值服務(wù)。

8.定義：云計算是一種動態(tài)的、易擴展的、通過互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化的資源計算方式。狹義云計算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式；廣義云計算是指服務(wù)的交付和使用模式。“云” 是指由成千上萬臺計算機和服務(wù)器集群，通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的“電腦云”。

特點：以免費或付費使用的形式向用戶提供各種計算服務(wù)的，主要包括：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS（Infrastructure as a Service）、平臺即服務(wù)PaaS（Platform as a Service）和軟件即服務(wù)SaaS（Software as a Service）

9.古跡、古樹實時監(jiān)測，數(shù)字圖書館和數(shù)字檔案館

數(shù)字家庭，定位導(dǎo)航，現(xiàn)代物流管理，食品安全控制零售，數(shù)字醫(yī)療，防入侵系統(tǒng)

10.2009年8月，“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開發(fā)推向了高潮，無錫市率先建立了“感知中國”研究中心，中國科學(xué)院、運營商、多所大學(xué)在無錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究院，無錫市江南大學(xué)還建立了全國首家實體物聯(lián)網(wǎng)工廠學(xué)院。自溫總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入“政府工作報告”，物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關(guān)注，其受關(guān)注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。[1]

物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)是一個“中國制造”的概念，它的覆蓋范圍與時俱進，已經(jīng)超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍，物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國式”標(biāo)簽。截至2010年，發(fā)改委、工信部等部委正在會同有關(guān)部門，在新一代信息技術(shù)方面開展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)的一些新政策措施，從而推動我國經(jīng)濟的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)作為一個新經(jīng)濟增長點的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，具有良好的市場效益，《2013-2017年中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域市場需求與投資預(yù)測分析報告》數(shù)據(jù)表明，2010年物聯(lián)網(wǎng)在安防、交通、電力和物流領(lǐng)域的市場規(guī)模分別為600億元、300億元、280億元和150億元。2011年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達到2600多億元。

物聯(lián)網(wǎng)本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要包括三大部分：首先是感知層，承擔(dān)信息的采集，可以應(yīng)用的技術(shù)包括智能卡、RFID電子標(biāo)簽、識別碼、傳感器等；其次是網(wǎng)絡(luò)層，承擔(dān)信息的傳輸，借用現(xiàn)有的無線網(wǎng)、移動網(wǎng)、固聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等即可實現(xiàn)；第三是應(yīng)用層，實現(xiàn)物與物之間，人與物之間的識別與感知，發(fā)揮智能作用。