【核心素养目标】第2单元 第3课《物联网系统和反馈控制--物联网系统的搭建》课件+素材-【清华大学版2024】《信息科技》八上

(课件网) 第3课 物联网系统和反馈控制--物联网系统的搭建 （清华大学版）八年级 上 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 在设计和实施物联网系统时，能够考虑其对社会和环境的影响并确保技术的公平使用，避免数字鸿沟和不平等现象。 可以在学习完物联网系统搭建流程、MQTT 服务器、MQTT 客户端编程后结合所学进行简单的物联网应用搭建。 能将复杂的物联网系统问题分解为更小的可管理部分，理解MQTT 服务器搭建、物联网系统搭建流程等的操作原理。 能够了解物联网系统搭建流程，以及理解数据在物联网中的重要性，能够识别和获取有用的数据。 02 新知导入 本课中你将学习: 物联网系统搭建的流程是什么 如何设置 MOTT服务器 如何对 MOTT 客户端进行编程 02 新知导入 前面我们已经学习了很多的物联网知识，是时候大显身手真正动手搭建一个完整的物联网应用了。这一课将从搭建物联网服务器开始，选择合适的物联网终端、传感器和执行器，搭建一个简单而又完整的物联网应用系统模型。 02 新知导入 03 新知讲解 一、物联网系统搭建流程 搭建一个物联网系统，需要经历物联网服务平台选择、智能终端选择编程语言选择三个阶段，如图 2.3.1所示。 图2.3.1 物联网系统搭建流程示意 03 新知讲解 1.物联网服务平台的选择 通过对“MQTT通信机制”的学习，我们知道控制端与被控制端的通信需要服务器进行中转。这个中转站统称为“物联网服务平台”，它可以提供设备管理、数据存储、数据处理及数据分析等服务。作为个人用户，我们可以直接使用网络上已经搭建好的物联网服务平台，以实现智能终端与网络甚至是手机端的连接。除了网络平台，我们还可以选择在本地建立服务器，将数据存储在本地。 03 新知讲解 常见的物联网服务平台有OneNET、阿里云等，我们也可以在本地自建MQTT服务器。某物联网服务平台的产品管理界面如图2.3.2所示。用户登录这些平台后便可以设置物联网项目，将各种智能终端采集到的数据上传到该项目中，通过软、硬件结合，搭建一套物联网信息收集系统。 图2.3.2 某物联网服务平台 03 新知讲解 OneNET和阿里云虽然功能强大，但其用户主要是企业，不适合为中小学的物联网教学提供服务。SIoT是一个开源MQTT服务器，它拥有数据接收、存储和导出等功能，支持多种操作系统，无须部署、一键运行，尤其适用于中小学的物联网教学。 SIoT的使用方法非常简单。软件运行后，不需要任何注册和设置，利用特定“Topic”的名称(“项目名称/设备名称”)，就能自动在数据库中添加项目和设备名称，并将消息数据存入数据库。 03 新知讲解 2.智能终端的选择 如果仅仅需要完成简单的数据采集工作，大部分开源硬件都能胜任。在将数据上传至物联网时，有的开源硬件需要外接联网模块，而有的开源硬件则自带了Wi-Fi功能，如ESP32、ESP8266等芯片都已经提供了联网功能，使用很方便。但如果想要实现更加复杂的语音、录像功能，则需要选择功能更丰富的智能终端。 03 新知讲解 3.编程语言的选择 我们一般使用功能强大且较为主流的Python语言进行编程，对于部分基于C语言进行编程的智能终端，可以借助pinpong库直接在计算机端运行 Python 代码，通过串口进行通信，便可实现感知和控制。 03 知识拓展 搭建物联网时，对物联网服务平台选择、智能终端选择、编程语言选择有哪些要求和注意事项？ 物联网服务平台选择 功能需求：确保平台支持所需功能，如数据存储、分析可视化等。 兼容性：选择与现有设备和协议兼容的平台。 扩展性：平台应支持未来的扩展需求，能够处理更多设备 ... ...