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课件网) 第2课 物联网原理和数据采集—物联网的终端设备 （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 深刻认识到物联网终端设备在信息采集、传输和处理过程中存在的安全风险。 能够自主利用网络资源、电子书籍、在线课程等多种数字化学习资源，深入学习物联网终端设备的相关知识。 能够理解物联网终端设备在数据采集、传输和处理过程中涉及的基本逻辑关系。 能够观察生活中物联网终端设备的使用情况，分析其如何采集、传输和处理信息，以及对人们生活和工作方式带来的改变。 02 新知导入 本课中你将学习: 什么是智能终端和开源硬件 怎样对智能终端进行编程 智能终端的 I/O 引脚有哪些模式 02 新知导入 自行车、电饭煲、电冰箱等物品之所以能接入物联网系统，并响应用户的管理，是因为在这些物品的内部集成了单片机系统。借助单片机系统，自行车就可以“升级”为物联网终端，能够联网接受开锁指令并实时定位；电饭煲和电冰箱也摇身一变，成为智能家电，接受主人的管理，实时“汇报”自己的状态。 02 新知导入 03 新知讲解 一、智能终端和开源硬件 我们常常把物联网设备称为终端设备或者智能终端。这里的终端（terminal）是指具备输入和输出功能，但数据处理能力较弱的设备，其本质是一台计算机。在物联网系统中，智能终端负责连接物品与网络。随着蓝牙、Wi-Fi技术的普及，各种具备联网功能的智能终端产品被不断地研发出来，其中价格低廉且性能强大的开源硬件成为技术爱好者最主要的选择之一。 03 新知讲解 1.智能终端 智能终端一般采用单片机系统。单片机是集成在一块芯片上的微型计算机，具有体积小、成本低的特点，可以直接嵌入或集成到其他设备中。国际上通常把这种单片机称为微控制器单元（MCU）。图1.2.1所示的是芯片 Hi3716，它广泛应用于各类机顶盒设备；图1.2.2是基于ESP32芯片的网络模块，它的体积很小，广泛应用于各类物联网设备。 图1.2.1 芯片H3716 图1.2.2ESP32 03 新知讲解 2.开源硬件 开源硬件（open source hardware）中的“硬件”，是指计算机硬件，是计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。开源硬件等同于“开源”的智能终端，其遵循开源许可协议，将硬件电路原理图、材料清单、设计图以及相关工具等资料分享出来，供他人使用和再创作。 开源硬件产品丰富，种类齐全。据不完全统计，当前市场上的开源硬件有上百种。表1.2.1中罗列了在中小学课堂中应用较为广泛的三款开源硬件。 03 新知讲解 开源硬件 简介 图示 Arduino Arduino源自意大利的一个艺术学院,在创客空间中非常流行。经过多年的发展,开发出了很多个版本,分别适用于不同的开发需求 行空板 行空板是一款专为Python学习和使用设计的新一代国产开源硬件,采用单板计算机架构,集成LCD彩屏、Wi-Fi或蓝牙、多种常用传感器和丰富的拓展接口 掌控板 掌控板是国内教育团队为中小学创客教育开发的一款开源硬件。其尺寸较小,可以用于智能穿戴、电子饰品等各种DIY作品的制作 表1.2.1 常见的开源硬件 03 新知讲解 你知道吗 在1997年，美国著名程序员布鲁斯·佩伦斯(BrucePerens)最早发起了“开源硬件认证计划”。开源硬件出现后，电子爱好者拥有了简单而便宜的工具，可以通过设计、开发去实现自己的创意。在全球各地，大大小小的开源社区不断涌现，推动了创客运动的发展。 03 新知讲解 你知道吗 在我国，创客运动关注青少年的科技创新和动手实践，成为综合学习、跨学科学习的典型代表。开源硬件具有价格低廉、资源丰富等特征， ... ...
