中小学教育资源及组卷应用平台 第4单元 《物联网的数据处理》教学设计 课题 物联网的数据处理（第三课时） 学科 信息科技 年级 八年级下 学习目标 知识与技能：理解MQTT协议的基本原理及其在物联网中的作用。掌握SIoT软件的功能，能够搭建本地MQTT服务器。学会配置智能开发板（如掌控板）的网络参数并实现远程控制LED灯。过程与方法：通过实验掌握物联网远程通信的核心技术，培养网络配置与调试能力。通过项目式学习，体验“云端-设备”双向数据传输流程。情感态度与价值观：认识物联网通信的安全性，树立数据加密传输意识。感受远程控制技术对智慧生活的价值。 重点 MQTT协议的工作机制（发布/订阅模式）。SIoT服务器的配置与开发板网络接入 难点 网络参数配置与代码调试。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 播放远程控制智能家居视频（如手机APP控制灯光、扫地机器人等）。提问：“手机指令如何传递到设备？需要哪些技术支持？” 思考问题 引出主题：MQTT协议是物联网设备通信的“语言”，SIoT是本地“翻译站”。 讲授新课 1：MQTT协议：MQTT协议是一种基于“客户端———服务器”的消息发布/订阅传输协议。核心机制：发布/订阅模式（非直接通信）。发布者（Publisher）：发送数据（如传感器）。订阅者（Subscriber）：接收数据（如手机APP）。主题（Topic）：数据分类的“频道”（如/light/control）。特点：轻量级、低功耗、适合不稳定网络环境。2：SIoT软件功能：搭建本地MQTT服务器，管理设备与数据。运行SIoT服务器程序，启动后不要关闭程序。3、模拟MQTT通信使用MQTTBox工具连接SIoT服务器，订阅主题/light/status，发布消息“ON/OFF”。观察消息实时传递效果，理解“发布-订阅”流程。模拟远程控制单盏路灯（1）将智能开发板接入wifi网络，为智能开发板的wifi模块配置网络参数将智能开发板接入实验平台，在编程软件中调用SIoT模块，配置相关参数，使智能开发板与实验平台建立连接。将程序下载至智能开发板中并运行，观察结果。通过智能开发板向实验平台发送消息。实验平台转发广播消息，实验平台接收到光线值后会自动广播消息。编写程序，使编程软件的控制台实时接收平台广播的光线值。(6)实验平台自身也可以直接广播消息，编写程序，使智能开发板根据实验平台发布的指令来控制路灯的亮灭。 学生需要照着要求来做，边做边调试，确保能成功。 让学生在熟悉平台的同时熟练程序的输入，由于程序代码有点长，也可以准备文本文档把所有需要的程序预先写好。 课堂小结 教师活动：知识梳理：MQTT协议实现设备与云端的“对话”，SIoT是本地“中转站”。远程控制需保障网络稳定与数据安全（如使用加密传输）。技术展望：结合云平台（如阿里云）实现跨地域控制。 回顾并总结自己在本节课中学到的知识和技能，如果还有未调试成功的可以继续调试。 本课内容较多，需要帮学生在从头回忆下，加深记忆。 教学后记 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com) ... ...
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