中小学教育资源及组卷应用平台 第2.5课《认识物联网之“网“》教学设计 课题 认识物联网之“网“ 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级 计算思维：分析物联网之“网” “采集 - 传输 - 处理” 的流程时，提炼关键逻辑，培育技术解实际问题的思维。 信息社会责任：意识到物联网之”网”可能收集个人隐私，恪守信息伦理，不滥用技术窥探他人隐私，同时关注物联网之“网”的安全。 教学重点 认识物联网的网络是什么并学习物联网网络的作用和技术。 教学难点 认识物联网的网络系统。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第2.5课 认识物联网之“网“1、观看视频2、问题情境智能电表给我们的生活带来了便利，大家可能会好奇，智能电表是如何实现远程抄表并支持用户通过手机应用软件查看用电情况的呢 物联网之 “网”在其中起到什么作用呢 物联网系统通过网络将多个设备连接起来，使设备之间能够进行信息交流。物联网系统对信息的传输和管理，为智慧生活和智慧生产提供了创新和发展的基础。 学习本单元及本课学习目。 帮助学生学习更有目标性。 物联网是在互联网的基础上，将连接的对象延伸到物品的互联网。网络为物联网设备提供了信息传递的渠道。如图2-19所示。 家中的智能空气质量检测仪、智能空调和智能空气净化器可以通过特定的网络相互连接，如图2-20所示。 三者之间可以交换温度、空气质量等信息， 并根据处理器的判断驱动执行器执行启动/停止动作。 （详细内容见教材p40页） 智能电表通过局域网网关接入互联网，与供电公司抄表所用的服务器建立连接，电表数据便通过网络传输至抄表所用的服务器统一存储。 无论用户身处何地，只要能够接入互联网，便可以连接到供电公司的服务器，登录服务平台后便可查询自己家的电表数据和进行缴费。如图2-21所示。 （详细内容见教材p40页） （出示图片） 小知识 物联网网络的分类按覆盖范围分短距离网络：覆盖范围小（通常在几十米到几百米内），像蓝牙，能让智能手表和手机连接；ZigBee 可用于智能家居里的设备互联。广域网络：覆盖范围大，可实现跨区域甚至全球范围的连接。例如 NB - IoT，5G 网络等。按通信方式分有线网络：通过物理线缆传输数据，稳定性高。无线网络：无需物理线缆，灵活性强。LoRa，它功耗低、传输距离远，可用于农业中监测农田的土壤湿度、温度等数据，且能长时间工作不用频繁更换电池。二、设备的互联方式 物联网设备联网的核心目的是使物理设备能实时感知环境或自身状态， 并通过网络传输数据，实现远程监控或智能控制，从而提升设备的自动化水平与响应效率。物联网设备多采用无线通信方式互联。物联网设备厂商在设计产品时会根据需求选择传输协议。无线传输技术标准是由厂商联盟或一 些非营利性无线电组织针对某一应用领域制定的信息传输规范，其中规定了电功率、频段、数据编码规则、传输速率等技术参数。 （详细内容见教材p41页）1、设备应用场景：物联网设备类型多样（如智能空调、共享单车等），不同场景适配不同组网方式。2、组网技术：依设备网络需求制定协议与标准，形成多种组网方案，需按需选择（如传图像需大带宽，工业监测需远距、高稳定性）。3、数据安全：物联网数据易被窃取导致泄露（如智能家居暴露用户隐私），设计系统时需重视网络安全。（详细内容见教材p41页）试一试试着分析“智能家居”和“智能电表自动抄表”两个案例，考虑功能、应用场景等因素，结合各种组网技术的特点，给出适合这两个案例的组网方案。一、智能家居1、功能：需满足设备联动、实时数据交互、远程操控及多媒体传输，支持设备灵活增减。2、环境：应用于室内复杂环境，设备分布广，对网络稳定性、低延迟和安全性要求高。 3、适配方案：Wi-Fi + ZigBee ... ...
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