教科版2024-八年级上册信息科技 第四单元第1课 物联网数据传输技术 教案+课件+同步练习

(课件网) 第四单元 第一课 物联网数据传输技术 让数据连接智慧教室 教科版 2024 八年级上册 学习目标 理解网络层 了解物联网网络层的概念和核心作用。 认识传输技术 知道几种常用的物联网数据传输技术。 分析应用案例 通过智慧教室应用，了解数据的发送、传输和响应过程。 动手实践准备 为后续实践体验做好知识与技能准备。 聚焦：数据的传输之路 回顾：温湿度采集器 我们已能采集数据，但数据如何“走出去”？ 新问题：如何把采集到的数据传输到物联网应用层？ 本课重点：学习物联网的数据传输技术 我们将探索数据从采集器到手机或电脑的完整路径，建立“技术服务于场景”的意识。 探索：身边的物联网应用 校园智慧教室设备 智能空调 移动投屏 智能开关 智能门禁 智能音响 更多... 生活中的类似应用 手机远程控制空调 家庭安防远程监控 运动手环数据同步 共同特点：都需要连接 Wi-Fi 或 蓝牙 才能工作 探索：需要思考的关键问题 为什么有的设备用 Wi-Fi，有的用 蓝牙？ 它们之间有什么 异同？ 它们各自是如何 工作 的？ 还有哪些其他的物联网数据传输技术？ 学习路径：先认识技术，再体验应用 探索：物联网三层结构中的网络层 网络层是物联网的“信息快递”中枢，承担着承上启下的关键作用。 感知层 (数据采集) 网络层 (信息传输) 应用层 (数据处理) 核心功能：信息传输 | 技术特点：使用不同的网络通信技术 | 作用：满足不同的数据传输需求 议一议：传输技术的选择 有线传输 传输稳定，速度快 需要铺设很长的网线 设备移动不便，缺乏灵活性 无线传输 灵活性与便利性高 设备可自由移动，易于扩展 更适合未来万物互联的需求 讨论要求：结合智慧教室应用，分析哪种技术更适合未来发展？ 写一写：无线传输技术分类 按照传输距离，无线传输技术可分为两大类。请搜索资料，补充完整教材中的表格。 能量加油站：网络层详解 网络层定位 物联网三大层次结构中的第二层，承上启下。 主要功能 将感知层采集的信息高效、安全地传送到应用层。 技术基础 主要关注无线传输技术，是物联网行业的技术基础。 能量加油站：技术特性对比 Wi-Fi 特点: 高功耗、高速率 应用: 智能家居、高速数据交换 优势: 支持TCP/IP，可直接上网 蓝牙 特点: 高功耗、高速率 (BLE除外) 应用: 可穿戴设备、短距离通信 劣势: 需网关连接互联网 ZigBee 特点: 低功耗、低速率、自组网 应用: 局域网设备灵活组网 劣势: 需网关连接互联网 设计：智慧教室应用分析 请根据不同应用场景，选择合适的数据传输技术，并分析数据流向。 体验案例（感知层） 囗智能空调 囗移动投屏 囗其他 移动终端（应用层） 囗平板电脑 囗手机 囗其他 传输技术（网络层） 囗蓝牙 囗Wi-Fi □其他 实践：数据传输体验 按照设计表格连接设备，体验数据传输过程，并记录关键数据。 我发出的指令数据： 我收到的响应数据： 能量加油站：通信协议 设备间通信需要遵循统一的规则，即通信协议。MQTT是物联网中常用的协议之一。 MQTT 协议 消息队列遥测传输协议，一种基于发布-订阅模式的消息传输协议。 技术特点 基于TCP/IP，轻量级，适合低带宽、不可靠网络，支持一对多消息发布。 拓展：迁移应用与分析 任务一：手机控制空调 分析该场景中的数据传输过程，画出“感知-网络-应用”路径，并指出使用了哪些传输技术。 任务二：智能手环 分析手环的感知层和应用层设备，思考运动量和心率数据是如何被记录和分析的。 方法指导：仿照智慧教室例子的分析方法。 本课总结与重难点 重点知识 网络层的概念和作用 常见物联网数据传输技术 智慧教室应用的数据流程 难点理解 不同传输技术的特点对比 实际应用中的技术选择 MQTT协议的工作原理 能力要求 ... ...