第三单元 第13课 智能物联系统的硬件搭建 课件+教案+素材 浙教版（2023）信息科技八年级下册

中小学教育资源及组卷应用平台 第3.13课《智能物联系统的硬件搭建》教学设计 课题 智能物联系统的硬件搭建 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 八年级 核心素养目标 信息意识：能够了解智能物联系统硬件的运行环境要求、搭建流程及测试方法，明确硬件是系统稳定运行和数据可靠传输的基础保障。计算思维：能够理解服务器、网络、传感器等硬件的分工与协同逻辑，掌握硬件测试与问题排查方法，形成物联系统硬件设计思维。数字化学习与创新：能够通过小组协作完成气象站硬件选址、设备搭建与调试，在实践中解决接线、组网等问题，提升动手与创新能力。信息社会责任：能够认识到规范搭建与测试硬件对系统安全、数据可靠的重要性，树立物联网应用中重视硬件规范与数据安全的责任意识。 教学重点 能够了解智能物联系统硬件的运行环境要求、搭建流程及测试方法，明确硬件是系统稳定运行和数据可靠传输的基础保障。 教学难点 能够认识到规范搭建与测试硬件对系统安全、数据可靠的重要性，树立物联网应用中重视硬件规范与数据安全的责任意识。 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3.13课 智能物联系统的硬件搭建一、新知引入1、学习目标:通过选择规范的硬件运行环境和合适的硬件设备，实现物联网系统硬件搭建，了解硬件搭建的一般过程，掌握硬件测试的方法。（播放视频） 科技公司为何将大型服务器放置在海底、山洞等特殊地理位置 碰到传感器采集的数据丢失时，你将如何解决这个故障 观视频思考服务器选址、传感器数据丢失解决 引导学生感知硬件搭建核心逻辑 讲授新课 新知讲解：硬件是智能物联系统的重要基础设施，它的技术指标决定了系统的运行速度、可靠性、适用范围、可维护性等。智能物联系统的便件组成主要包括服务器、网络设备、传感设备、智能终端等，这些硬件格建在一定的环境下，实现系统的正常工作。一、硬件的运行环境智能物联系统硬件的运行环境需满足设备正常工作的环境参数要求。服务器、监测屏等一般放置在有网络、可恒温的机房，网络设备、传感设备、智能终端等根据产品的性能及系统需求进行合理放置。以“智能校园数字气象站系统”为网，将各类便件安装在校园合适的专用场地，确保设备在不同自然环境下正常运行。如图13-1所示，把气象站的地址选在教学楼的楼顶，符合“最大幅度地排除观测场地四周200米以内障碍物的影响”的运行环境条件。确定气象观测场地后，需要考虑仪器配置和安装的规划。根据功能需求分析，室外设备包括了采集器、各类气象传感器、百叶箱、立杆支架、太阳能电池板、LED显示屏和监控设备等。如图13-2所示，参考仪器布置规划总平面图，确定气象的监测设备的摆放位置。亲身体验在校园中确定数字气象站的选址，小组在线协同绘制气象监测设备平面图。答：小组先依据通风良好、无遮挡、远离干扰、安全稳固的原则，在校园内选定空旷平整的草坪作为数字气象站选址。随后通过在线协作工具，共同绘制气象监测设备平面图，精准标注各类传感器与主控设备的摆放位置、安装高度，清晰呈现周边环境。经反复核对调整，确保选址利于数据采集，平面图规范完整，明确各设备布局与安装要求。二、硬件搭建 智能物联系统的硬件搭建主要包括安装服务器、组建网络、选接监测设备等。在智能校园数字气象站系统中，其硬件组成主要包括服务器、网络设备、室外监测设备等(如表13-1)。 1.服务器 服务器主要是实现物联网平台功能，用于存储各种传感器采集上传的数据，通过处理与分析，响应客户端的服务需求。 2.网络设备 通过对交换机、无线路由器、网线等网络设备的搭建，实现各类传感器采集的数据实时传送到物联网平台。 3.室外监测设备气象站需要对校园的气温、气压、湿度、风向风速、降水量等数据进行 ... ...