物流網(wǎng)的數(shù)據(jù)控制(教學設(shè)計)

4.2物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)控制（第一課時）——物聯(lián)網(wǎng)的控制流程一、內(nèi)容分析本節(jié)課介紹物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一般流程。首先從智能家居引入，通過視頻介紹物聯(lián)網(wǎng)控制的一般流程，總結(jié)出流程圖。然后，通過操作MixlyESP8266物聯(lián)網(wǎng)教學實驗盒實際感受物聯(lián)網(wǎng)的控制流程。最后，介紹兩種控制方式。二、學情分析本課內(nèi)容面向的是八年級學生。他們經(jīng)過以前的學習，一般地操作能力強，想象力豐富，對新生事物興趣濃厚，但對于物聯(lián)網(wǎng)這類信息還不是很了解，有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的軟件更是很少接觸。因此，本節(jié)課將加強活動導(dǎo)入的趣味性，邀請同學們一起參與，分層次規(guī)劃活動過程，根據(jù)學生實際情況進行個性引導(dǎo)，完成教學任務(wù)。三、教學目標 1.通過參與探究活動，初步了解智能家居和溫控風扇自動控制原理，提高學生的信息意識。2.通過對溫控風扇控制流程圖的介紹，讓學生自主提煉出智能家居系統(tǒng)對電器控制的流程圖，體驗用圖形解決問題的方式。此外通過對溫控風扇的編程內(nèi)容講解，讓學生進一步了解物聯(lián)網(wǎng)自動控制的計算思維方式。 3.通過對智能家居和溫控風扇控制方式的學習，通過小區(qū)道閘桿的說明，讓學生體會到信息是無處不在的，數(shù)字化的學習無處不有。 4.智能家居系統(tǒng)和小區(qū)車閘門的控制都是一個總控系統(tǒng)控制，任何人不能隨意進行破解或控制，這是信息社會賦予每個人的社會責任。四、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖導(dǎo)

入

新

課 1．同學們，認識“比爾蓋茨”嗎？知道“未來屋”嗎？接下來，觀看視頻，一起體驗智能家居的魅力。（播放某賓館房間內(nèi)控制物件的視頻）

這樣炫酷的方式是如何實現(xiàn)的呢？（引出課題：物聯(lián)網(wǎng)的控制流程）

2．視頻中出現(xiàn)頻率最高的詞語是（嗨，小古），視頻中提到的“控制終端”指的是什么？和老師一起一探究竟！聽講，思考看視頻，回答問題通過視頻，讓學生身同感受這

些炫酷的技術(shù)，原來就在我們

身邊，也可以邀請同學們一起

參與。 一、項目導(dǎo)入——溫控風扇

1.利用“溫度控制風扇智能管理系統(tǒng)”，解釋控制流程?？囱菔?！觀察，思1講

授

新

課

（一） 2.打開手機APP，打開實驗箱，請同學們觀察兩個物體分別有什么變化？ 3.思考兩個問題①通過手機頁面能看到風扇周邊的空氣溫度變化，風扇如何感知周邊溫度信息的？（通過傳感器獲取信息）

②傳感器獲取到的信息，怎么傳遞給手機呢？（通過藍牙或者WIFI傳遞）

4.小結(jié)：只要風扇連接網(wǎng)絡(luò)，手機在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方，都可以監(jiān)測的到風扇周邊的溫度。智能家居就是這樣實現(xiàn)的。5.通過哪些技術(shù)實現(xiàn)控制？ 6.制作溫控風扇

①規(guī)劃實現(xiàn)原理：溫度傳感器監(jiān)測環(huán)境周邊溫度，把溫度信息發(fā)送給控制器，當溫度高于設(shè)定溫度值時，控制器就會發(fā)出開啟風扇的信號，打開風扇。傳感器將會把實時的溫度反饋給控制器上，當溫度低于設(shè)定值時，關(guān)閉風扇。②用流程圖來表示原理。③根據(jù)流程圖寫出相應(yīng)的程序。借用MixlyESP8266物聯(lián)網(wǎng)教學實驗盒，模擬物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)溫度高低自動控制風扇。通過溫度傳感器考，得出當數(shù)值達到一定

時，風扇會轉(zhuǎn)動，當數(shù)值低于某個

值，風扇停止轉(zhuǎn)

動。思考，回答問題認真聽講思考，回答問題完成學案

上第一題

認真聽

講，對比

正確答案讓學生觀察，回答問題，引導(dǎo)探究的過程，可以提高學生對于

物聯(lián)網(wǎng)的認識。通過對溫控風

扇的研究整理

出流程圖，便于后面的實踐活

動。2講

授

新

課

（一）（實驗盒內(nèi)置）、USB風扇、手機等設(shè)備，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)下的溫度控制風扇的效果。方法如下：1）將實驗盒裝置用數(shù)據(jù)線和電腦連接。2）打開Mixly軟件，把程序補充完畢。 3）將程序上傳到實驗盒里，并在手機APP中調(diào)試。 4）周邊溫度會通過溫度傳感器監(jiān)測，反饋到風扇上，表現(xiàn)出來。溫度高于23度，風扇開始轉(zhuǎn)動；溫度低于23度，風扇停止轉(zhuǎn)動。（老師巡視，并指出同學們程序中的問題。）四個同學一組討論程序的完成，并上傳程序，驗證結(jié)果根據(jù)流程圖，我們就可以寫出

控制程序，讓學生體會到思維

的計算思維的

魅力，更深層次的去理解物聯(lián)

網(wǎng)的控制流程。講

授

新

課

（二） 二、控制流程

1.名詞解釋：在物聯(lián)網(wǎng)中，控制器是指將接收到的信號處理后發(fā)出控制信號的裝置；執(zhí)行器是指接收控制信號并對受控對象施加控制作用的裝置。 2.總結(jié)控制與反饋的過程

通過傳感器對外界信息進行感知，由傳感器將獲取的信息以控制信號的形式傳遞給執(zhí)行器，再通過執(zhí)行器作用于受控對象，當受控對象輸出信號后，其信號值同時反饋給傳感器，對信號的再次輸出產(chǎn)生影響，從而起到制約的作用，以達到預(yù)定的目的。如下圖。試著用語言表達出物聯(lián)網(wǎng)中控制的方式。讓學生自己總

結(jié)出來，可以提高認識。3講

授

新

課

（二）講

授

新

課

（三） 三、控制形式

根據(jù)控制主體的方式不同，控制形式可分為手動控制和自動控制。 1．自動控制

自動控制是指對采集到的數(shù)據(jù)進行分析和處理，并按已定的控制規(guī)則，決定將要采取的控制行為。自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛，如汽車進出小區(qū)大門，當汽車在進入閘門前，攝像頭會掃描車牌號，在內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中查找比對，判斷該車是否在屬于本小區(qū)，然后做出是否打開閘門的決定。如下圖。 2．手動控制

手動控制是由人直接或間接操作的控制。遠程控制是常見的手動控制，它是指借助計算機、手機等終端連接到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，通過軟件發(fā)送指令，以實現(xiàn)對遠程設(shè)備的控制。如賓館里智能控制方式，通過機器人“小古”，利用網(wǎng)絡(luò)連接到在線設(shè)備，實現(xiàn)對設(shè)備的控制。如下圖。3.提醒：智能家居系統(tǒng)和小區(qū)車閘門的控制都由一個總控系統(tǒng)控制，任何人不能隨意進行破解或控制，認真聽講了解及掌握認真聽講了解，并掌握通過介紹兩種

控制形式，促使學