3.1信息系統(tǒng)與外部世界的連接方式 課件　2022-2023學(xué)年 高中信息技術(shù)必修2

3.1信息系統(tǒng)與外部世界的連接方式

主講人：1.認(rèn)識信息系統(tǒng)與外部世界的連接方式2.了解物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用3.能分析物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征4.了解物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及常見的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)一、信息系統(tǒng)與外部世界連接方式的演變觀看《共享單車》使用視頻，思考下列問題。1.共享單車上的二維碼，在整個信息系統(tǒng)當(dāng)中起到了什么作用？2.與傳統(tǒng)的公共單車租用相比，共享單車有什么優(yōu)勢？一、信息系統(tǒng)與外部世界連接方式的演變【項目練習(xí)】觀看《如何掃描使用哈羅單車》，并結(jié)合生活經(jīng)驗，思考以下問題：1.共享單車上的二維碼，在整個信息系統(tǒng)當(dāng)中起到什么作用？二維碼是基本信息載體，相當(dāng)于共享單車的電子身份證，存放號牌、車輛類型、保險及違法情況等車輛信息。2.與傳統(tǒng)的公共單車租用相比,共享單車有什么優(yōu)勢?優(yōu)勢：（1）使用更靈活、方便、便捷；

（2）租車費用低廉（押金低）不足：（1）共享單車適合在大城市用；

（2）充值容易退費難一、信息系統(tǒng)與外部世界連接方式的演變【項目練習(xí)】快速閱讀教程P63，找到信息系統(tǒng)與外部世界連接方式的演變過程。人與計算機對話計算機與計算機對話物體與環(huán)境對話物聯(lián)網(wǎng)連接了哪兩個世界？物理世界信息世界二、物聯(lián)網(wǎng)【項目練習(xí)】快速閱讀教材P63-65，完成下列問題。1.勾畫出物聯(lián)網(wǎng)的概念及其技術(shù)特征的含義。2.分析物聯(lián)網(wǎng)的概念與技術(shù)特征之間的關(guān)系。3.下圖是物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖，請根據(jù)自己的理解，用自己的話說明每一層的功能。二、物聯(lián)網(wǎng)1.物聯(lián)網(wǎng)的概念、技術(shù)特征2.兩者之間的關(guān)系概念技術(shù)特征通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)延伸利用感知技術(shù)與智能裝備對物理世界進行感知識別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián)進行計算、處理和知識挖掘?qū)崿F(xiàn)人與物、物與物的信息交互與無縫鏈接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學(xué)決策的目的全面感知可靠傳遞智能處理二、物聯(lián)網(wǎng)3.請根據(jù)自己的理解，用自己的話說明每一層的功能。二、物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)4.請閱讀教材P66-67，將物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖與技術(shù)特征、關(guān)鍵技術(shù)一一對應(yīng)。全面感知可靠傳遞智能處理網(wǎng)絡(luò)通信關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)感知關(guān)鍵技術(shù)三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)【項目練習(xí)】快速閱讀教材P63-64，觀察下列圖片，思考其主要運用的感知技術(shù)是什么？傳感器、二維碼、條形碼、無線射頻、定位器…123451.條碼技術(shù)（P64-65）（1）條形碼中黑條和白條對應(yīng)的二進制數(shù)是多少？（2）條形碼和二維碼分別可以表示的信息。（3）說說條形碼和二維碼在生活中的應(yīng)用實例。三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)1.條碼技術(shù)（P64）（1）條形碼的概念：將多個寬度不等的黑條和空白按照一定的編碼規(guī)則進行排列，用來表達一組信息的圖形標(biāo)識符。三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)黑條：1白條：0相應(yīng)的信息掃描+譯碼1.條碼技術(shù)（P64）（2）條形碼表示的信息。三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)條形碼條形碼掃描器：特定的識別設(shè)備

與后臺數(shù)據(jù)庫相連相應(yīng)信息掃描反射對應(yīng)編碼規(guī)則轉(zhuǎn)換字母、數(shù)字1.條碼技術(shù)（P65）（2）二維碼的概念，表示的信息用某種特定幾何圖形按一定規(guī)律在平面上分布不同顏色的圖形。三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)智能終端相應(yīng)信息二維碼文字、數(shù)字、圖像、聲音、視頻…1.條碼技術(shù)（P64-65）（3）條形碼和二維碼在生活中的應(yīng)用實例條形碼：標(biāo)識物品二維碼：信息獲取、防偽溯源、手機支付、

賬號登錄、信息獲取…三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)【項目練習(xí)】快速閱讀教材P64，思考下列問題：3.快速閱讀教材P64，總結(jié)歸納條形碼與二維碼的區(qū)別。三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)條形碼二維碼包含的元素字母、數(shù)字文字、數(shù)字、圖像、聲音、視頻…數(shù)據(jù)量30個字符1850個字符特點依賴數(shù)據(jù)庫、

從數(shù)據(jù)庫中識別物品信息直接包含物品信息還包含錯誤修正技術(shù)、防偽功能…應(yīng)用標(biāo)識物品信息獲取、防偽溯源、手機支付、賬號登錄、信息獲取…三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)2.傳感技術(shù)（67-68）（1）結(jié)合傳感器的組成要素和工作原理，填寫下列流程圖。（2）快速閱讀教材P68，思考傳感器在生活中有哪些應(yīng)用？被測量電路參數(shù)電量輔助電源聲音、光線、溫度…敏感元件轉(zhuǎn)換元件基本電路非電學(xué)量傳感器件電學(xué)量2.傳感技術(shù)（P67-68）（2）傳感技術(shù)的應(yīng)用三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)光傳感器聲音傳感器味傳感器溫度傳感器壓力傳感器濕度傳感器氣體傳感器視覺嗅覺味覺觸覺、溫覺聽覺應(yīng)用？酒精檢測儀非接觸體溫槍相機電子秤三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)2.傳感技術(shù)（P67-68）（2）傳感技術(shù)的應(yīng)用聲控開關(guān)自動門自動干手機三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)2.傳感技術(shù)（P67-68）（2）傳感技術(shù)的應(yīng)用聲光控?zé)簦和ㄟ^聲控和光控傳感器采集聲音、光照強度等，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對數(shù)據(jù)進行分析、處理，以控制燈的開關(guān)。三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——感知技術(shù)土壤濕度傳感器溫度傳感器光照度傳感器2.傳感技術(shù)（P67-68）（2）傳感技術(shù)的應(yīng)用智能花盆：通過各種傳感器采集盆栽植物的生長數(shù)據(jù)，包括花盆中土壤的溫度、濕度、光照強度等，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對數(shù)據(jù)進行分析、處理。三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——無線通信技術(shù)、自動識別技術(shù)3.射頻識別技術(shù)（P68）（1）以飯卡為例，從以下幾個角度思考，飯卡的工作原理。刷飯卡的過程中，飯卡屬于什么組件？有什么作用？刷卡扣錢的機器設(shè)備屬于什么組件？有什么作用？飯卡與刷卡機之間通傳輸?shù)臒o線信號是什么？其有效傳輸距離是？（2）射頻識別技術(shù)的優(yōu)點是什么？（3）列舉生活中常見的射頻識別技術(shù)。（4）乘坐公交車有哪些方式？你覺得那種方式最方便？為什么？三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——無線通信技術(shù)、自動識別技術(shù)3.射頻識別技術(shù)（P68）（1）以飯卡為例，從以下幾個角度思考，飯卡的工作原理。飯卡屬于什么組件？有什么作用？刷卡扣錢的機器設(shè)備屬于什么組件？有什么作用？對電子標(biāo)簽中的信息進行讀取或?qū)懭氡４嫖锲返臉?biāo)識性信息3.射頻識別技術(shù)（P68）（2）射頻識別技術(shù)的優(yōu)點是什么？非接觸式識別能在惡劣環(huán)境中使用：能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢閱讀速度快（大多數(shù)時候不到100毫秒）（3）列舉生活中常見的射頻識別技術(shù)。（4）乘坐公交車有哪些方式？你覺得那種方式最方便？為什么？三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——無線通信技術(shù)、自動識別技術(shù)三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——支撐技術(shù)3.嵌入式系統(tǒng)（P69）（1）嵌入式系統(tǒng)的中心是？基礎(chǔ)是？以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)。（2）嵌入式系統(tǒng)的特點是？專用計算機系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求（3）嵌入式系統(tǒng)的作用是？讓物聯(lián)網(wǎng)具有智能處理的能力、能夠?qū)ξ矬w實施智能控制?！狿66能夠讓設(shè)備具有智能，使他們具有學(xué)習(xí)與記憶的能力，能夠按照使用者的喜好及所處環(huán)境作出回答?！狿69（4）根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的概念，結(jié)合生活經(jīng)驗，列舉嵌入式系統(tǒng)在生活中的應(yīng)用。三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——支撐技術(shù)3.嵌入式系統(tǒng)（P69）（4）嵌入式系統(tǒng)在生活中的應(yīng)用手環(huán)電子血壓儀導(dǎo)航儀電話手表四、課堂練習(xí)【項目練習(xí)】根據(jù)以下物聯(lián)網(wǎng)在生活中應(yīng)用的常見場景，與小組中的同學(xué)分享經(jīng)歷，并根據(jù)問題進一步分析這些場景所應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)。1.使用智能手機撥打電話，當(dāng)聽筒靠近耳朵時，屏幕變暗、被鎖定，確保通話時不會誤操作。2.人們使用公交書乘坐公交車只需上車刷卡,就能自動繳費。在便利店、超市等也可以進行類似刷卡消費。有近距離無線通信（NFC)功能的手機，只要安裝特定的手機程序,也可以實現(xiàn)公交卡的功能。3.現(xiàn)代汽車行業(yè)大力研發(fā)的無人駕駛技術(shù)，可以實現(xiàn)通過物聯(lián)網(wǎng)智能讀取車輛信息、分析道路情況,配合各種傳感器，實現(xiàn)汽車的無人智能駕駛。并思考下列問題：1)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了普通物休之間的互聯(lián)互通,以上場景中的物聯(lián)網(wǎng)包含了哪此物體？2)物體需要具備怎樣的條件,才能納入物聯(lián)網(wǎng)的范圍?3)以上場景分別體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)哪方面的技術(shù)特征？四、課堂練習(xí)【項目練習(xí)】根據(jù)以下物聯(lián)網(wǎng)在生活中應(yīng)用的常見場景，與小組中的同學(xué)分享經(jīng)歷，并根據(jù)問題進一步分析這些場景所應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)。并思考下列問題：1)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了普通物體之間的互聯(lián)互通,以上場景中的物聯(lián)網(wǎng)包含了哪此物體？人體，手機；公交卡、公交卡刷卡機、公交卡后臺管理服務(wù)器；配置有各類傳感器及處理系統(tǒng)的汽車。2)物體需要具備怎樣的條件,才能納入物聯(lián)網(wǎng)的范圍?①在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識別的編號；②遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)定；③要有一定的存儲功能；④要有信息的傳輸通路；3)以上場景分別體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)哪方面的技術(shù)特征？全面感知，可靠傳遞，智能處理四、課堂練習(xí)【項目練習(xí)】快速閱讀教材P66，思考在使用共享單車的過程中，以下操作屬于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的哪個層次？1.利用二維碼及傳感技術(shù)收集和獲取單車的信息；2.通過移動網(wǎng)，無線網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)方式將信息傳遞給平臺、服務(wù)器；3.服務(wù)器利用云計算等技術(shù)處理信息并對計算機下達指令，手機收集信息，自行車接受信息。感知層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層五、課堂小結(jié)【項目練習(xí)】快速閱讀教材P66-67，思考下列問題：1.物聯(lián)網(wǎng)中使用的以下技術(shù)手段主要體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的哪些技術(shù)特征？2.屬于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的哪些層次？3.可劃分為物聯(lián)網(wǎng)哪些技術(shù)體系？技術(shù)手段技術(shù)特征網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)體系傳感技術(shù)一維條形碼技術(shù)二維碼技術(shù)射頻識別技術(shù)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)全面感知全面感知全面感知全面感知、可靠傳遞智能處理感知層感知層感知層感知層、網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層感知關(guān)鍵技術(shù)感知關(guān)鍵技術(shù)感知關(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動識別技術(shù)支撐技術(shù)2.物聯(lián)網(wǎng)連接的是物理世界和()。A.現(xiàn)實世界 B.虛擬世界 C.信息世界 D.人類世界3.利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息，指的是（）技術(shù)。A.可靠傳遞 B.全面感知 C.智能處理 D.互聯(lián)網(wǎng)4.智慧班牌是智慧平臺的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)端，也是智慧平臺數(shù)據(jù)的采集工具之一，例如課堂考勤，當(dāng)學(xué)生佩戴電子學(xué)生證進入班級時，它就能自動登記該學(xué)生的考勤情況，并把信息上傳到校園的考勤登記系統(tǒng)中。請問，這種數(shù)據(jù)采集方式應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)中的哪種關(guān)鍵技術(shù)?()A.傳感技術(shù) B.射頻識別技術(shù)C.嵌入式系統(tǒng)技術(shù) D.Wi-Fi揍入技術(shù)課堂練習(xí)CBB5.智能音箱是傳統(tǒng)音箱升級的產(chǎn)物，是消費者用語音進行上網(wǎng)的一個工具，可以點播歌曲、上網(wǎng)購物或了解天氣預(yù)報。它還可以對智能家居設(shè)備進行控制，比如打開窗簾、設(shè)置冰箱溫度、提前讓熱水器升溫等。這些功能的實現(xiàn)屬于物聯(lián)網(wǎng)中的()。A.感知層 B.網(wǎng)絡(luò)層 C.應(yīng)用層 D.邏輯層6.智能手表屬于一種智能穿戴設(shè)備，很多智能手表功能豐富，語音搜索、定位跟蹤、心率監(jiān)測.智能鍛煉、睡眠質(zhì)量監(jiān)測…這些功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)是衡()。A.傳感技術(shù)