必修2 信息系统与社会
第三章 信息系统的网络组建
一、章节体系
二、知识点
3.1 信息系统与外部世界的连接方式
3.1.1 信息系统与物联网
1.信息系统与外部世界连接方式的演变：大约经历了“人与计算机对话”、“计算机与计算机对话”和“物与物对话”三个阶段。
2.物联网：物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装备对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物的信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。
物联网的技术特征：全面感知、可靠传递、智能处理。
（1）全面感知。全面感知是指利用无线射频识别、传感器、定位器和二维码等手段，随时随地对物体进行信息采集和获取。
条码技术广泛应用于 商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领
二维码技术二维码可以表示图像、文字，甚至声音。
（2）可靠传递。是指通过各种网络，对接收到的物体信息进行实时且准确的远程传送，实现信息的交互和共享，并进行各种有效的处理。
（3）智能处理。是指利用数据管理、数据计算、云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对接收到的海量数据和信息进行分析处理，提升对外部世界各种活动和变化的洞察力，实现智能化的控制和决策。
生活中物联网的应用场景：公交卡、门禁卡、第二代身份证、ETC、无人驾驶技术等
3.1.2 物联网中的传感与控制机制
1.物联网的结构：
感知层：实现对物理世界的智能感知、信息采集和自动控制。
网络层：实现信息的传递、路由和控制。
应用层：包括应用基础设施、中间件和各种物联网应用。
2.物联网技术：物联网涉及感知、控制、网络通信、微电子、计算机、软件、嵌入式系统、微机电等技术领域，其技术体系可划分为感知关键技术、网络通信关键技术、应用关键技术、共性技术和支撑技术。传感和识别技术首要环节；射频识别技术既是一种无线通信技术，同时又是一种自动识别技术；嵌入式系统技术则使得物联网具有智能处理的能力。
（1）传感技术。
传感器：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
（2）射频识别技术（RFID）。 射频识别技术是一种无线通信技术，可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。
（3）嵌入式系统技术。是指以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
3.2 计算机网络
1.计算机网络在信息系统中的作用。计算机网络在信息系统中主要起到数据传输、资源共享、分布式处理三个方面的作用。
2.数据传输。数据传输是计算机网络最基本的功能。
数据在网络中传输需要介质，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。有线传输介质主要有双绞线（100MB，100m，抗干扰一般）、同轴电缆（1-2GB，200-500m，较强）和光纤（2-3GB，550-几十公里，很强）。无线传输介质有：无线电波（10-300MB，10-100m，弱）、微波（几百MB，全球通信、大气干扰）、红外线、蓝牙（1MB，10m，强）、激光等。
数据在网络中传输必须遵守一定的规则和约定，也就是网络传输协议。如今网络传输 协议有很多，常见的有TCP/IP、NetBEUI、HTTP、FTP等。更加安全的网络传输协议，如HTTPS、FTPS等。
3.资源共享。计算机网络的资源一般包括软件资源、硬件资源、数据资源、信道资源等。“共享” 指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。
3.分布式处理。将不同地点的，或具有不同功能的，或拥有不同数据的多台计算机，通过网络连接起来，在控制系统的统一管理控制下，协调地完成大规模信息处理任务的计算机系统。
3.3 组建小型无线网络
3.3.1无线网络的接入方式。
移动通信网络接入、Wi-Fi（Wireless Fidelity）接入、蓝牙技术（Bluetooth Technology）、红外数据传输（IrDA）
3.3.2无线网络的设备功能与选型。
组建小型无线网络一般需要无线网卡、路由器、调制解调器、交换机等设备。
（1）无线网卡。采用无线信号进行数据传输的设备。
（2）路由器。用于不同网络间的连接设备。
（3）调制解调器。一种可以将数字信号调制转换为模拟信号，又能将模拟信号解调转换为数字信号的装置。
（4）交换机。一种在通信系统中完成信息交换的设备。
3.3.3 无线网络的组建与配置
3.3.4 网络因素对信息系统的影响
接入方式、带宽、线路、技术、安全性、建筑物结构等。
IP地址的格式
1.IP地址的格式
IP协议的第4版(IPv4)规定，IP地址由四个小数点隔开的十进制整数组成。
一个IP地址是一个32位二进制数，每8位用一个十进制数字来表示。
2.IP地址每一节的取值范围
取值范围：0-255。
3.IP地址的分类
类别 最大网络数 IP地址范围 最大主机数 默认子网掩码
A 126（27-2) 0.0.0.0-127.255.255.255 16777214 255.0.0.0
B 16384(214) 128.0.0.0-191.255.255.255 65534 255.255.0.0
C 2097152(221) 192.0.0.0-223.255.255.255 254 255.255.255.0
其中0，127，作为保留，10，192作为私有地址保留，D、E类IP不要求掌握。
三、学业测试
一、单选题
1.生活中，人们通过计算机网络进行信息交流，这主要体现了计算机网络在信息系统中起到的作用是( )
A.资源共享 B.数据交换 C.数据传输 D.分布式处理
【答案】：C
【解析】：见教材P71，在计算机之间传递各种信息，属于数据传输范畴。
2.物联网连接的是物理世界和( )
A.现实世界 B.虚拟世界 C.信息世界 D.人类世界
【答案】：C
【解析】：见教材P62，物理世界的联网需求和信息世界的扩展需求催生出物联网。
3.利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息，指的是( )技术。
A.可靠传递 B.全面感知 C.智能处理 D. 互联网
【答案】：B
【解析】：见教材P63，全面感知，是指利用RFID、传感器、二维码等采集信息。
4.智慧班牌是智慧平台的数据呈现端，也是智慧平台数据的采集工具之一，例如课堂考勤，当学生佩戴电子学生证进人班级时，它就能自动登记该学生的考勤情况，并把信息上传到校园的考勤登记系统中。请问，这种数据采集方式应用了物联网中的哪种关键技术 ( )
A.传感技术 B.射频识别技术 C.嵌入式系统技术 D. Wi-Fi 接入技术
【答案】：B
【解析】： 电子学生证中有电子标签，通过无线与智慧班牌进行通信，属于RFID技术。
5.智能音箱是传统音箱升级的产物，是消费者用语音进行上网的一个工具，可以点播歌曲、上网购物或了解天气预报。它还可以对智能家居设备进行控制，比如打开窗帘、设置冰箱温度、提前让热水器升温等。这些功能的实现属于物联网中的( )
A.感知层 B.网络层 C.应用层 D. 逻辑层
【答案】：A
【解析】：感知层实现对物理世界的智能感知、信息采集和自动控制，与题干描述相符。
6.智能手表属于一种智能穿戴设备，很多智能手表功能丰富，语音搜索、定位跟踪、心率监测、智能锻炼、 睡眠质量监测。这些功能实现的基础是( )
A.传感技术 B. 射频识别技术 C.嵌入式系统技术 D.移动互联网技术
【答案】：C
【解析】：由于A项主要是信息的采集，而题干还包括各种应用，只有C项才能满足要求，符合题意。
7.智能手表可以与手机连接，通过 APP 把各种数据信息显示到手机上，同时还可以同步到云平台，提供永久的数据存储。当下智能手表与手机的连接主要是依靠( )
A.移动互联网 B. Wi-Fi C.蓝牙技术 D.红外数据传输
【答案】：A
【解析】：目前智能手表与手机相连主要使用蓝牙技术，但是题干中描述智能手表还要通过APP完成数据上传手机和云平台，选A更适当。
8.在智慧教室上课前，老师经常会让我们检查平板电脑中的 Wi-Fi 是否已经连接。请问这种连接是平板电脑与什么网络设备的连接 ( )
A.无线网卡 B.教室服务器 C. 无线路由器 D.交换机
【答案】：C
【解析】： 因无线路由器提供无线Wi-Fi功能，平板联网时与无线路由器连接。A项是上网的设备，B项实现有线的连接，D项也实现有线连接，所以选C项。
9.小明家的无线路由器放在客厅里，当他使用手机上网时发现，在客厅时手机的 Wi-Fi 信号总强于在房间时，导致这现象的原因是 ( )
A.接入方式 B.带宽 C.技术 D. 建筑结构
【答案】：D
【解析】：因无线Wi-Fi采用无线电磁波传送信号，由于建筑物阻挡，会导致室内比客厅信号弱的情况。
10.无线网络接入主流应用包括( )两种方式。
A.移动互联网、蓝牙接入 B. 移动互联网、无线局域网
C.蓝牙接入、红外数据传输 D.无线局域网、红外数据传输
【答案】：B
【解析】：从无线的距离、效果、传输速率方面考虑，无线接入主流方式是B项。
11.计算机网络连接设备中的路由器的功能是( )
A.将数字信号调制转换为模拟信号 B.将模拟信号调制转换为数字信号
C.收发无线信号 D.判断网络地址和选择 IP 路径
【答案】：D
【解析】：见教材P79原文。
12.计算机技术的发展大约经历了三个阶段，依次是① 计算机与计算机对话: ②物体、环境与计算机对话:③人和计算机对话。
A.③①② B.①③② C.②①③ D.③②①
【答案】：A
【解析】：见教材P63原文。
13.条形码中的黑条和白条可以被特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制信息，黑条和白条分别对应二进制数的
A.“0”和“1” B.“1”和“0” C.“01”和“00” D.“00”和“01”
【答案】：B
【解析】：见教材P64原文。
14.在组建家庭无线网络时，对网络的配置主要是对( )设备的配置，包括设置自动拨号账号及密码等。
A.主板 B.终端 C.路由器 D.网卡
【答案】：C
【解析】：见教材P81页，在家庭无线网络中，常用无线路由器组成小型无线网络。配置账号密码时都是对路由器进行配置。
15.大型的信息系统将不同地点的，或具有不同功能的， 或拥有不同数据的多台计算机，通过网络连接起来，在控制系统的统管理控制下，协调地完成大规模信息处理任务。这体现了计算机网络的( )作用。
A. 数据传输 B.资源共享 C.集中处理 D.分布式处理
【答案】：D
【解析】：见教材P74页，题干符合分布式处理的定义。
二、判断题
16.在网络教室上课时，老师经常会共享一些学习资料给我们，有时让我们使用FTP下载工具到指定的FTP网址下载，有时是让我们通过访问教师机下载，这两种下载方式其实是一样的，这种说法是（ ）
【答案】：错
【解析】：FTP是远程“文件传输协议”，是基于Internet的跨平台双向传输协议，安全性方面比网上邻居高。访问教师机下载和般是用“网上邻居”下载，它是使用NetBIOS协议，一般在局域网中使用。
17.当接入同等带宽的网络时，使用有线上网的终端往往比使用无线上网的终端的上网速度更快。这种说法（ ）
【答案】：错
【解析】：上网的快慢与带宽和设备的性能都有关系，当带宽相同时，有线上网的终端性能不一定比无线上网的终端好，结果很难确定。
18.应用层位于物联网三层结构中的最顶层，它可以对感知层采集的数据进行计算、处理和知识挖掘，从而实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策（ ）
【答案】：对
【解析】：见教材P66页图3-10及应用层的说明，本题表述正确。
19.传感器是连接物理世界与电子世界的重要媒介，可以按被测物理量来分类，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器等。（ ）
【答案】：对
【解析】：见教材P68页，本题表述正确。
20.IP地址是指互联网协议址，其数据大小有一定的范围，192.168.258.1是一个正确的IP地址。（ ）
【答案】：错
【解析】：IP地址的每节数不得超过255的最大值，在题干中的258超过了范围，是一个错误的IP地址。
三、情境题
21.小明家有一台台式电脑、一台平板电脑、两部智能手机以及一台智能扫地机，若将以上电子设备联网，使其均能接入互联网且可使用手机摇控扫地机，需要用到哪些设备？如何规划一个家庭网络？请画出家庭网络结构示意图并标注各个设备。
【答案】：题目描述的要求是构建一个家庭的小型无线网络，需要用到的网络设备有调制解调器、无线路由器。其示意图如下图所示。
【解析】：见答案。第 1 页 共 8 页必修2 信息系统与社会
第三章 信息系统的网络组建
一、章节体系
二、知识点
3.1 信息系统与外部世界的连接方式
3.1.1 信息系统与物联网
1.信息系统与外部世界连接方式的演变：大约经历了“人与计算机对话”、“计算机与计算机对话”和“物与物对话”三个阶段。
2.物联网：物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装备对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物的信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。
物联网的技术特征：全面感知、可靠传递、智能处理。
（1）全面感知。全面感知是指利用无线射频识别、传感器、定位器和二维码等手段，随时随地对物体进行信息采集和获取。
条码技术广泛应用于 商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领
二维码技术二维码可以表示图像、文字，甚至声音。
（2）可靠传递。是指通过各种网络，对接收到的物体信息进行实时且准确的远程传送，实现信息的交互和共享，并进行各种有效的处理。
（3）智能处理。是指利用数据管理、数据计算、云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对接收到的海量数据和信息进行分析处理，提升对外部世界各种活动和变化的洞察力，实现智能化的控制和决策。
生活中物联网的应用场景：公交卡、门禁卡、第二代身份证、ETC、无人驾驶技术等
3.1.2 物联网中的传感与控制机制
1.物联网的结构：
感知层：实现对物理世界的智能感知、信息采集和自动控制。
网络层：实现信息的传递、路由和控制。
应用层：包括应用基础设施、中间件和各种物联网应用。
2.物联网技术：物联网涉及感知、控制、网络通信、微电子、计算机、软件、嵌入式系统、微机电等技术领域，其技术体系可划分为感知关键技术、网络通信关键技术、应用关键技术、共性技术和支撑技术。传感和识别技术首要环节；射频识别技术既是一种无线通信技术，同时又是一种自动识别技术；嵌入式系统技术则使得物联网具有智能处理的能力。
（1）传感技术。
传感器：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
（2）射频识别技术（RFID）。 射频识别技术是一种无线通信技术，可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。
（3）嵌入式系统技术。是指以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
3.2 计算机网络
1.计算机网络在信息系统中的作用。计算机网络在信息系统中主要起到数据传输、资源共享、分布式处理三个方面的作用。
2.数据传输。数据传输是计算机网络最基本的功能。
数据在网络中传输需要介质，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。有线传输介质主要有双绞线（100MB，100m，抗干扰一般）、同轴电缆（1-2GB，200-500m，较强）和光纤（2-3GB，550-几十公里，很强）。无线传输介质有：无线电波（10-300MB，10-100m，弱）、微波（几百MB，全球通信、大气干扰）、红外线、蓝牙（1MB，10m，强）、激光等。
数据在网络中传输必须遵守一定的规则和约定，也就是网络传输协议。如今网络传输 协议有很多，常见的有TCP/IP、NetBEUI、HTTP、FTP等。更加安全的网络传输协议，如HTTPS、FTPS等。
3.资源共享。计算机网络的资源一般包括软件资源、硬件资源、数据资源、信道资源等。“共享” 指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。
3.分布式处理。将不同地点的，或具有不同功能的，或拥有不同数据的多台计算机，通过网络连接起来，在控制系统的统一管理控制下，协调地完成大规模信息处理任务的计算机系统。
3.3 组建小型无线网络
3.3.1无线网络的接入方式。
移动通信网络接入、Wi-Fi（Wireless Fidelity）接入、蓝牙技术（Bluetooth Technology）、红外数据传输（IrDA）
3.3.2无线网络的设备功能与选型。
组建小型无线网络一般需要无线网卡、路由器、调制解调器、交换机等设备。
（1）无线网卡。采用无线信号进行数据传输的设备。
（2）路由器。用于不同网络间的连接设备。
（3）调制解调器。一种可以将数字信号调制转换为模拟信号，又能将模拟信号解调转换为数字信号的装置。
（4）交换机。一种在通信系统中完成信息交换的设备。
3.3.3 无线网络的组建与配置
3.3.4 网络因素对信息系统的影响
接入方式、带宽、线路、技术、安全性、建筑物结构等。
IP地址的格式
1.IP地址的格式
IP协议的第4版(IPv4)规定，IP地址由四个小数点隔开的十进制整数组成。
一个IP地址是一个32位二进制数，每8位用一个十进制数字来表示。
2.IP地址每一节的取值范围
取值范围：0-255。
3.IP地址的分类
类别 最大网络数 IP地址范围 最大主机数 默认子网掩码
A 126（27-2) 0.0.0.0-127.255.255.255 16777214 255.0.0.0
B 16384(214) 128.0.0.0-191.255.255.255 65534 255.255.0.0
C 2097152(221) 192.0.0.0-223.255.255.255 254 255.255.255.0
其中0，127，作为保留，10，192作为私有地址保留，D、E类IP不要求掌握。
三、学业测试
一、单选题
1.生活中，人们通过计算机网络进行信息交流，这主要体现了计算机网络在信息系统中起到的作用是( )
A.资源共享 B.数据交换 C.数据传输 D.分布式处理
2.物联网连接的是物理世界和( )
A.现实世界 B.虚拟世界 C.信息世界 D.人类世界
3.利用 RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息，指的是( )技术。
A.可靠传递 B.全面感知 C.智能处理 D. 互联网
4.智慧班牌是智慧平台的数据呈现端，也是智慧平台数据的采集工具之一，例如课堂考勤，当学生佩戴电子学生证进人班级时，它就能自动登记该学生的考勤情况，并把信息上传到校园的考勤登记系统中。请问，这种数据采集方式应用了物联网中的哪种关键技术 ( )
A.传感技术 B.射频识别技术 C.嵌入式系统技术 D. Wi-Fi 接入技术
5.智能音箱是传统音箱升级的产物，是消费者用语音进 行上网的一个工具，可以点播歌曲、上网购物或了解天 气预报。它还可以对智能家居设备进行控制，比如打开 窗帘、设置冰箱温度、提前让热水器升温等。这些功能 的实现属于物联网中的( )
A.感知层 B.网络层 C.应用层 D. 逻辑层
6.智能手表属于一种智能穿戴设备，很多智能手表功能丰富，语音搜索、定位跟踪、心率监测、智能锻炼、 睡眠质量监测。这些功能实现的基础是( )
A.传感技术 B. 射频识别技术 C.嵌入式系统技术 D.移动互联网技术
7.智能手表可以与手机连接，通过 APP 把各种数据信息显示到手机上，同时还可以同步到云平台，提供永久的数据存储。当下智能手表与手机的连接主要是依靠( )
A.移动互联网 B. Wi-Fi C.蓝牙技术 D.红外数据传输
8.在智慧教室上课前，老师经常会让我们检查平板电脑中的 Wi-Fi 是否已经连接。请问这种连接是平板电脑与什么网络设备的连接 ( )
A.无线网卡 B.教室服务器 C. 无线路由器 D.交换机
9.小明家的无线路由器放在客厅里，当他使用手机上网时发现，在客厅时手机的 Wi-Fi 信号总强于在房间时，导致这现象的原因是 ( )
A.接入方式 B.带宽 C.技术 D. 建筑结构
10.无线网络接人主流应用包括( )两种方式。
A.移动互联网、蓝牙接入 B. 移动互联网、无线局域网
C.蓝牙接入、红外数据传输 D.无线局域网、红外数据传 输
11.计算机网络连接设备中的路由器的功能是( )
A.将数字信号调制转换为模拟信号 B.将模拟信号调制转换为数字信号
C.收发无线信号 D.判断网络地址和选择 IP 路径
12.计算机技术的发展大约经历了三个阶段，依次是① 计算机与计算机对话: ②物体、环境与计算机对话:③人和计算机对话。
A.③①② B.①③② C.②①③ D.③②①
13.条形码中的黑条和白条可以被特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制信息，黑条和白条分别对应二进制数的
A.“0”和“1” B.“1”和“0” C.“01”和“00” D.“00”和“01”
14.在组建家庭无线网络时，对网络的配置主要是对( )设备的配置，包括设置自动拨号账号及密码等。
A.主板 B.终端 C.路由器 D.网卡
15.大型的信息系统将不同地点的，或具有不同功能的， 或拥有不同数据的多台计算机，通过网络连接起来，在 控制系统的统管理控制下，协调地完成大规模信息处理任务。这体现了计算机网络的( )作用。
A. 数据传输 B.资源共享 C.集中处理 D.分布式处理
二、判断题
16.在网络教室上课时，老师经常会共享一些学习资料给我们，有时让我们使用FTP下载工具到指定的FTP网址下载，有时是让我们通过访问教师机下载，这两种下载方式其实是一样的，这种说法是（ ）
17.当接入同等带宽的网络时，使用有线上网的终端往往比使用无线上网的终端的上网速度更快。这种说法（ ）
18.应用层位于物联网三层结构中的最顶层，它可以对感知层采集的数据进行计算、处理和知识挖掘，从而实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策（ ）
19.传感器是连接物理世界与电子世界的重要媒介，可以按被测物理量来分类，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器等。（ ）
20.IP地址是指互联网协议址，其数据大小有一定的范围，192.168.258.1是一个正确的IP地址。（ ）
三、情境题
21.小明家有一台台式电脑、一台平板电脑、两部智能手机以及一台智能扫地机，若将以上电子设备联网，使其均能接入互联网且可使用手机摇控扫地机，需要用到哪些设备？如何规划一个家庭网络？请画出家庭网络结构示意图并标注各个设备。第 1 页 共 7 页
