2.4基于物联网的信息系统课件2021-2022学年教科版（2019）高中信息技术必修二（22张PP+视频）

(共22张PPT)
第2单元 信息系统的集成
第1单元 信息系统的组成与功能
第3单元 信息系统的设计与开发
第4单元 信息系统的安全
第5单元 信息社会的建设
信息技术
（必修2）
2.4 基于物联网的信息系统
学习目标
1.知道信息系统与外部世界连接的方式。
2.体验带有传感器的信息系统，了解常见的传感与控制机制。
3.体验有射频识别功能的设备，认识射频识别对信息系统的作用。
4.了解物联网在信息社会中的应用，知道物联网的重要作用。
新课导入
物联网正在成为信息系统发展的前沿技术，并日益走进我们的生活。你知道物联网吗？
（1）电饭锅、测温仪中用到了什么传感器？
温度传感器
任务一 探讨包含传感器的信息系统
※ 活动1 生活中使用的传感器
生活中常用的传感器有哪些呢？分组调查并探讨以下传感器的功能。
（2）光电鼠标中用到了什么传感器？
光敏传感器
（3）火灾报警器中用到了什么传感器？
烟感传感器
光敏传感器
温度传感器
（4）自动门用到了什么传感器？
MP4上的触摸键、手机触摸屏、手机摄像功能、自动擦鞋机、热风干手器、超市里的防盗门等利用了各种各样的传感器。日常生活中你还注意到了哪些类型的传感器？
小组讨论
红外遥控器、声控灯、自动感应门、自动报警器等。
讨论现代化图书馆的阅览室为何要刷卡进入。
（1）思考图书馆如何统计哪个年龄段的读者进入了哪个阅览室？
可以利用电子表格手工输入读者信息、进入阅览室的时间等，但这样做效率不高；而利用读卡器读取读者证卡号，操作时间短，效率高。
活动2 在现代化图书馆的阅览室中体验阅览书刊
（2）讨论读者刷卡后数据信息存储在哪里？
读者读卡后，通过网络将信息存放在后台的数据库中。后台程序根据数据库中的信息判断读者的身份、读者的借阅权限等。
（3）观察阅览室的管理员如何处理没有放回原位的图书？
馆内书籍的编号是有规定的，这有助于读者快速找到想要阅读的图书。如果读者将看完的图书乱丢乱放，会造成其他读者找书困难。阅览室的图书管理员需要重新整理图书，将图书放回原书架，这样图书管理员的工作量会增加。
体验在现代化图书馆结束过程中用到的信息设备。通过网络查找图书自助借还机。在以上的信息系统中，共性的地方都用到了传感器。思考，常见的传感器有哪些？
活动3 探讨信息系统中有哪些传感器
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律转换为电信号或其他所需形式，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器
传感器的功能与人类五大感觉器官的功能大致对应如下：
（1）光敏传感器——视觉；
（2）声敏传感器——听觉；
（3）气敏传感器——嗅觉；
（4）化学传感器——味觉；
（5）压敏传感器、热敏传感器——触觉。
传感器功能：
常见传感器：
常见的传感器有位移传感器、形变传感器、重力传感器、加速度传感器、湿度传感器、温度传感器、超声波测距传感器等。
智能传感器可以模拟人的感官和大脑的协调动作，它是一类具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。
智能
传感器
传感器集成化
微处理机
采集
处理
交换信息
运算
控制
终端
智能传感器
传感器的存在加快了人们的工作效率。
现代信息系统离不开传感器
传感器的存在让人们能涉足到许多未知领域。
深海领域
太空领域
冶炼领域
在基础研究中，传感器具有更为突出的地位。对如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等各种极端技术的研究，没有相适应的传感器是不可能的。
传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、文物保护等极其广泛的领域。可以说，从茫茫太空到浩瀚海洋，几乎每一个现代化的项目都离不开传感器。
图书馆出口处是如何感应到你所持图书是否已借阅？
出口RFID高频通道
出于成本原因，我们又不可能在每本书上放置一个传感器。
任务二 探索基于物联网的信息系统
※ 活动1 通过网络查找RFID的功能及应用
可以在书本上贴RFID电子标签，通过网络查找RFID电子标识（无线射频识别），解决图书定位于查询问题。在数据库中核实借阅情况，如未借阅则发出警报。
RFID（射频识别）又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而识别系统与特定目标之间无须建立机械或光学接触。
一套完整的RFID系统，是由阅读器、电子标签及应用软件系统三部分组成的。
RFID系统
应用
软件
电子
标签
阅读器
RFID技术
RFID标签的应用：
目前RFID技术应用很广，如仓储管理、图书馆、门禁系统、食品安全溯源，病患监测、居民小区安防系统、近距离通信与工业控制领域，物流领域、铁路运输识别与管理，以及高速公路的不停车电子收费（ETC）系统等。
通过对智能图书馆的讨论，你认为智能图书馆应具有哪些功能？
通过网络搜索，了解使用哪些技术才能完成智能图书馆具有的功能？
自主完成P51的相关内容。
活动2 探索智能图书馆
物联网的定义最早于1999年由麻省理工学院提出，以后不断扩充、延伸、完善。
国际电信联盟将物联网定义为：
通过二维码识读设备、射频识别装置、红外线感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网
2009年9月欧盟RFID和物联网研究项目组认为：
物联网是未来互联网的一个组成部分，可以被定义为基于标准的和互操作的通信协议，且具有自配置能力的、动态的全球网络基础架构。物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性，使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。
1.感知层
是物联网的基础，是联系现实物理世界与虚拟信息世界的纽带。
2.网络层
也称为“传输层”，相当于人多神经系统。
3.应用层
管理服务层与行业应用层。
物联网体系结构模型
（1）传感器技术
（2）RFID标签
（3）嵌入式系统技术
（4）移动通信技术
（5）计算机网络技术
（6）智能数据处理技术
（7）智能控制技术
（8）位置服务技术
（9）云计算技术
（10）信息安全技术
两化融合
距离短
有线通信
（现场总线）
传感网
距离短
无线通信
（ZigBee/WiFi）
RFID
距离短
无线通信
（NFC/RF IC等）
M2M
长离短
无线与有线通信
（4G/5G网融合）
物联网
4大技术
物联网应用的相关技术
物联网离不开控制技术
物联网推动大数据的发展
（1）物联网产生大数据，大数据助力物联网
（2）物联网技术推进了大数据相关技术的发展
大数据与物联网的关系
智能家居、智能交通、智能医疗、智能电网、智能物流、农业物联网、智能电力、智能安防、智能汽车、智能建筑、智能水务、智能商业、智能工业……
物联网应用领域
拓展知识
阅读P55-P56，农业物联网精准操控
课堂小结
传感器
一、信息系统与外部世界连接的方式——传感器。
传感器功能
常见传感器
智能传感器
光敏、声敏、气敏、化学、压力和热敏
位移传感器、形变传感器、重力传感器、加速度传感器、湿度传感器、温度传感器、超声波测距传感器等。
二、RFID（射频识别）又称无线射频识别。
三、物联网——搭建在互联网的基础上