浙教版（2019）高中信息技术必修二 2021—2022学年 4.1搭建信息系统的前期准备与硬件搭建课件（20张PPT）
文档属性
| 名称 | 浙教版（2019）高中信息技术必修二 2021—2022学年 4.1搭建信息系统的前期准备与硬件搭建课件（20张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 13.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版（2019） | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2022-03-04 09:45:06 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
Informationsystemandsociety
搭建信息系统的前期准备与硬件搭建
前期准备
硬件搭建
前期准备
硬件搭建
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
1.需求分析
搭建信息系统前要明确用户对所搭建系统的__________，并由此分析需求。
需求分析包括____________、____________、____________、____________、____________、
目标期待
功能需求
性能需求
资源环境需求
（软硬件环境）
用户界面需求
可扩展性需求
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
项目 需求分析
目标期待
功能需求
性能需求
资源和环境需求
用户界面需求
可扩展性需求
1.利用智能终端结合相关的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光线等，实时检测室内环境的各种指标。
2.通过串口采集各个传感器的数据，实时上传到Web服务器并保存在数据库，供后期分析。
3.Web页面实时显示各种传感器上传的数据，能根据各种需求直接生成在线实时图表。
4.使用者可以对监测系统进行相关的设置，限定温度、湿度等环境因素的临界值。一旦某项指标超过所限定的临界值，系统将自动触发声光警报，并发送报警邮件到相关邮箱，或利用物联网技术，控制家用电器自动调节室内环境。
通过信息系统的搭建，实时监测室内环境并进行及时干预。
硬件设备：micro:bit主板，温度传感器、湿度传感器等
软件平台：BXY软件，PythonIDLE
友好、方便
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
2.可行性分析
在需求分析的基础上，针对系统的环境、同类产品在市面上的完善程度，判断所提出的系统是否有必要搭建（必要性），有无实施的可能性（可行性）。
必要性体现在搭建是否应该马上开始，有没有迫切需要。
可行性分析主要从技术、经济、社会意义等方面分析系统的可行性。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
可行性分析 技术角度
经济角度
社会意义
选择先进的开发工具和开发平台。服务器操作系统：微软网络操作系统；数据库系统：Python自带的开源数据库SQLite；软件开发工具：Python的Flask框架；数据交换格式：JSON系统。它们可以很好地支持C/S或B/S的开发模式。
系统采用模块化结构和规范化的代码结构，使得系统具有通用性、可扩充性及良好的可维护性。现有人员具有一定的软件开发能力，再者市面上有较成熟的开发案例，完全具备搭建系统的条件。
投资预算主要包括购买硬件和开发软件费用。硬件由终端设备和服务器等组成。购置各种终端设备：传感器、执行器、通信模块、扩展板等。普通家用型“室内环境检测系统”服务器完全可以用家里闲置的PC机替代，无需购置，也可以利用树莓派之类的微型电脑来做服务器。如果要实现异地检测、实时互联，那么对服务器性能要求较高，建议购买云服务器。软件则由使用者凭兴趣改写，无需购买。
如果系统运行良好，可实时检测室内的环境在一天、几年甚至几十年中的变化，自动控制和改善室内环境，提高人们的健康指数。还可对不同地区、不同生活条件的人们的室内环境进行同比、环比分析，并在网络平台进行分享。这些功能是每个家庭都需要的，有助于提高人类健康生活的质量。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
3.开发模式的选择
在设计信息系统开发方案时，应根据信息系统的具体功能和应用场景确定开发模式。
目前搭建信息系统一般采用C/S模式或B/S模式。
开发模式的选择及原因
在“室内环境实时监测系统” 中， 传感器的数据要通过智能终端汇总到数据库服务器中， 客户端通过浏览器访问Web服务器， 获得各种数据信息， 数据的统计、 分析、 呈现等功能主要在Web服务器中完成， 当环境信息出现异常， 也是由服务器直接发出各种报警信息， 如邮件和短信。 可见， 智能终端主要负责采集信息并执行命令， 大部分的工作在服务器端完成， 因而这个系统一般会采用B/S模式。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
4.概要设计
概要设计主要解决信息系统“怎么做”的问题，包括模块结构设计、系统物理配置和数据库管理系统选择三个部分。
1)模块结构设计：将信息系统分成若干模块，并确定每个模块的功能、模块间的接口和关系。
2)系统物理配置：包括了硬件设备配置、应用软件选择和通信网络的选择和设计。
3)数据库管理系统选择：主要考虑数据库的性能、类型、平台和安全保密性能。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
4.概要设计
模块 内容
模块结构 室内温度 查看室内温度，设置提醒阈值
室内湿度 查看室内湿度，设置提醒阈值
室内光线 查看室内光线，设置提醒阈值
物理配置 操作系统要求 WinXP及更新版本操作系统
硬件要求
数据库 数据库管理系统 SQLite数据库
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
5.详细设计
详细设计是在概要设计的指导下，对系统进行详细具体的设计。主要包括输入设计、输出设计、人机界面设计、数据库设计、代码设计、安全设计。
项目 内容
输入设计
输出设计
人机界面设计
数据库设计
代码设计
安全设计
温度、湿度、光线值；采用传感器采集
温度、湿度、光线值
考虑用户体验，尽量精简界面设计，采取简约、易用的风格
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
硬件搭建
服务器、网络设备、传感设备、智能终端
服务器：完全可用普通PC机来替代专用服务器，数据库选择Python自带的嵌入式开源数据库SQLite。如果每天产生的记录数多且重要，查询响应时间要求短，使用者可选择专用服务器来搭建，开发软件所需的数据库也可考虑用MySQL。
网络设备：主要包括交换机、路由器、网卡、双绞线、光缆等。采用IoT模块接入无线网络
传感设备：micro：bit主板上自带了LED点阵屏、光线传感器，只需要另外接一个温度、湿度传感器、蜂鸣器和IoT（物联网）模块即可。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
硬件搭建
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
硬件搭建
IoT模块有四个针脚，分别为Vcc（+）、Gnd（-）、TX和RX。其中TX和RX可以连接在PinO~Pin2任何两个口，但是micro:bit的代码中要进行相应的定义。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
硬件搭建
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
硬件搭建
数据接口
电源正极
电源负极
电源负极
电源正极
数据端接口
温度传感器连接在扩展板的p8(Pin8)引脚上
Informationsystemandsociety
巩固练习
B
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
巩固练习
B
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
巩固练习
传感器
前期准备
硬件搭建
数据库服务器
执行器
Informationsystemandsociety
课堂小结
1.搭建信息系统的前期准备？
需求分析→可行性分析→开发模式选择→概要设计→详细设计
2.系统硬件的基本组成？
服务器、网络设备、传感设备、智能终端
前期准备
硬件搭建
搭建信息系统的前期准备与硬件搭建
Informationsystemandsociety
Informationsystemandsociety
搭建信息系统的前期准备与硬件搭建
前期准备
硬件搭建
前期准备
硬件搭建
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
1.需求分析
搭建信息系统前要明确用户对所搭建系统的__________，并由此分析需求。
需求分析包括____________、____________、____________、____________、____________、
目标期待
功能需求
性能需求
资源环境需求
（软硬件环境）
用户界面需求
可扩展性需求
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
项目 需求分析
目标期待
功能需求
性能需求
资源和环境需求
用户界面需求
可扩展性需求
1.利用智能终端结合相关的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光线等，实时检测室内环境的各种指标。
2.通过串口采集各个传感器的数据，实时上传到Web服务器并保存在数据库，供后期分析。
3.Web页面实时显示各种传感器上传的数据，能根据各种需求直接生成在线实时图表。
4.使用者可以对监测系统进行相关的设置，限定温度、湿度等环境因素的临界值。一旦某项指标超过所限定的临界值，系统将自动触发声光警报，并发送报警邮件到相关邮箱，或利用物联网技术，控制家用电器自动调节室内环境。
通过信息系统的搭建，实时监测室内环境并进行及时干预。
硬件设备：micro:bit主板，温度传感器、湿度传感器等
软件平台：BXY软件，PythonIDLE
友好、方便
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
2.可行性分析
在需求分析的基础上，针对系统的环境、同类产品在市面上的完善程度，判断所提出的系统是否有必要搭建（必要性），有无实施的可能性（可行性）。
必要性体现在搭建是否应该马上开始，有没有迫切需要。
可行性分析主要从技术、经济、社会意义等方面分析系统的可行性。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
可行性分析 技术角度
经济角度
社会意义
选择先进的开发工具和开发平台。服务器操作系统：微软网络操作系统；数据库系统：Python自带的开源数据库SQLite；软件开发工具：Python的Flask框架；数据交换格式：JSON系统。它们可以很好地支持C/S或B/S的开发模式。
系统采用模块化结构和规范化的代码结构，使得系统具有通用性、可扩充性及良好的可维护性。现有人员具有一定的软件开发能力，再者市面上有较成熟的开发案例，完全具备搭建系统的条件。
投资预算主要包括购买硬件和开发软件费用。硬件由终端设备和服务器等组成。购置各种终端设备：传感器、执行器、通信模块、扩展板等。普通家用型“室内环境检测系统”服务器完全可以用家里闲置的PC机替代，无需购置，也可以利用树莓派之类的微型电脑来做服务器。如果要实现异地检测、实时互联，那么对服务器性能要求较高，建议购买云服务器。软件则由使用者凭兴趣改写，无需购买。
如果系统运行良好，可实时检测室内的环境在一天、几年甚至几十年中的变化，自动控制和改善室内环境，提高人们的健康指数。还可对不同地区、不同生活条件的人们的室内环境进行同比、环比分析，并在网络平台进行分享。这些功能是每个家庭都需要的，有助于提高人类健康生活的质量。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
3.开发模式的选择
在设计信息系统开发方案时，应根据信息系统的具体功能和应用场景确定开发模式。
目前搭建信息系统一般采用C/S模式或B/S模式。
开发模式的选择及原因
在“室内环境实时监测系统” 中， 传感器的数据要通过智能终端汇总到数据库服务器中， 客户端通过浏览器访问Web服务器， 获得各种数据信息， 数据的统计、 分析、 呈现等功能主要在Web服务器中完成， 当环境信息出现异常， 也是由服务器直接发出各种报警信息， 如邮件和短信。 可见， 智能终端主要负责采集信息并执行命令， 大部分的工作在服务器端完成， 因而这个系统一般会采用B/S模式。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
4.概要设计
概要设计主要解决信息系统“怎么做”的问题，包括模块结构设计、系统物理配置和数据库管理系统选择三个部分。
1)模块结构设计：将信息系统分成若干模块，并确定每个模块的功能、模块间的接口和关系。
2)系统物理配置：包括了硬件设备配置、应用软件选择和通信网络的选择和设计。
3)数据库管理系统选择：主要考虑数据库的性能、类型、平台和安全保密性能。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
4.概要设计
模块 内容
模块结构 室内温度 查看室内温度，设置提醒阈值
室内湿度 查看室内湿度，设置提醒阈值
室内光线 查看室内光线，设置提醒阈值
物理配置 操作系统要求 WinXP及更新版本操作系统
硬件要求
数据库 数据库管理系统 SQLite数据库
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
5.详细设计
详细设计是在概要设计的指导下，对系统进行详细具体的设计。主要包括输入设计、输出设计、人机界面设计、数据库设计、代码设计、安全设计。
项目 内容
输入设计
输出设计
人机界面设计
数据库设计
代码设计
安全设计
温度、湿度、光线值；采用传感器采集
温度、湿度、光线值
考虑用户体验，尽量精简界面设计，采取简约、易用的风格
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
硬件搭建
服务器、网络设备、传感设备、智能终端
服务器：完全可用普通PC机来替代专用服务器，数据库选择Python自带的嵌入式开源数据库SQLite。如果每天产生的记录数多且重要，查询响应时间要求短，使用者可选择专用服务器来搭建，开发软件所需的数据库也可考虑用MySQL。
网络设备：主要包括交换机、路由器、网卡、双绞线、光缆等。采用IoT模块接入无线网络
传感设备：micro：bit主板上自带了LED点阵屏、光线传感器，只需要另外接一个温度、湿度传感器、蜂鸣器和IoT（物联网）模块即可。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
硬件搭建
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
硬件搭建
IoT模块有四个针脚，分别为Vcc（+）、Gnd（-）、TX和RX。其中TX和RX可以连接在PinO~Pin2任何两个口，但是micro:bit的代码中要进行相应的定义。
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
硬件搭建
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
硬件搭建
数据接口
电源正极
电源负极
电源负极
电源正极
数据端接口
温度传感器连接在扩展板的p8(Pin8)引脚上
Informationsystemandsociety
巩固练习
B
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
巩固练习
B
前期准备
硬件搭建
Informationsystemandsociety
巩固练习
传感器
前期准备
硬件搭建
数据库服务器
执行器
Informationsystemandsociety
课堂小结
1.搭建信息系统的前期准备？
需求分析→可行性分析→开发模式选择→概要设计→详细设计
2.系统硬件的基本组成？
服务器、网络设备、传感设备、智能终端
前期准备
硬件搭建
搭建信息系统的前期准备与硬件搭建
Informationsystemandsociety