3.1信息系统与外部世界的连接方式 课件　2022—2023学年粤教版（2019）高中信息技术必修2（34张PPT）

(共34张PPT)
3.1 信息系统与外部世界的连接方式
主讲人：
1.认识信息系统与外部世界的连接方式
2.了解物联网在生活中的应用
3.能分析物联网的技术特征
4.了解物联网的结构及常见的物联网技术
学习目标
一、信息系统与外部世界连接方式的演变
观看《共享单车》使用视频，思考下列问题。
1.共享单车上的二维码，在整个信息系统当中起到了什么作用？
2.与传统的公共单车租用相比，共享单车有什么优势？
一、信息系统与外部世界连接方式的演变
【项目练习】观看《如何扫描使用哈罗单车》，并结合生活经验，思考以下问题：
1.共享单车上的二维码，在整个信息系统当中起到什么作用？
二维码是基本信息载体，相当于共享单车的电子身份证，存放号牌、车辆类型、保险及违法情况等车辆信息。
2.与传统的公共单车租用相比,共享单车有什么优势
优势：（1）使用更灵活、方便、便捷；
（2）租车费用低廉（押金低）
不足：（1）共享单车适合在大城市用；
（2）充值容易退费难
一、信息系统与外部世界连接方式的演变
【项目练习】快速阅读教程P63，找到信息系统与外部世界连接方式的演变过程。
物联网连接了哪两个世界？
物理世界
信息世界
二、物联网
【项目练习】快速阅读教材P63-65，完成下列问题。
1.勾画出物联网的概念及其技术特征的含义。
2.分析物联网的概念与技术特征之间的关系。
3.下图是物联网的网络架构图，请根据自己的理解，用自己的话说明每一层的功能。
二、物联网
1.物联网的概念、技术特征
2.两者之间的关系
概念 技术特征
通信网和互联网的拓展应用和网络延伸
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、物与物的信息交互与无缝链接， 达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的
全面感知
可靠传递
智能处理
二、物联网
3. 请根据自己的理解，用自己的话说明每一层的功能。
二、物联网
物联网技术体系
物联网技术特征
物联网网络架构
4. 请阅读教材P66-67，将物联网网络架构图与技术特征、关键技术一一对应。
全面感知
可靠传递
智能处理
网络通信关键技术
应用关键技术
感知关键技术
三、物联网技术——感知技术
【项目练习】快速阅读教材P63-64，观察下列图片，思考其主要运用的感知技术是什么？
传感器、二维码、条形码、无线射频、定位器…
1
2
3
4
5
1.条码技术（P64-65）
（1）条形码中黑条和白条对应的二进制数是多少？
（2）条形码和二维码分别可以表示的信息。
（3）说说条形码和二维码在生活中的应用实例。
三、物联网技术——感知技术
1.条码技术（P64）
（1）条形码的概念：将多个宽度不等的黑条和空白按照一定的编码规则进行排列，用来表达一组信息的图形标识符。
三、物联网技术——感知技术
黑条：1
白条：0
相应的信息
扫描+译码
1.条码技术（P64）
（2）条形码表示的信息。
三、物联网技术——感知技术
条形码
条形码扫描器：特定的识别设备
与后台数据库相连
相应信息
扫描
反射
对应编码规则转换
字母、数字
1.条码技术（P65）
（2）二维码的概念，表示的信息
用某种特定几何图形按一定规律在平面上分布不同颜色的图形。
三、物联网技术——感知技术
智能终端
相应信息
二维码
文字、数字、图像、声音、视频…
1.条码技术（P64-65）
（3）条形码和二维码在生活中的应用实例
条形码：标识物品
二维码：信息获取、防伪溯源、手机支付、
账号登录、信息获取…
三、物联网技术——感知技术
【项目练习】快速阅读教材P64，思考下列问题：
3.快速阅读教材P64，总结归纳条形码与二维码的区别。
三、物联网技术——感知技术
条形码 二维码
包含的元素 字母、数字 文字、数字、图像、声音、视频…
数据量 30个字符 1850个字符
特点 依赖数据库、
从数据库中识别物品信息 直接包含物品信息
还包含错误修正技术、防伪功能…
应用 标识物品 信息获取、防伪溯源、
手机支付、账号登录、信息获取…
三、物联网技术——感知技术
2.传感技术（67-68）
（1）结合传感器的组成要素和工作原理，填写下列流程图。
（2）快速阅读教材P68，思考传感器在生活中有哪些应用？
被测量
电路参数
电量
辅助电源
声音、光线、温度…
敏感元件
转换元件
基本电路
非电学量
传感器件
电学量
2.传感技术（P67-68）
（2）传感技术的应用
三、物联网技术——感知技术
光传感器
声音传感器
味传感器
温度传感器
压力传感器
湿度传感器
气体传感器
视觉
嗅觉
味觉
触觉、温觉
听觉
应用？
酒精检测仪
非接触体温枪
相机
电子秤
三、物联网技术——感知技术
2.传感技术（P67-68）
（2）传感技术的应用
声控开关
自动门
自动干手机
三、物联网技术——感知技术
2.传感技术（P67-68）
（2）传感技术的应用
声光控灯：通过声控和光控传感器采集声音、光照强度等，利用物联网技术，对数据进行分析、处理，以控制灯的开关。
三、物联网技术——感知技术
土壤湿度传感器
温度传感器
光照度传感器
2.传感技术（P67-68）
（2）传感技术的应用
智能花盆：通过各种传感器采集盆栽植物的生长数据，包括花盆中土壤的温度、湿度、光照强度等，利用物联网技术，对数据进行分析、处理。
三、物联网技术——无线通信技术、自动识别技术
3.射频识别技术（ P68 ）
（1）以饭卡为例，从以下几个角度思考，饭卡的工作原理。
刷饭卡的过程中，饭卡属于什么组件？有什么作用？
刷卡扣钱的机器设备属于什么组件？有什么作用？
饭卡与刷卡机之间通传输的无线信号是什么？其有效传输距离是？
（2）射频识别技术的优点是什么？
（3）列举生活中常见的射频识别技术。
（4）乘坐公交车有哪些方式？你觉得那种方式最方便？为什么？
三、物联网技术——无线通信技术、自动识别技术
3.射频识别技术（ P68 ）
（1）以饭卡为例，从以下几个角度思考，饭卡的工作原理。
饭卡属于什么组件？有什么作用？
刷卡扣钱的机器设备属于什么组件？有什么作用？
对电子标签中的信息进行读取或写入
保存物品的标识性信息
3.射频识别技术（ P68 ）
（2）射频识别技术的优点是什么？
非接触式识别
能在恶劣环境中使用：能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢
阅读速度快（大多数时候不到100毫秒）
（3）列举生活中常见的射频识别技术。
（4）乘坐公交车有哪些方式？你觉得那种方式最方便？为什么？
三、物联网技术——无线通信技术、自动识别技术
三、物联网技术——支撑技术
3.嵌入式系统（ P69）
（1）嵌入式系统的中心是？基础是？
以应用为中心，以计算机技术为基础。
（2）嵌入式系统的特点是？
专用计算机系统 应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求
（3）嵌入式系统的作用是？
让物联网具有智能处理的能力、能够对物体实施智能控制。——P66
能够让设备具有智能，使他们具有学习与记忆的能力，能够按照使用者的喜好及所处环境作出回答。——P69
（4）根据嵌入式系统的概念，结合生活经验，列举嵌入式系统在生活中的应用。
三、物联网技术——支撑技术
3.嵌入式系统（ P69）
（4）嵌入式系统在生活中的应用
手环
电子血压仪
导航仪
电话手表
四、课堂练习
【项目练习】根据以下物联网在生活中应用的常见场景，与小组中的同学分享经历，并根据问题进一步分析这些场景所应用的物联网。
1.使用智能手机拨打电话，当听筒靠近耳朵时，屏幕变暗、被锁定，确保通话时不会误操作。
2.人们使用公交书乘坐公交车只需上车刷卡,就能自动缴费。在便利店、超市等也可以进行类似刷卡消费。有近距离无线通信（NFC)功能的手机，只要安装特定的手机程序,也可以实现公交卡的功能。
3.现代汽车行业大力研发的无人驾驶技术，可以实现通过物联网智能读取车辆信息、分析道路情况,配合各种传感器，实现汽车的无人智能驾驶。
并思考下列问题：
1)物联网实现了普通物休之间的互联互通,以上场景中的物联网包含了哪此物体？
2)物体需要具备怎样的条件,才能纳入物联网的范围
3)以上场景分别体现了物联网哪方面的技术特征？
四、课堂练习
【项目练习】根据以下物联网在生活中应用的常见场景，与小组中的同学分享经历，并根据问题进一步分析这些场景所应用的物联网。
并思考下列问题：
1)物联网实现了普通物体之间的互联互通,以上场景中的物联网包含了哪此物体？
人体，手机；公交卡、公交卡刷卡机、公交卡后台管理服务器；配置有各类传感器及处理系统的汽车。
2)物体需要具备怎样的条件,才能纳入物联网的范围
①在世界网络中有可被识别的编号；②遵循物联网的通信协定；
③要有一定的存储功能； ④要有信息的传输通路；
3)以上场景分别体现了物联网哪方面的技术特征？
全面感知，可靠传递，智能处理
四、课堂练习
【项目练习】快速阅读教材P66，思考在使用共享单车的过程中，以下操作属于物联网网络架构的哪个层次？
1.利用二维码及传感技术收集和获取单车的信息；
2.通过移动网，无线网等网络方式将信息传递给平台、服务器；
3.服务器利用云计算等技术处理信息并对计算机下达指令，手机收集信息，自行车接受信息。
感知层
网络层
应用层
五、课堂小结
【项目练习】快速阅读教材P66-67，思考下列问题：
1.物联网中使用的以下技术手段主要体现了物联网的哪些技术特征？
2.属于物联网网络架构的哪些层次？
3.可划分为物联网哪些技术体系？
技术手段 技术特征 网络架构 技术体系
传感技术
一维条形码技术
二维码技术
射频识别技术
嵌入式系统技术
全面感知
全面感知
全面感知
全面感知、可靠传递
智能处理
感知层
感知层
感知层
感知层、网络层
应用层
感知关键技术
感知关键技术
感知关键技术
网络通信技术、自动识别技术
支撑技术
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入班级时，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揍入技术
课堂练习
C
B
B
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衡( )。
A.传感技术 B.射频识别技术
C.散入式系统技术 D.移动互联网技术
课堂练习
C
A
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，条和白条分别对应二进制数的( )。
A.“0”和“1”
B.“1”和“O”
C.“01”和“00”
D.“00”和“01”
课堂练习
A
B