人教版 必修2 3.4 信息获取与控制 课件（共20张）

(共20张PPT)
信息系统的基础设施
人教版（2019版） 信息技术（高中）
3.4 信息获取与控制
必修2 信息系统与社会
第3章
了解物联网、传感器的基本概念
体验传感器信息获取的方式，理解数据整理的意义
通过编程实践，理解常见的传感与控制机制。
学习
目标
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探讨物联网和传感器对社会发展、科技进步以及人们生活、工作与学习的影响
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生活中的共享单车
赵宇的爸爸因为工作原因需经常加班，回家时总赶不上末班车，也经常打不到车。 尽管离家的路程比较近，但工作了一天后，再走回去实在太劳累了。自从共享单车普及 以后，赵宇的爸爸发现随时可以利用手机进行扫码骑行，极大地方便了自己的上下班。
请同学们思考：共享单车作为具有物联网特征的信息系统，是如何与物理世界建 立连接方式的？
体验探索
3.4.1 物联网与信息系统
物联网就是物物相连的互联网，其核心和基础仍然是互 联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络。在物联网中， 通过传感器等设备，按约定的协议，将相关物体与网络连 接，进行信息采集和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、 监控和管理。
物联网中除了传 感 器 外， 还 有 射 频 识 别（radio frequency identif ication, RFID） 装置、全球卫星导航系 统、激光扫描器等。
图 3.4.1 共享单车系统的基本结构
物联网与算法
请尝试画出骑行算法作用的流程图。进一步思考物联网作为信息系统的一个重 要组成部分，算法在其中所起的作用。
3.4.2 传感器与信息获取
图 3.4.2 大气监测
情境：传感器的应用
在上地理课的时候，老师讲解了关于大气的知 识，并展示了学校用来获取温度、湿度、细颗粒物 （Particulate Matter 2.5，PM2.5）等大气数据的监测系 统（图 3.4.2）。课后赵宇向信息技术老师请教，了解 到这个系统主要是利用传感器进行大气数据的采集。
请同学们思考，传感器是如何帮助物联网，乃至 信息系统有效获取信息的？
在旅游园区、火车站等人口密集地可以根据监控系统获取每 天的来往人员数量，尤其是在节假日等高峰期，以确保 人员的安全。又如，楼宇内的自控系统，通过传感器对 水、电等数据进行在线监测，可以帮助物业实时获取租 户的用水用电数据，同时，遍布大楼的智能监控系统， 可以通过面部识别功能进行安防监控……
图 3.4.4 利用卡片计算机端口连接传感器
传感器是含有敏感元 件的电子元器件，受到外界 干扰时，可能会导致测量结 果不准确。例如：采集到的 数据可能有缺失、重复或错 误等现象。这种情况下，要 对数据进行整理。
3.4.3 控制机制
图 3.4.9 无人驾驶汽车
在无人驾驶汽车（图 3.4.9）技术中，如 何利用距离传感器有效躲避物体是至关重要的一项内 容。如果响应距离过短，无人汽车有可能与物体发生 碰撞，发生危险；如果响应距离过长，也不能有效避 让物体。因此，需要设计人员综合参考方方面面的因 素，不断反复试验、调节参数，才能给无人驾驶汽车 设定出合理的避让距离，从而达到安全行车的目的。
图 3.4.10 智能灌溉系统
在未得到合法许可的情况下，不应该在任何场合安装 视频、音频的数据采集设备，一旦出了问题，轻者会给自 己或他人带来涉及隐私安全的问题（图 3.4.11），重则将会 影响信息系统的运行，甚至会对社会造成重大的危害。
图 3.4.11 采集设备与隐私安全
搭建小型智能家居系统
一、项目活动 搭建智能家居系统平台，进一步理解传感器帮助信息系统获取外部世界信息的方 式，以及传感器的控制机制。
1. 明确问题。智能家居是在互联网影响下物联网化的体现，可以通过各种传感器 （如温度、声音、光敏、气敏等）实现家居内设备的智能响应。本项目通过开源硬件 平台、传感器等模拟智能家居系统的搭建，实现诸如窗帘升降、开关电灯、红外线监 控、监测有害气体泄漏、清扫等功能。
2. 设计方案。按照需要实现的功能，设计“智能家居”各部分的分解图，并画出 对应的流程图。
二、项目检查 分析主要问题，梳理项目功能，制订解决问题的方案。
练习提升
想一想，物联网在学习、生活中有哪些应用？物联网与信息系统有哪些关联？
查阅资料，了解除了手机以外，传感器还在哪些方面有应用。
3、在手机中，可以依靠传感器实现计步的功能。请同学们讨论，同等的运动情况下， 为什么每个人手机中显示的计步数据会有差异。
4、 将从开源硬件搭建的大气数据采集平台上获取的数据，与气象部门官方网站公开 的数据进行比较，看看有什么异同，并进一步理解信息系统中数据采集的意义。