第1单元第1课 认识智慧农业 课件【教科版】《信息科技》八年级上册

(共39张PPT)
第1课
认识智慧农业
八年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
物联网与智慧农业
04
农业物联网应用的功能
05
物联网与互联网
06
课后练习
07
课堂小结
08
板书
教学目标
识别农业数据安全风险（如传感器数据篡改），建立基本的网络安全防护意识。
信息社会责任
能准确描述农业物联网的数据采集、传输与分析流程，理解传感器网络在环境监测中的关键作用。
信息意识
掌握物联网系统"感知-传输-处理-控制"的逻辑链条，能绘制智慧农业系统的抽象模型。
计算思维
运用思维导图工具结构化呈现智慧农业的技术架构，探索可视化表达方法。
数字化学习与创新
新知导入
进入智慧农业示范区的展厅，我们可以着重了解农业物联网的概念及功能。请从功能描述中总结农业物联网的特征，并思考物联网与互联网的区别。本课以智慧农业为主题设计制作思维导图。
探究新知
一、物联网与智慧农业
智慧农业是指农业生产基地内集成物联网技术、无线通信与网络技术、自动控制与辅助决策支持技术等，实现农业生产无人化、自动化和智能化。
探究新知
一、物联网与智慧农业
物联网，是继计算机、互联网与移动通信之后的又一次信息产业浪潮，它对促进互联网的发展、带动人类的进步发挥着重要的作用。
探究新知
一、物联网与智慧农业
物联网作为一个“年轻”的概念，发展至今不过历经30多年。尝试概括一下什么是农业物联网。
说一说
探究新知
一、物联网与智慧农业
农业物联网是物联网技术在农业领域的深度应用。它借助传感器、无线通信、云计算等技术，将农业生产中的环境参数（如温湿度、光照、土壤养分等）、设备状态以及作物生长信息等进行实时采集、传输与分析。农户据此精准调控灌溉、施肥、通风等操作，实现农业生产的智能化、精细化管理，有助于提高产量、降低成本、保障农产品质量安全。
参考
探究新知
一、物联网与智慧农业
一种说法是，1990年，施乐公司的一群程序员将饮料售卖机连接到网络上，同时编写程序监视饮料售卖机内的饮料数量和冰镇情况。
能量加油站——物联网起源之谜
探究新知
一、物联网与智慧农业
另一种说法是，剑桥大学特洛伊计算机实验室里，科学家们编写了一套程序，在咖啡壶旁边安装了一个便携式摄像头，利用终端计算机的图像捕捉技术将实况传递到实验室的计算机上。
能量加油站——物联网起源之谜
探究新知
二、农业物联网应用的功能
在智慧农业示范区里，温室环境监测与智能控制系统，通过各种传感器“捕捉”各项数据，经数据采集控制器汇总、网络中控室电脑分析处理，结果即时显示在屏幕上，管理人员通过网络中控室中的主要设备——农业物联网云平台进行数据监控或者发送指令。
探究新知
二、农业物联网应用的功能
(1)实时监测功能。通过传感设备实时采集智慧温室大棚内的空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照、土壤水分、土壤温度、棚外温度与风速等数据，再将数据通过移动通信网络传输给农业物联网云平台，由平台对数据进行分析处理。
农业物联网应用的功能
探究新知
二、农业物联网应用的功能
(2)远程控制功能。智慧温室大棚安装电动卷帘、排风、灌溉系统等机电设备，可实现远程控制。
农业物联网应用的功能
探究新知
二、农业物联网应用的功能
(3)查询功能。用户使用移动设备或电脑登录系统后，可以实时查询智慧温室大棚内的各项环境参数、历史温湿度曲线、历史机电设备操作记录、历史照片等信息。
农业物联网应用的功能
探究新知
二、农业物联网应用的功能
(4)警告功能。警告功能需预先设定适合条件的上限值和下限值，限值可根据农作物种类、生长周期和季节的变化进行修改。当某个数据超出限值时，系统立即将警告信息发送给相应的农户，提示农户及时采取措施。
农业物联网应用的功能
探究新知
二、农业物联网应用的功能
归纳总结农业物联网的特征有哪些，将关键词填写到下图中。
写一写
探究新知
二、农业物联网应用的功能
参考
数据驱动精准化 ：通过传感器实时采集环境与作物生长数据，结合算法分析实现精准灌溉、施肥等决策，减少资源浪费。
设备互联智能化 ：农机、温室等设备通过无线网络协同作业，支持远程控制与自动化管理，提升生产效率。
全链条可追溯性 ：从生产到销售全程数据记录，确保农产品质量安全透明化，助力品牌建设与市场监管。
探究新知
三、物联网与互联网
我们曾经学习过互联网的特征，物联网和互联网有什么不同呢？
探究新知
三、物联网与互联网
议一议
物联网可以将生活中见到的物品通过互联网相互连接，进行信息交换和通信，以实现对事物的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络。在物联网中，信息通过设备收集上传，由后台云端进行自动处理后再发出指令让设备执行，实现无人化操作。
探究新知
三、物联网与互联网
议一议
请讨论物联网与互联网的区别并填写下表。
物联网与互联网的区别 比较维度 物联网 互联网
连接对象
应用领域
传输方式
探究新知
三、物联网与互联网
参考
物联网与互联网的区别 比较维度 物联网 互联网
连接对象 以"物-物""人-物"连接为主 侧重"人-人"信息交互
应用领域 深耕实体产业，强调数据对物理世界的闭环控制。 聚焦信息消费（如视频、游戏）
传输方式 需融合传感器、边缘计算、低功耗通信等硬件技术，强调设备自主感知与协同。 依赖TCP/IP协议实现数据传输
探究新知
三、物联网与互联网
在下面的方框中绘制思维导图的草图，中心主题为“智慧农业示范区”,添加子主题为“智慧农业”，归纳总结智慧农业的概念、功能和特征。
设计
探究新知
三、物联网与互联网
新建一个思维导图文件，根据刚刚绘制的草图，在软件中制作完成以“智慧农业”为主题的思维导图。
实践
探究新知
三、物联网与互联网
参考
探究新知
三、物联网与互联网
中联重科沅江智慧农业示范基地正在开发适应湖南农业产业环境的智慧农业模式，打造具有全国影响力的生态优质品牌大米，提升沅江乃至湖南现代农业生产水平。
拓展
探究新知
三、物联网与互联网
越来越多的设备需要实现互联，这为全球物联网连接市场带来了巨大发展机遇，但随之诞生的多样化物联网协议和不同生态体系的兼容也将导致物联网行业面临新的挑战。
拓展
探究新知
三、物联网与互联网
进入物联网时代，人们的生活又会是什么样子呢 请结合以上材料和生活中的实例畅想在万物互联的情境下我们的学习和生活会发生哪些改变，总结万物互联带来了哪些机遇与挑战。
拓展
探究新知
拓展学习——MQTT
MQTT是机器对机器(M2M)/物联网(IoT)连接协议。对于需要较小代码占用空间和/或网络带宽非常宝贵的远程连接非常有用，是专为受限设备和低带宽、高延迟或不可靠的网络而设计。　
1.MQTT是什么？
探究新知
拓展学习——MQTT
这些原则也使该协议成为新兴的“机器到机器”(M2M)或物联网(IoT)世界的连接设备，以及带宽和电池功率非常高的移动应用的理想选择。　
1.MQTT是什么？
探究新知
拓展学习——MQTT
开放消息协议，简单易实现
发布订阅模式，一对多消息发布
基于TCP/IP网络连接，提供有序，无损，双向连接。
1字节固定报头，2字节心跳报文，最小化传输开销和协议交换，有效减少网络流量。
消息QoS支持，可靠传输保证　　
2.MQTT特点
探究新知
拓展学习——MQTT
3.MQTT应用
MQTT协议广泛应用于物联网、移动互联网、智能硬件、车联网、电力能源等领域。
课堂总结
今天我们共同探索了智慧农业的核心技术——农业物联网。通过展厅案例，我们认识到物联网通过传感器实时采集环境数据，经云平台分析后实现远程控制和智能预警，使农业生产走向精准化、自动化。与传统农业相比，智慧农业能显著降低资源浪费，保护生态环境。同学们通过对比物联网与互联网在连接对象、应用领域等方面的差异，深入理解了"物物互联"的本质。课上的思维导图制作帮助大家系统梳理了智慧农业的技术架构，而中联重科案例则展示了技术落地的可能性。
课后作业
请结合智慧农业的实际应用场景，说明物联网技术如何通过"感知-传输-处理-控制"的闭环实现温室环境的自动调节？（要求：至少包含传感器类型、数据传输方式和控制设备的具体描述）
课后作业
判断题
（1）智慧农业系统中，云平台的分析结果可以直接控制大棚卷帘机的开关。（ ）
（2）传统农业完全不需要物联网技术，因为农民经验比传感器数据更可靠。（ ）
课后作业
选择题
(1)智慧农业中，以下哪项不属于物联网的典型应用？
A. 无人机喷洒农药
B. 人工记录温湿度日志
C. 土壤墒情传感器自动灌溉
D. 摄像头监测病虫害
课后作业
选择题
(2)物联网数据传输与互联网的核心差异是：
A. 需要人工输入数据
B. 依赖传感器自动采集
C. 仅能传输文本信息
D. 必须使用5G网络
板书
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