4.1 物联网数据传输技术 课件(共13张PPT)-2025-2026学年八年级上《信息科技》（教科版）
文档属性
| 名称 | 4.1 物联网数据传输技术 课件(共13张PPT)-2025-2026学年八年级上《信息科技》（教科版） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 信息科技（信息技术） | ||
| 更新时间 | 2025-09-29 18:23:40 | ||
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文档简介
(共13张PPT)
信息意识 · 计算思维 · 数字化学习与创新 · 信息社会责任
第四单元 物联网数据传输——简易温湿度传输系统
第1课
物联网数据传输技术
信息科技 八年级 上册
聚焦
探索
设计
实践
拓展
引入情境
在第三单元的学习中，我们制作了一个温湿度采集器，它能够实时采集环境温度和土壤湿度数据。如何把采集到的数据传输到物联网应用层，使这些数据发挥作用呢？这就要用到物联网中的数据传输技术了。本节课，我们将通过分析智慧教室中的物联网应用实例，学习物联网数据传输技术，包括数据的发送、传输和响应过程。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
聚焦问题，明确任务
本节课要解决的问题是：如何将采集到的温湿度数据传输到更远的地方，以满足植物生长环境监测的需求。
了解物联网网络层的概念和作用，学习常见的物联网传输技术，包括蓝牙、Wi-Fi等。
以智慧教室中的一种物联网应用为例，记录物联网系统中传输的数据（接收到的数据和发送出的数据）。
任务
成果
聚焦
探索
设计
实践
拓展
分析问题，探索方法：探索要求
议一议：
网络通信技术可分为无线传输技术和有线传输技术。你觉得在物联网的应用中，哪一种传输技术应用更广泛，更适合未来发展？
思考：
为什么有的设备用Wi-Fi，有的设备用蓝牙呢？蓝牙、Wi-Fi有什么异同？它们是如何工作的？还有哪些物联网数据传输技术？
聚焦
探索
设计
实践
拓展
分析问题，探索方法：点评展示
点评指导
本环节提升升华
物联网的网络层是物联网设备实现连接的通道，是物联网三大层次结构中的第二层，负责将感知层识别和采集的信息高效、安全地传送到应用层。无线传输技术是物联网行业的技术基础，因此，物联网的网络层主要关注的是无线传输技术。Wi-Fi、蓝牙和ZigBee（蜂舞协议）作为短距离传输技术，它们的功耗与速率各有特点。其中，Wi-Fi的功耗及速率比蓝牙高，它常应用于智能家居和可穿戴设备等领域，应用广泛且产业成熟度较高。Wi-Fi还能满足高清视频流媒体、大型文件快速传输等对速率要求较高的应用场景。而ZigBee更是低功耗、低速率，适合局域网设备的灵活组网应用，如智能灯光控制等。从另一个角度看，Wi-Fi支持TCP/IP协议，能直接接入互联网；而蓝牙和ZigBee通常需要其他的网关（如手机）才能和互联网连接。
在物联网的三层结构中，网络层的核心功能是信息传输，即完成感知层与应用层之间的数据传递。网络层通过采用不同的通信技术，能够满足多样化的数据传输需求。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
梳理思路，设计方案：设计要求
根据不同应用场景的需求，选择适合的数据传输技术，通过记录和分析数据、接收及反馈的全过程，即可完成对物联网工作流程的体验与探究。
请以智慧教室中的一种物联网应用为例填写下表，为实践探究物联网数据传输技术做好准备。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
梳理思路，设计方案：点评展示
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案：实现要求
成功连接设备后，我们可以传输哪些数据？请将你成功传输的数据记录下来。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案：实现示范
我发出的指令数据：温度，设定为26℃
我收到的响应数据：温度已设定
√
√
√
√
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案：点评展示
本环节提升升华
无论是短距离传输技术还是中距离、远距离传输技术，它们都遵循着一定的通信协议，按照统一的规则，才能达成相互之间的有效连接和消息互通。在物联网应用中，使用最多的就是MQTT协议。
MQTT协议是一个基于客户端—服务器架构的发布—订阅消息传输协议。MQTT协议虽然基于TCP/IP 网络连接，但可以在低带宽、不稳定的网络环境中实现云端与远程设备间的数据传输和监控，比较适合物联网场景的即时通信需求。
MQTT协议的发布—订阅模式运行时，所有的物联网终端通过TCP连接到云端，云端采用主题机制管理各个设备订阅的通信内容，并负责设备与设备之间消息的转发，实现一对多的消息发布。作为一种小型传输协议，MQTT具有极低的数据开销。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
评价交流，拓展练习：拓展性任务要求
我们通过记录智慧教室中物联网应用案例所传输的数据，体验了物联网中的数据传输过程。请仿照这个例子，分析“手机控制空调工作”这一场景中的数据传输过程，或者分析我们佩戴的智能手环的感知层设备和应用层设备分别是什么，它们是如何协同工作来记录和分析我们的运动量及心肺功能的。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
全课总结提升
总结提升
1.物联网网络层是连接感知层（如温湿度传感器）与应用层（如主控板、终端设备）的关键，核心功能是实现信息的高效、安全传输。
2.传输技术分为有线传输（需物理线路，灵活性低）和无线传输（无需线路，应用更广泛），其中无线传输又可分为短距离（蓝牙、Wi-Fi等）和广域网传输（3G/4G/5G等），需根据传输距离、功耗等需求选择。
3.通过智慧教室案例实践，明确了感知层（智能设备传感器）、网络层（Wi-Fi/蓝牙）、应用层（手机/平板）的协同工作流程，体验了数据传输的完整过程。
课后学习指导与作业
观察生活中其他物联网应用场景，分析其中使用的传输技术。
谢 谢
信息意识 · 计算思维 · 数字化学习与创新 · 信息社会责任
第四单元 物联网数据传输——简易温湿度传输系统
第1课
物联网数据传输技术
信息科技 八年级 上册
聚焦
探索
设计
实践
拓展
引入情境
在第三单元的学习中，我们制作了一个温湿度采集器，它能够实时采集环境温度和土壤湿度数据。如何把采集到的数据传输到物联网应用层，使这些数据发挥作用呢？这就要用到物联网中的数据传输技术了。本节课，我们将通过分析智慧教室中的物联网应用实例，学习物联网数据传输技术，包括数据的发送、传输和响应过程。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
聚焦问题，明确任务
本节课要解决的问题是：如何将采集到的温湿度数据传输到更远的地方，以满足植物生长环境监测的需求。
了解物联网网络层的概念和作用，学习常见的物联网传输技术，包括蓝牙、Wi-Fi等。
以智慧教室中的一种物联网应用为例，记录物联网系统中传输的数据（接收到的数据和发送出的数据）。
任务
成果
聚焦
探索
设计
实践
拓展
分析问题，探索方法：探索要求
议一议：
网络通信技术可分为无线传输技术和有线传输技术。你觉得在物联网的应用中，哪一种传输技术应用更广泛，更适合未来发展？
思考：
为什么有的设备用Wi-Fi，有的设备用蓝牙呢？蓝牙、Wi-Fi有什么异同？它们是如何工作的？还有哪些物联网数据传输技术？
聚焦
探索
设计
实践
拓展
分析问题，探索方法：点评展示
点评指导
本环节提升升华
物联网的网络层是物联网设备实现连接的通道，是物联网三大层次结构中的第二层，负责将感知层识别和采集的信息高效、安全地传送到应用层。无线传输技术是物联网行业的技术基础，因此，物联网的网络层主要关注的是无线传输技术。Wi-Fi、蓝牙和ZigBee（蜂舞协议）作为短距离传输技术，它们的功耗与速率各有特点。其中，Wi-Fi的功耗及速率比蓝牙高，它常应用于智能家居和可穿戴设备等领域，应用广泛且产业成熟度较高。Wi-Fi还能满足高清视频流媒体、大型文件快速传输等对速率要求较高的应用场景。而ZigBee更是低功耗、低速率，适合局域网设备的灵活组网应用，如智能灯光控制等。从另一个角度看，Wi-Fi支持TCP/IP协议，能直接接入互联网；而蓝牙和ZigBee通常需要其他的网关（如手机）才能和互联网连接。
在物联网的三层结构中，网络层的核心功能是信息传输，即完成感知层与应用层之间的数据传递。网络层通过采用不同的通信技术，能够满足多样化的数据传输需求。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
梳理思路，设计方案：设计要求
根据不同应用场景的需求，选择适合的数据传输技术，通过记录和分析数据、接收及反馈的全过程，即可完成对物联网工作流程的体验与探究。
请以智慧教室中的一种物联网应用为例填写下表，为实践探究物联网数据传输技术做好准备。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
梳理思路，设计方案：点评展示
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案：实现要求
成功连接设备后，我们可以传输哪些数据？请将你成功传输的数据记录下来。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案：实现示范
我发出的指令数据：温度，设定为26℃
我收到的响应数据：温度已设定
√
√
√
√
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案：点评展示
本环节提升升华
无论是短距离传输技术还是中距离、远距离传输技术，它们都遵循着一定的通信协议，按照统一的规则，才能达成相互之间的有效连接和消息互通。在物联网应用中，使用最多的就是MQTT协议。
MQTT协议是一个基于客户端—服务器架构的发布—订阅消息传输协议。MQTT协议虽然基于TCP/IP 网络连接，但可以在低带宽、不稳定的网络环境中实现云端与远程设备间的数据传输和监控，比较适合物联网场景的即时通信需求。
MQTT协议的发布—订阅模式运行时，所有的物联网终端通过TCP连接到云端，云端采用主题机制管理各个设备订阅的通信内容，并负责设备与设备之间消息的转发，实现一对多的消息发布。作为一种小型传输协议，MQTT具有极低的数据开销。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
评价交流，拓展练习：拓展性任务要求
我们通过记录智慧教室中物联网应用案例所传输的数据，体验了物联网中的数据传输过程。请仿照这个例子，分析“手机控制空调工作”这一场景中的数据传输过程，或者分析我们佩戴的智能手环的感知层设备和应用层设备分别是什么，它们是如何协同工作来记录和分析我们的运动量及心肺功能的。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
全课总结提升
总结提升
1.物联网网络层是连接感知层（如温湿度传感器）与应用层（如主控板、终端设备）的关键，核心功能是实现信息的高效、安全传输。
2.传输技术分为有线传输（需物理线路，灵活性低）和无线传输（无需线路，应用更广泛），其中无线传输又可分为短距离（蓝牙、Wi-Fi等）和广域网传输（3G/4G/5G等），需根据传输距离、功耗等需求选择。
3.通过智慧教室案例实践，明确了感知层（智能设备传感器）、网络层（Wi-Fi/蓝牙）、应用层（手机/平板）的协同工作流程，体验了数据传输的完整过程。
课后学习指导与作业
观察生活中其他物联网应用场景，分析其中使用的传输技术。
谢 谢
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