4.4温湿度远程监测报警 课件(共18张PPT)-2025-2026学年八年级上《信息科技》（教科版）

(共18张PPT)
信息意识 · 计算思维 · 数字化学习与创新 · 信息社会责任
信息科技 八年级 上册
第四单元 物联网数据传输——简易温湿度传输系统
第4课
温湿度远程监测报警
聚焦
探索
设计
实践
拓展
引入情境
生活中我们常常会有这样的体验：水烧开时，水壶或者灶具会发出声音，提醒用户及时关闭火源或断电；倒车时，若与障碍物距离过近，汽车会通过声音或语言提示司机注意安全；公共空间里的烟雾监测装置会在烟雾浓度超标时亮起红灯并发出声音警报……在越来越智能化的生活中，我们身边的电子设备总能在危险时刻或异常状态时向人们发出警报。
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：在前课实现温湿度远程传输的基础上，解决如何构建温湿度远程监测报警系统的问题，即实现当温湿度异常时的报警功能，满足农业等场景的监测需求。
本节课要完成的任务：理解温湿度远程监测报警系统的意义，设计相关算法流程图，通过编程实现该系统，熟练运用逻辑运算，掌握系统搭建的实践技能。
成果形式：可运行的“温湿度远程监测报警系统”，包括符合逻辑的算法流程图，以及正确连接硬件、能在温湿度异常时触发报警的程序实现。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
分析问题，探索方法
问题属性：属于物联网传输技术在实际场景中的应用深化问题，聚焦于监测系统的报警功能实现，需综合逻辑设计、编程等知识解决数据异常响应问题。
解决过程：先通过生活中的报警场景引入主题，再探讨系统构成要素，接着设计算法流程图明确阈值判断逻辑，最后进行硬件连接和编程，将设计转化为实际系统。
概念：涉及温湿度远程监测报警系统、阈值（如农业大棚温湿度临界值）、逻辑运算（“与”“或”“非”）等概念，以及物联网系统中报警机制的实现原理。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
分析问题，探索方法：探索要求
1.对比见过的生活中的警报。
生活中的各种设备在某些特定时刻会发出警报，你知道的智能设备的报警方式有哪些？它们又是在什么条件下才会发出警报的呢？能否给农业大棚场景下的温湿度远程监测报警一些启发或借鉴呢？
与按钮触发警报不同，本节课的温湿度远程监测报警系统需要将监测数据与预设阈值进行比较，并根据比较结果决定是否触发警报。
监测数据是需要实时显示出来还是仅需要“报警”或“不报警”的结果就可以呢？
聚焦
探索
设计
实践
拓展
分析问题，探索方法：探索要求
2.梳理自己对以上讨论后的思考。
任何监测和报警设备都不会在一次工作后就失效，它们需要在通电状态下持续运行，以便当监测到数据异常时立即发出警报。这就要求数据监测环节必须实现不间断地实时监测。本节课的监测报警系统可以自行设定具体的监测频率。
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
充分发挥个人的思考与创意，但要符合实际需求和现实情况，有理有据。
本环节提升升华
可以在获取温湿度数据后进行条件判断，将判断结果发送到物联网平台，并通过图像或声音的方式触发警报，从而实现温湿度的远程监测和报警。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
梳理思路，设计方案
解决思路：
一般情况下，农业大棚中的蔬菜对温湿度的要求是白天的温度为25~35℃，夜间的温度为7~15℃；白天的湿度为70%~90%，夜间的湿度可以达到100%。在本节课的警报程序中，如果只考虑白天的温湿度情况，按照上述阈值范围，该如何设计数据判断逻辑呢？
聚焦
探索
设计
实践
拓展
梳理思路，设计方案：设计要求
根据以上温湿度阈值范围，梳理思考过程，将其记录在课本上的方框中，并补充算法流程图，其中菱形框表示判断的条件，平行四边形框表示输出的文字提示，矩形框是声音、图像等警报方式。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
梳理思路，设计方案：点评展示
点评指导
先根据温湿度的区间阈值罗列出不同温度、湿度数据段的调节方式，再对照流程图填写，以准确理清逻辑思路。
本环节提升升华
仅考虑单一环境下的逻辑处理，是对问题的简化。在这样思路的基础上，可以再进一步丰富更多环境下的处理方式，让系统工作逻辑更清晰，降低系统工作复杂度。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案
核心任务：依据设计方案，通过硬件连接和程序编写，实现温湿度数据的监测与不同情况下的报警。
成果要求：每位同学或小组需成功连接硬件、编写程序，运行程序后，对收到的温湿度数据能够给予相应的报警效果。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案：实现要求
1.准备硬件。
前课已经实现了通过Wi-Fi传输温湿度数据，还需要进一步完成个性化报警功能的设计。在你设计的报警方式中，还需要用到哪些硬件设备？
2.连接硬件。
如果采用LED灯光报警，仅需在本单元第3课的线路连接基础上接入 LED小灯即可实现。如需声音报警，可直接利用主控板自带的蜂鸣器功能，不用额外添加硬件设备。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案：实现要求
3.编写程序。
在图形化编程中，借助多个“与”运算的多层嵌套，即可满足算法流程图中“25<＝t<＝90”的复合条件。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案：实现示范
说明：编写程序环节的三个步骤，完全让学生自主探究会有困难，老师先通过范例进行示范。
聚焦
探索
设计
实践
拓展
运用所学，实现方案：点评展示
点评指导
关注MQTT参数设置的正确性、程序逻辑判断的合理性、准确性。
本环节提升升华
对算法的梳理和设计能够有效提升编程效率，不可忽视程序编写前的算法逻辑设计。
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
你身边的智能家居设备是否具备温湿度监测报警功能？如果让你编写家居生活中的温湿度监测报警程序，你将如何编写？该程序可应用于哪些生活设备上？
连接物联网平台除了可以便捷地实现对种植环境的远程监测和报警，从长期来看，物联网平台还可以利用大量的实时数据进行数据的统计分析和可视化呈现。请思考这些功能为农业管理者或者科研人员带来了哪些好处。
请尝试运用本节课所学知识，将以上两个问题的思考结果和同学交流。
聚焦
探索
设计
实现
拓展
全课总结提升
全课总结提升
总结温湿度远程监测报警系统的实现要点，强调逻辑思维和实践能力的锻炼，将知识迁移到智能家居、农业管理等更多场景。
核心素养体现：在依据温湿度阈值设计判断逻辑、运用“与”“或”“非”编写报警程序的推理中锻炼计算思维；结合生活经验认知报警系统价值，选择合适技术实现监测体现信息意识；在技术助力农业生产、服务生活场景的实践中强化信息社会责任。
课后学习指导与作业
思考居家温湿度监测报警程序的编写，分析物联网平台对农业种植的作用，可通过小组讨论等方式深化对知识的应用理解。
谢 谢