(共32张PPT)
3.3智能消防系统实践
川教版2024信息科技
第2课时
上节课咱们可是给智能消防系统搭好了“硬件骨架”——主控板、传感器、物联网模块都连得明明白白!
现在这个系统就像个“睡美人”,只有骨架没有灵魂,根本没法干活:传感器采集了温度数据,不知道传给谁;云平台发来了指令,不知道怎么执行。
需要咱们给它注入“软件灵魂”——也就是程序编写!就像给机器人装大脑芯片一样,有了程序,系统才能真正实现“监测预警、远程报警、远程控制”的超能力!
要是出现“传感器数据读不出来”“云平台收不到消息”这些问题,怎么解决呢?
思考
今天咱们就继续当“物联网工程师”,完成“算法设计→程序编写→调试优化”三件大事,让咱们的智能消防系统正式“苏醒”。
天的目标是让系统“会思考、会行动、会自我修正”,现在就开启“软件注入计划”第一步——画好“逻辑地图”!
编写程序之前,必须先搞清楚“第一步做什么、第二步做什么、遇到情况怎么办”,这就是算法设计!
算法就像咱们去食堂吃饭的路线图:“走到食堂→选窗口→打饭→吃饭→收拾餐具”,一步都不能乱。
接收端首先需要订阅物联网云平台对应主题,一旦收到报警信息,则启动蜂鸣器报警。智能消防系统发送端、接收端算法流程如下图所示。
先在物联网云平台建立一个主题;消防系统端借助温度传感器监测环境温度,若温度超过某个阈值,则发送报警信息至物联网云平台对应主题中。
以智能消防系统的远程报警功能为例
在明确算法流程后,便可借助软件编程平台进行程序编写,程序使用的指令根据编程平台、传感器的不同会有所区别。
图3-3-3智能消防系统远程报警功能发送端、接收端程序实现
任务三:请根据你所设计的系统功能,绘制每项功能的算法流程图。
请选择某个软件编程平台,编写程序实现你设计的每项功能。
任务四
程序编写完成后,需根据程序运行情况对系统进行调试。调试程序的一般步骤如下图所示。
在发现问题环节,主要目的是明确程序出现的具体问题,如程序指令有误、无法采集传感器数据、无法发送数据至物联网平台、无法从物联网发送信息到接收端,等等。明确问题是调试程序的第一步。
在收集信息与分析问题环节,通过观察程序的报错信息、查阅资料、交流讨论等方式,分析问题出现的可能原因,从而明确调试程序的方向。
在制订方案与验证方案环节,主要是采用一定的方法和步骤尝试解决问题,并检验采用方法的效果。但程序调试常常不是一帆风顺的,需要反复经历收集信息与分析问题、制订方案与验证方案这一过程,直至问题得以解决。
以智能消防系统的远程报警功能为例,在确保系统硬件连接符合规范的基础上,若程序出现的问题是无法正确发送报警信息至物联网云平台,可根据下列步骤展开调试。
1.检查主控板是否可以在本地读取温度传感器采集的温度数据。
2.检查主控板是否可以连接Wi-Fi。
3.检查主控板是否可以将温度数据发送至物联网云平台。
4.检查主控板是否可以接收到物联网云平台发送的消息。
任务五:请对你设计的智能消防系统各项功能逐一进行调试,并将调试过程记录在下表中。
请回顾智能消防系统从功能分析—硬件搭建一程序编写一调试改进的整个过程,总结反思过程中的优点与不足,并根据下表对智能消防系统作品进行自评与互评。
该系统还可以从哪些方面进行优化 请小组讨论交流,填写下表,形成优化方案,并根据方案进行系统优化。
拓展阅读——课本P105~106
通过本节课的学习,你遇到了哪些困难?是怎么解决的?有哪些收获?和大家分享一下吧!
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第三单元第3节
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