(共31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 物联网创新应用
——智慧生活物联系统方案设计
第1课 点亮智慧生活
信息科技 八年级 下册
第1课 点亮智慧生活
聚焦
探索
设计
实现
拓展
第1课 点亮智慧生活
引入情境
自动打开的窗帘、会自动驾驶的汽车……这些场景其实已经走进现实或即将成为现实。
现在,请闭上眼睛想象一下:十年后的某一天早晨,从你醒来那一刻开始,哪些“智慧”服务会悄然改变你的生活?快来提出你的智慧生活物联系统设计方案的构思吧。
你心中的美好智慧生活是什么样的呢?
本单元探究任务:设计智慧生活物联系统方案
聚焦
探索
设计
实现
拓展
聚焦问题,明确任务
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
智慧生活物联系统设计方案中需要构思哪些内容呢?
物联网在生活中的应用有哪些?
本课任务:探究物联网在生活中的具体应用场景
聚焦
探索
设计
实现
拓展
分析问题,探索方法
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
探究物联网在生活中的具体应用场景
第一步:讨论物联网在生活中有哪些应用场景
第二步:识别该场景中应用了什么物联网技术
第三步:描述物联网技术在这些场景中的作用
聚焦
探索
设计
实现
拓展
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
探究物联网在生活中的具体应用场景
智慧家居
智慧交通
智慧物流
智慧医疗
分析问题,探索方法
第一步:讨论物联网在生活中有哪些应用场景
聚焦
探索
设计
实现
拓展
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
分析问题,探索方法
第二步:识别该场景中应用了什么物联网技术
智慧家居包含各种提升人们生活品质、改善生活质量的技术和设备,例如智能灯光控制、智能窗帘控制、智能家电控制、智慧安防报警、可视化对讲等,促使人们的家庭生活环境更加舒适、安全与高效。
物联网应用于智慧家居领域,能够检测家居产品的位置、状态与变化等,并分析这些变化的特征,同时根据人的需要,在一定程度上进行相应反馈。
探究物联网在生活中的具体应用场景
聚焦
探索
设计
实现
拓展
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
第三步:描述物联网技术在这些场景中的作用
探究物联网在生活中的具体应用场景
应用场景 物联网技术发挥的作用
智能家居 检测家居产品位置、状态与变化等,并分析这些变化的特征,同时根据人的需要,在一定程度上进行相应反馈。
智慧交通
智慧物流
智慧医疗
首先,自主阅读书本“议一议”部分,补全表格空白处。
分析问题,探索方法:探索要求
然后,与同伴分享你自主探索的结果,相互补充。
聚焦
探索
设计
实现
拓展
分析问题,探索方法:点评展示
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
在同学分享展示的时候,请认真倾听,及时完善、补充自己的想法,如果有不同想法和疑问,请及时举手提出。
注意事项:
在上述场景中,物联网的应用能否满足人们日常生活的所有需求?请就这个问题展开讨论,并陈述你的观点与理由。
聚焦
探索
设计
实现
拓展
梳理思路,设计方案
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
设计出呈现智慧生活物联系统设计方案构思的思维导图
聚焦
探索
设计
实现
拓展
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
第一,确定中心主题,例如智慧生活物联系统设计。
第二,商讨分支主题,物联网在智慧生活中的常见场景。
第三,添加分支内容。分支内容包含两方面,一是分析某应用场景中物联网技术应用未解决的问题或人们的实际需求;二是根据实际需要和存在的问题,提出相应物联网应用场景中物联系统的功能需求。
梳理思路,设计方案
聚焦
探索
设计
实现
拓展
梳理思路,设计方案:设计要求
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
评价项目 评价内容 分值
具体功能 各个领域的功能需求明确、具体和全面 20
实用性 构思的内容能够转化为实际方案 20
安全性 考虑到了物联系统的安全问题,注重隐私保护 20
易用性 对于现状和问题的分析有价值,能够在生活中实现 20
创新性 呈现或想法新颖,有创新性 20
聚焦
探索
设计
实现
拓展
运用所学,实现方案
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
任务内容:绘制智慧生活物联系统设计方案的思维导图。
时间要求:5~10分钟。
注意事项:可以参考教材上的思维导图框架,也可以根据小组讨论的结果对现有框架进行优化后再绘制。
聚焦
探索
设计
实现
拓展
运用所学,实现方案:实现要求
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
先独立思考,自主打开电脑的思维导图软件,结合老师提供的思维导图半成品绘制个人方案构思。
然后同伴分享自己初步绘制的思维导图,互相提建议,然后相互补充和学习。
聚焦
探索
设计
实现
拓展
运用所学,实现方案:实现示范
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
提示:借助生成式人工智能工具,以智慧家居部分为例
说明:本部分范例以智慧家居为例,内容借助AI产生
聚焦
探索
设计
实现
拓展
运用所学,实现方案:点评展示
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
1.借助人工智能大模型完善修改自己的思维导图(一定要先有自己的想法,想清楚提示词);
2.分享自己的思维导图内容,如果与他人重复请直接跳过。
3.认真倾听他人的分享,积极思考,可以积极提问,互相探讨修正。
聚焦
探索
设计
实现
拓展
评价交流,拓展练习
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
评价项目 评价内容 分值
具体功能 各个领域的功能需求明确、具体和全面 20
实用性 构思的内容能够转化为实际方案 20
安全性 考虑到了物联系统的安全问题,注重隐私保护 20
易用性 对于现状和问题的分析有价值,能够在生活中实现 20
创新性 呈现或想法新颖,有创新性 20
请根据之前确定的评价标准,对自己的思维导图进行自评
聚焦
探索
设计
实现
拓展
评价交流,拓展练习:拓展性任务要求
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,物联网将与工业 4.0、智能制造等概念深度融合,推动工业生产的智能化、自动化和网络化。作为物联网技术的重要应用领域之一,工业领域正积极拥抱物联网技术,利用其在数据采集、设备监控、生产优化等方面的优势,简化生产过程、提升生产效率和降低成本。请查阅资料或实地考察物联网在工业场景的应用现状,并尝试预测未来的发展趋势。
提示:生活领域和工业领域分别应用了哪些物联网技术?哪些技术是两者都需要的?
聚焦
探索
设计
实现
拓展
全课总结提升
总结提升
课后学习指导与作业
第1课 点亮智慧生活
第1课 点亮智慧生活
1.以小组为单位继续完善本组的方案构思,并在下节课之前提交。
2.阅读书本的拓展任务,可以利用课余时间自主查阅资料或与同伴一起实地考察。
3.提前了解智慧家居领域物联网技术的应用现状。
课堂练习
1、 智慧社区安防系统中,人脸识别门禁的核心功能是( )
A. 实时监测水电用量
B. 通过生物特征验证身份并自动开门
C. 自动调节室内温度
D. 统计社区人口密度
答案:B
解析:人脸识别门禁通过摄像头捕捉面部特征,与数据库比对后完成身份验证,实现无感通行(如刷脸开门),同时支持异常行为告警功能。
课堂练习
2、 智能家居系统中,温湿度传感器的作用是( )
A. 控制家电开关
B. 监测环境数据并触发自动调节
C. 播放语音提醒
D. 远程监控家庭安全
答案:B
解析:温湿度传感器实时采集环境数据(如土壤湿度、室内温湿度),系统根据预设阈值自动控制执行器(如灌溉水泵、空调),实现智能调节。
课堂练习
3、蓝牙技术在智慧生活中的典型应用场景是( )
A. 城市交通信号灯控制
B. 手机与智能手环的数据同步
C. 远程医疗手术操作
D. 大型服务器集群通信
答案:B
解析:蓝牙适用于短距离、低功耗设备通信,如手机连接手环传输健康数据,或主控板通过蓝牙模块控制电脑翻页等功能。
课堂练习
4、物联网灌溉系统的反馈控制流程是( )
① 传感器采集土壤湿度数据
② 执行器启动水泵灌溉
③ 主控板分析数据并决策
④ OLED屏幕显示实时湿度
A. ①→③→②→④
B. ①→④→③→②
C. ③→①→④→②
D. ②→①→④→③
答案:A
解析:系统先采集数据→主控板分析(如湿度低于阈值则触发灌溉)→执行器响应→显示屏反馈状态。
课堂练习
5、智慧路灯系统中,整合多种技术的目的是( )
A. 仅降低电力成本
B. 通过环境感知实现按需照明
C. 减少人工维护次数
D. 提升路灯美观度
答案:B
解析:智慧路灯结合光线传感器、人体红外传感器等,动态调节亮度(如无人时调暗),体现“感知-分析-执行”的物联网闭环逻辑。
课堂练习
6、下列哪项技术是智慧社区安防系统的核心应用?
A. 传统门锁
B. 人脸识别门禁系统
C. 纸质登记簿
D. 人工巡逻
答案:B
解析:智慧社区通过人脸识别门禁实现无感通行和实时安全监控,结合AI技术对异常行为预警(如高空抛物监测)。其他选项属于传统安防手段,缺乏智能化特性。
课堂练习
7、物联网数据传输技术中,蓝牙的主要特点是什么?
A. 长距离、高功耗
B. 短距离、低功耗
C. 需有线连接
D. 仅用于音频传输
答案:B
解析:蓝牙技术适用于短距离设备互联(如手机连接手环、耳机),现代低功耗蓝牙(BLE)专为物联网设计,支持多设备连接。传统蓝牙功耗较高,但新技术已优化。
课堂练习
8、人工智能在生活中的典型应用案例是?
A. 手动调节空调温度
B. 语音控制智能家居
C. 纸质地图导航
D. 传统闹钟
答案:B
解析:语音控制(如智能音箱)依赖自然语言处理和机器学习技术,是人工智能在智慧家居中的核心应用。其他选项均无AI技术介入。
课堂练习
9、下列哪项属于物联网的"下行传输"?
A. 传感器采集环境数据
B. 用户手机接收报警信息
C. 摄像头拍摄视频
D. 温湿度传感器上传数据
答案:B
解析:上行传输:感知层→应用层(如传感器上传数据);下行传输:应用层→感知层(如用户远程发送指令至设备)。选项B中报警信息由平台下发至用户设备,属于下行传输。
课堂练习
10、物联网(IoT)的核心目标是什么?
A. 仅实现设备联网
B. 通过传感器、通信协议和云计算协同,提升生活效率
C. 替代人工操作
D. 仅用于工业自动化
答案:B
解析:物联网通过传感器采集数据、通信协议传输数据、云计算平台处理数据,实现智能化服务(如自动调节家居环境)。
课堂练习
11、下列哪项技术是物联网的关键通信协议之一?
A. HTTP(超文本传输协议)
B. NB-IoT(窄带物联网)
C. FTP(文件传输协议)
D. DNS(域名系统)
答案:B
解析:NB-IoT具有低功耗、广覆盖的特点,适用于远程抄表、智慧路灯等物联网场景,而HTTP/FTP主要用于互联网应用。
课堂练习
12、智慧家居系统中,温湿度传感器检测到室内温度过高时,系统可能执行的操作是?
A. 启动空调降温
B. 关闭照明设备
C. 打开电视
D. 激活安防警报
答案:A
解析:物联网系统通过传感器实时采集环境数据,经云计算分析后自动控制执行器(如空调)调节环境。
谢谢观看
thank you