(共42张PPT)
第一课时
组建小型信息系统网络（一）
信息技术沪教版
必修2
第三单元
信息系统的网络
项目五
规划并连接数字家庭系统的网络
——组建小型信息系统网络（一）
01
新课导入
03
规划数字家庭系统网络
05
网络设备
02
分析数字家庭系统需求
04
计算机网络的分类
06
互联网接方式
07
连接数字家庭系统网络
08
网络的线连接
目
录
一、新课导入
你们眼中什么是数字家庭系统？
数字家庭系统应该有什么功能？
数字家庭是指以计算机技术和网络技术为基础，各种家电通过不同的互连方式进行通信及数据交换，实现家用电器之间的“互联互通”，使人们足不出户就可以更加方便快捷地获取信息，从而极大提高人类居住的舒适性和娱乐性。
数字家庭
二、分析数字家庭系统需求
数字家庭系统主要应用于家庭办公娱乐、家庭安防和智能家电控制等方面。在家庭办公娱乐方面，可以提供文件上传下载、网络即时通信、数字影音共享播放等功能；在家庭安防方面，可以提供智能监控、智能报警等功能；在智能家电控制方面，可以提供远程或语音控制家电等功能。
无论选择企业推出的数字家庭系统解决方案，还是选择自行设计、搭建个性化数字家庭系统，都离不开网络的支持。
例如，为了实现智能手机、平板电脑和高清电视机的多屏互动功能（数字影音共享播放等），需要将这些设备接入家庭网络，通过网络建立连接，如右图所示。
网络（network）是利用通信设备和线路（有线的和无线的），将地理上分散分布的具有独立功能的多台计算机或移动终端相互连接，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
网络
三、规划数字家庭系统网络
进行网络规划时，需要先确定家用设备的位置，明确它们是固定的还是移动的，从而确定网络连接方式，即通过有线方式还是无线方式接入网络。通常，台式计算机等位置固定的设备，可以采用有线连接的方式，移动终端则可以采用无线连接的方式。网络规划时，可以将数字家庭系统网络涉及的设备按接入层、网络层、终端层进行划分，如下图所示。
接入层设备的主要功能是实现家庭网络连入因特网的功能；
网络层设备的主要功能是实现组建家庭局域网，它和接入层设备同属于网络通信设备；
终端层设备主要是需要联网的家用设备，属于网络终端设备，用于实现数字家庭系统的具体功能。
在现实情况下，每个层次设备的数量、摆放的信置、需要连接的设备、连接的方式还需要进一步规划。如下图所示。
四、计算机网络的分类
有线网络
无线网络
按网络信号传输介质来划分
个域网
(
Personal
Area
Network,PAN)
局域网
(
Local
Area
Network,an)
城域网
(
Metropolitan
Area
Network,man)
广域网
(wide
Area
Network,WAN)
按网络规模和地理范围从小到大来划分
五、网络设备
网络设备
网络终端设备
网络通信设备
台式计算机
笔记本电脑
网卡
智能手机
平板电脑
.
.
.
调制解调器
路由器
交换机
无线AP
.
.
.
网络设备分类
网络设备功能简介
网络通信设备
功
能
网卡
实现设备与网络传输介质（如网线）之间的物理连接，具有数据发送与接收、编码与解码等功能。
每一张网卡具有一个独一无二的物理地址用来定义网络设备的位置，即MAC（
Media
Access
Control,介质访问控制）地址，MAC地址由12个十六进制数组成。
网络设备功能简介
网络通信设备
功
能
调制解调器
将数字设备中承载数据的信号转化为可以在不同的信道（如电话线等）内传调制解调器递的信号。不同种类的调制解调器的选用取决于互联网接入方式。调制解调器通常由网络运营商提供。
互联网
调制解调器
路由器
计算机
网络设备功能简介
网络通信设备
功
能
路由器
在网络中控制数据流，同时也扮演着网间连接器的角色，负责将数据从一个网络传递到另一个
计算机
路由器
其他网络
网络设备功能简介
网络通信设备
功
能
交换机
提供较多的网络端口，将信号传送至个单独的连接在该交换机端口上的计计算机。
交换机
计算机
网络设备功能简介
网络通信设备
功
能
无线AP
无线AP(
Access
Point)即无线接入点可实现无线设备与有线网络的连接。
无线设备
计算机
无线AP
路由器
六、互联网接方式
电话线拨号接入
ISDN接入
有线电视网接入
ADSL接入
光纤接无线接入
1
2
3
4
5
6
电力网接入
互联网接入方式
ADSL
ADSL(
Asymmetric
Digital
Subscriber
Loop,非对称数字用户环路)。ADSL技术是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术。它为用户提供上行、下行非对称的传输速率。上行可简单理解为上传数据，即从用户计算机向网络传送数据，如上传文件等；下行指从网络下载数据，如下载文件等。
有线电视网
有线电视网。它是近几年随着网络应用的大而发展起来的宽带接入方式，主要利用有线电视网进行数据传输。
光纤接入
光纤接入。它是利用光信号传输数据的互联网接入方式。光纤接入的特点是通信
容量大、传输距离长及信号不易受电磁干扰及噪声的影响。
七、连接数字家庭系统网络
规划好家庭网络后，墙内的布线需要请专业人员完成，设备间的连接可自行完成。有线连接的设备可通过设备的网络接口与网线连接，如下图所示。
规划好家庭网络后，墙内的布线需要请专业人员完成，设备间的连接可自行完成。有线连接的设备可通过设备的网络接口与网线连接，如下图所示。
需要注意的是，在连接互联网接入设备、路由器和交换机时，接插口要正确，以免网络不通。进户的光纤或电话线要连接在互联网接入设备的专用端口上。例如，电话线要连接在ADSL调制解调器(一种互联网接入设备)的“LINE”口上，光纤要连接在光网络终端(俗称“光猫”)的“PON”口上等。以ADSL接入为例，将网线一端连接至ADSL调制解调器的“LAN”口，另一端连接无线路由器的“WAN”口。再将根网线一端连接无线路由器的“LAN”口，另一端连接到计算机设备，如下图所示。
八、网络的连接
有线连接
无线连接
有线连接指通过网线传输数据。网线是用来连接设备的物理介质。目前常用的网线是光纤和双绞线。除此之外，现在还可以通过电力线传输网络信号。
无线连接可实现通过无线电波将数据从一个设备传输到另一个设备。虽然采用“无线连接”的说法，但无线网络中的设备间并不存在际的物理连接，是指数据可以在“已连接”的设备间传输。
有线连接
无线连接
有线连接通常具有高的带宽和较好的抗干扰性。高端的计算机集群网络连接一般都采用有线连接。
无线网络信号容易受外界信号干扰，信号强度随着网络设备之间距离的增加而快速减弱。
有线连接
无线连接
不过，由于受到线缆的约束，通过有线连接入网的设备的便携能力不佳。
无线网络最显著的优点是使无线设备不受网络线缆的束缚。
九、课后作业
1.请结合家庭成员工作、生活的需要，以及现有家庭设备和经济的实际情况，和家人一起确定数字家庭系统的功能需求，分析功能实现所需的设备。
2.请根据数字家庭系统的需求，
详细规划网络。
（１）明确网络设备及连接方式。
（２）画出网络规划图。
谢谢
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第三单元
信息系统的网络
项目五
规划并连接数字家庭系统的网络——组建小型信息系统网络（一）
第一课时
组建小型信息系统网络（一）
?教材分析
本单元中的项目都是通过数字家庭系统这样一个贴近学生生活中的实例让学生学习信息系统网络的知识。
本项目通过功能各异的智能家居和数字化产品引起学生的学习兴趣，在分析数字家庭系统的需求的过程中培养学生的信息意识和计算思维。在搭建数字家庭系统的过程中，引入网络的概念，让学生学习计算机网络的主要功能及分类、互联网的接入方式及常见网络设备的功能等知识，随后应用学到的知识，根据自己家庭的实际情况和需求规划并搭建数字家庭系统网络，在规划和搭建的过程中培养学生的数字化学习和创新的能力。
?教学目标
1.知识与技能：
①能根据需求规划数字家庭系统，掌握可用的宽带接入方式。
②知道常见网络设备的作用和功能。
③能够规划数字家庭系统网络。
④能连接网络通信设备和网络终端设备。
2.过程与方法：
①在搭建数字家庭系统的过程中，引入网络的概念，知道常见网络设备的作用和功能。
②通过分析数字家庭系统的需求，掌握可用的宽带接入方式并能规划数字家庭系统网络。
③让学生在学习计算机网络时，了解其主要功能及分类和互联网的接入方式及常见网络设备的功能等知识。
3.情感态度与价值观：
①通过功能各异的智能家居和数字化产品引起学生的学习兴趣，在分析数字家庭系统的需求的过程中培养学生的信息意识和计算思维。
②培养学生的数字化学习和创新的能力。
?教学重点
1.网络的基本功能及主要分类；
2.常见的网络设备及功能。
?教学难点
1.将数字家庭系统的网络设备按接入层、网络层和终端层进行划分，并动手连接。
?教学方法
体验法、讲授法、讨论法、示例法
?教学准备
计算机房、投影机，创新实验室。
?教学素材
智能家居视频，PPT，自学资源，动5.1和5.2的表格，以及学生提前准备的家庭户型图等
?教学过程
一、新课导入
播放一段截取自新闻中的关于“数字家庭系统”的视频。
老师提问：
1.你们眼中什么是数字家庭系统？
2.数字家庭系统应该有什么功能？
老师总结数字家庭系统的概念及功能。
数字家庭是指以计算机技术和网络技术为基础，各种家电通过不同的互连方式进行通信及数据交换，实现家用电器之间的“互联互通”，使人们足不出户就可以更加方便快捷地获取信息，从而极大提高人类居住的舒适性和娱乐性。
二、分析数字家庭系统需求
目前，数字家庭系统主要应用于家庭办公娱乐、家庭安防和智能家电控制等方面。在家庭办公娱乐方面，可以提供文件上传下载、网络即时通信、数字影音共享播放等功能；在家庭安防方面，可以提供智能监控、智能报警等功能；在智能家电控制方面，可以提供远程或语音控制家电等功能。为适应人们对数字家庭系统的需求，很多企业开始研究并推出数字家庭系统相关产品和解决方案。人们也可以根据自己家庭的实际需求，确定所需功能，自行搭建数字家庭系统。
思考与讨论
不同家庭对数字家庭系统的功能需求是否相同？你的家庭有哪些需求？
无论选择企业推出的数字家庭系统解决方案，还是选择自行设计、搭建个性化数字家庭系统，都离不开网络的支持。例如，为了实现智能手机、平板电脑和高清电视机的多屏互动功能(数字影音共享播放等)，需要将这些设备接入家庭网络，通过网络建立连接，如下图所示。
网络（network）是利用通信设备和线路（有线的和无线的），将地理上分散分布的具有独立功能的多台计算机或移动终端相互连接，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
三、规划数字家庭系统网络
进行网络规划时，需要先确定家用设备的位置，明确它们是固定的还是移动的，从而确定网络连接方式，即通过有线方式还是无线方式接入网络。通常，台式计算机等位置固定的设备，可以采用有线连接的方式，移动终端则可以采用无线连接的方式。网络规划时，可以将数字家庭系统网络涉及的设备按接入层、网络层、终端层进行划分，如下图所示。
接入层设备的主要功能是实现家庭网络连入因特网的功能；网络层设备的主要功能是实现组建家庭局域网，它和接入层设备同属于网络通信设备；终端层设备主要是需要联网的家用设备，属于网络终端设备，用于实现数字家庭系统的具体功能。
在现实情况下，每个层次设备的数量、摆放的信置、需要连接的设备、连接的方式还需要进一步规划。如下图所示。
四、计算机网络的分类
按网络信号传输介质来划分，计算机网络可分为有线网络和无线网络；按网络规模和地理范围从小到大来划分，计算机网络可分为个域网(
Personal
Area
Network,PAN)、局域网(
Local
Area
Network,an)城域网(
Metropolitan
Area
Network,man)和广域网(wide
Area
Network,WAN)。例如，学校计算机实验室的网络或家庭网络都属局域网，因特网是世界范围内最大的广域网。除此之外，计算机网络还可以按拓扑结构等来分类(详见“选择性必修2网络基础”)。
五、网络设备
网络设备可以分为网络终端设备和网络通信设备。网络终端设备主要用于实现各种应用功能。常用的网络终端设备有台式计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑等。网络通信设备主要用于控制网络中数据的传输速度、转换信号、保证数据准确地从起始端传输至接收端等。常用的网络通信设备有网卡、调制解调器、路由器、交换机、无线AP等，功能简介如下表所示。
网络通信设备
功
能
网卡
实现设备与网络传输介质(如网线)之间的物理连接，具有数据发送与接收、编码与解码等功能。每一张网卡具有一个独一无二的物理地址用来定义网络设备的位置，即MAC(
Media
Access
Control,介质访问控制)地址，MAC地址由12个十六进制数组成。
调制解调器
路由器
交换机
无线AP
六、互联网接方式
互联网接入方式有电话线拨号接入、ISDN接入、ADSL接入、有线电视网接入、光纤接无线接入、电力网接入等。目前较常见的接入方式主要是以下三种：
（1）ADSL(
Asymmetric
Digital
Subscriber
Loop,非对称数字用户环路)。ADSL技术是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术。它为用户提供上行、下行非对称的传输速率。上行可简单理解为上传数据，即从用户计算机向网络传送数据，如上传文件等；下行指从网络下载数据，如下载文件等。
（2）有线电视网。它是近几年随着网络应用的大而发展起来的宽带接入方式，主要利用有线电视网进行数据传输。
（3）光纤接入。它是利用光信号传输数据的互联网接入方式。光纤接入的特点是通信
容量大、传输距离长及信号不易受电磁干扰及噪声的影响。
七、连接数字家庭系统网络
规划好家庭网络后，墙内的布线需要请专业人员完成，设备间的连接可自行完成。有线连接的设备可通过设备的网络接口与网线连接，如下图所示。
需要注意的是，在连接互联网接入设备、路由器和交换机时，接插口要正确，以免网络不通。进户的光纤或电话线要连接在互联网接入设备的专用端口上。例如，电话线要连接在ADSL调制解调器(一种互联网接入设备)的“LINE”口上，光纤要连接在光网络终端(俗称“光猫”)的“PON”口上等。以ADSL接入为例，将网线一端连接至ADSL调制解调器的“LAN”口，另一端连接无线路由器的“WAN”口。再将根网线一端连接无线路由器的“LAN”口，另一端连接到计算机设备，如下图所示。
八、网络的有线连接和无线连接
有线连接指通过网线传输数据。网线是用来连接设备的物理介质。目前常用的网线是光纤和双绞线。除此之外，现在还可以通过电力线传输网络信号。
有线连接通常具有高的带宽和较好的抗干扰性。高端的计算机集群网络连接一般都采用有线连接。不过，由于受到线缆的约束，通过有线连接入网的设备的便携能力不佳。
无线连接可实现通过无线电波将数据从一个设备传输到另一个设备。虽然采用“无线连接”的说法，但无线网络中的设备间并不存在际的物理连接，是指数据可以在“已连接”的设备间传输。
一般，无线连接既包括可实现远距离无线连接的移动通信网络，也包括采用红外线技术和射频技术(采用高频无线电波)等实现的近距离无线连接。通常说的4G、蓝牙、WiFi、RFID等都属于无线连接。
无线网络最显著的优点是使无线设备不受网络线缆的束缚。但无线网络信号容易受外界信号干扰，信号强度随着网络设备之间距离的增加而快速减弱。
九、课后作业
1.请结合家庭成员工作、生活的需要，以及现有家庭设备和经济的实际情况，和家人一起确定数字家庭系统的功能需求，分析功能实现所需的设备。
2.请根据数字家庭系统的需求，
详细规划网络。
（１）明确网络设备及连接方式。
（２）画出网络规划图。
将数字设备中承载数据的信号转化为可以在不同的信道(如电话线等)内传调制解调器递的信号。不同种类的调制解调器的选用取决于互联网接入方式。调制解调器通常由网络运营商提供。
互联网
调制解调器
路由器
计算机
在网络中控制数据流，同时也扮演着网间连接器的角色，负责将数据从一个网络传递到另一个网络。
计算机
路由器
其他网络
交换机
计算机
提供较多的网络端口，将信号传送至个单独的连接在该交换机端口上的计计算机。
无线AP(
Access
Point)即无线接入点可实现无线设备与有线网络的连接。
路由器
无线AP
无线设备
计算机
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精品试卷·第
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