第2单元
信息系统的集成
2.4
基于物联网的信息系统
一、教材分析
本节是技术实验课，要求学生通过对远程监控系统的设计规划、组建、使用来体验远程控制系统，了解信息技术对社会发展、科技进步以及人们生活、学习、工作的影响。视频监控系统面向真实的学习、生活环境，对于监控设备和摄像头功能的调研能够帮助学生了解视频监控的实际应用情况，以制订准确的监控方案。学生在认识了摄像头和云台控制软件后按照要求连接硬件设备，调试云台对视频信息进行录像、查看、删除等处理，并与组员配合使用语音对讲及实时录像功能。
二、教学目标
1.
体验远程监控系统的设计规划过程，知道常用的软硬件及功能。
2.
理解控制系统、远程监控、数字监控等相关概念，掌握远程控制机制。
3.
能够利用监控软件对视频信息进行加工处理，理解对信息进行加工处理的价值和过程。
4.
通过远程监控系统的组建与使用，提高利用信息系统解决问题的能力。
三、教学重点和难点
理解远程控制系统的概念，掌握远程控制系统的组成和工作原理。
四、教学过程
（一）实验原理：
1.
控制
控制是指为了改善系统的性能或达到某个特定的目的，通过对系统输出信号的采集和加工而产生控制信号施加到系统的过程。
功能：智能控制亮度
方式：调节器、遥控器
控制系统
（1）控制系统是一种由诸多因素以特定的内在结构方式而联结起来的动态系统，由控制部分和被控对象组成。
控制部分一般由传感器（sensor）、控制器（controller）和执行器（actuator）组成.
功能：电动门自动开门、关门
方式：传感器、控制器、执行器
（2）控制系统的分类
开环控制系统：
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。
例如：走廊声控开关灯。有声音时灯亮，没声音后很久都不灭。
闭环控制系统：系统的输出量会返回到输入端，并对控制过程产生影响的控制系统。
例如：饮水机。不足100℃是烧水，达到100℃时，停止烧水。
远程控制
通过简单的终端机完全地控制网络另一端的受控机，从而完成强大的控制功能,获取受控机的任何信息,这种方式被称之为远程控制。
数字监控系统
数字监控系统原理
数字监控系统的安全使用
观看视频“使用掌上看家软件注意事项”
注意事项
不要让陌生人随意操作自己的手机、笔记本、Pad等携带摄像头的设备。
购买监控摄像头时一定要买大牌子的
（小杂牌的可能会在系统中偷偷开个小漏洞，并将偷拍到的信息卖给第三方。）
在设置密码时尽量长，不规则，有大小写，有特殊符号。
（二）认识摄像头和云台控制软件
1.
认识摄像头
2.
认识云台控制软件
（三）摄像头联网组件实验
1.
实验设备
计算机、路由器、摄像头、网线等。
实验要求
要求计算机联网并且已经安装发摄像头控制软件，路由器联网，摄像头支持云台旋转与语音对讲。
（四）拓展知识—远程控制无人机
无人机的原理是，整套系统有两个4g接入点，一个在无人机上，另一个在控制器上。
个人计算机通过无线网络连接向无人机发出指令，控制无人机的飞行路线，同时无人机会将内置的摄像头的高清视频发送给用户，用户在监控周围环境的同时，可以调整无人机的飞行路线。
目前，无人机越来越多地融入日常生产生活，应用范围广泛拓展，成为亲和力十足的高科技装备。
已应用于军事侦察、农业（喷洒农药）、植保、快递运输、灾难救援、测绘等多个领域
（五）小结
1.
理解原理的基本概念：控制、控制系统、远程控制、数字监控系统。
2.
理解远程控制系统的工作过程。(共21张PPT)
教科版（2019版）信息技术
（高中
必修2
信息系统化与社会）
第2单元
信息系统的集成
2.5
远程控制系统的组建
教学目标：
1.
体验远程监控系统的设计规划过程，知道常用的软硬件及功能。
2.
理解控制系统、远程监控、数字监控等相关概念，掌握远程控制机制。。
3.
能够利用监控软件对视频信息进行加工处理，理解对信息进行加工处理的价值和过程。
4.
通过远程监控系统的组建与使用，提高利用信息系统解决问题的能力。
理解远程控制系统的概念，掌握远程控制系统的组成和工作原理。
重点难点：
一、实验原理：（1）控制
控制是指为了改善系统的性能或达到某个特定的目的，通过对系统输出信号的采集和加工而产生控制信号施加到系统的过程。
功能：智能控制亮度
方式：调节器、遥控器
一、实验原理：（2）控制系统
功能：电动门自动开门、关门
方式：传感器、控制器、执行器
控制系统是一种由诸多因素以特定的内在结构方式而联结起来的动态系统，由控制部分和被控对象组成。
控制部分一般由传感器（sensor）、控制器（controller）和执行器（actuator）组成。
一、实验原理：（2）控制系统
开门
关门
红外线传感器
开关门电机
一、实验原理：（2）控制系统
01
02
闭环控制系统
控制系统的分类
开环控制系统
闭环控制系统：系统的输出量会返回到输入端，并对控制过程产生影响的控制系统。
开环控制系统：
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。
例如：走廊声控开关灯。有声音时灯亮，没声音后很久都不灭。
例如：饮水机。不足100℃是烧水，达到100℃时，停止烧水。
一、实验原理：（2）控制系统
以下控制系统中属于闭环控制系统的是（
）
A.
自动干手机送风控制
B.
楼道路灯声光控制
C.
自动水龙头的出水控制
D.
烤箱温度控制系统
D
练习
一、实验原理：（3）远程控制
通过简单的终端机完全地控制网络另一端的受控机，从而完成强大的控制功能,获取受控机的任何信息,这种方式被称之为远程控制。
internet
不仅可用手机远程观看监控视频，还可以通过手机远程调整摄像头的监控角度。
一、实验原理：（4）数字监控系统
监控头
计算机
采集图像
数字信号
一、实验原理：（4）数字监控系统
远程监控.安全守护
存储图片、视频数据
采集摄像头画面
处理摄像头画面数据
输出摄像头画面
通过客户端软件控制摄像头
输入、处理、存储、控制、输出
一、实验原理：（4）数字监控系统
数字信号与模拟信号
02.
数字信号：把信号用数字或符号表示的序列，通过计算机或者通用（专用）信号处理设备，用数字的数值计算方法处理，以达到提取有用信息便于应用的目的。
优点：精度高、灵活性强、可靠性强、可以实现多维信号处理等。
01.
模拟信号是模仿比拟客观世界物理量的信号，自然界中有相当多的模拟信号，如正弦电压、图像、声音、温度、压力等。
一、实验原理：（5）数字监控系统的安全使用
一、实验原理：（5）数字监控系统的安全使用
1.
不要让陌生人随意操作自己的手机、笔记本、Pad等携带摄像头的设备。
2.
购买监控摄像头时一定要买大牌子的
（小杂牌的可能会在系统中偷偷开个小漏洞，并将偷拍到的信息卖给第三方。）
3.
在设置密码时尽量长，不规则，有大小写，有特殊符号。
二、认识摄像头和云台控制软件
Wi-Fi天线
无线连接
听筒/喇叭
麦克风
数字监控摄像头
二、认识摄像头和云台控制软件
三、摄像头联网组件实验
实验设备：
计算机、路由器、摄像头、网线等。
要求计算机联网并且已经安装发摄像头控制软件，路由器联网，摄像头支持云台旋转与语音对讲。
实验要求：
无人机的原理是，整套系统有两个4g接入点，一个在无人机上，另一个在控制器上。
个人计算机通过无线网络连接向无人机发出指令，控制无人机的飞行路线，同时无人机会将内置的摄像头的高清视频发送给用户，用户在监控周围环境的同时，可以调整无人机的飞行路线。
拓展知识—远程控制无人机
目前，无人机越来越多地融入日常生产生活，应用范围广泛拓展，成为亲和力十足的高科技装备。
已应用于军事侦察、农业（喷洒农药）、植保、快递运输、灾难救援、测绘等多个领域
拓展知识—远程控制无人机
1.
理解原理的基本概念：控制、控制系统、远程控制、数字监控系统。
2.
理解远程控制系统的工作过程。
小结
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