資源簡介

(共29張PPT)
2.4基于物聯網的信息系統
教科版 必修二 第2單元：信息系統的集成
教學目標：
1.知道信息系統與外部世界連接的方式。
2.體驗帶有傳感器的信息系統，了解常見的傳感與控制機制。
3.體驗有射頻識別功能的設備，認識射頻識別對信息系統的作用。
4.了解物聯網在信息社會中的應用，知道物聯網的重要作用。
活動1 生活中使用的傳感器
為什么你可以語音識別？
因為我也有眼睛
為什么你可以拍照？
因為我也有耳朵喲
為什么你可以
指紋解鎖？
因為我也有觸覺
為什么你可以自動調節亮度？
為什么你可以自動旋轉屏幕？
為什么你的按鍵可以調節聲音？
為什么我摸你屏幕你就懂我？
光敏傳感器
聲敏傳感器
熱敏傳感器
傳感器的功能與人類五大感覺器官的功能大致對應如下：
傳感器功能與定義：
（1）光敏傳感器——視覺；
（2）氣敏傳感器——嗅覺；
（3）聲敏傳感器——聽覺；
（4）化學傳感器——味覺；
（5）壓敏傳感器、熱敏傳感器——觸覺。
手
傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息按一定規律轉換為電信號或其他所需的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
敏感元件+轉換元件
活動1 生活中使用的傳感器
（1）電飯鍋、測溫儀中用到了什么傳感器？
溫度傳感器
（2）光電鼠標中用到了什么傳感器？
光敏傳感器
活動1 生活中使用的傳感器
壓力傳感器
（3）火災報警器中用到了什么傳感器？
煙感傳感器
溫度傳感器
（4）自動門用到了什么傳感器？
活動1 生活中使用的傳感器
常見傳感器：
常見的傳感器有位移傳感器、形變傳感器、重力傳感器、加
速度傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、超聲波測距傳感器等。
現代化的項目都離不開傳感器
傳感器的存在讓人們能涉足到許多未知領域。
深海領域
太空領域
冶煉領域
在基礎研究中，傳感器具有更為突出的地位。對如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等各種極端技術的研究，沒有相適應的傳感器是不可能的。
信息系統+傳感器→生活的加速器
傳感器的存在加快了人們的工作效率。
智能傳感器：
智能傳感器可以模擬人的感官和大腦的協調動作，它是一類具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結合的產物。
智能
傳感器
傳感器集成化
微處理機
采集
處理
交換信息
運算
控制
終端
討論現代化圖書館的閱覽室為何要刷卡進入。
（1）思考圖書館如何統計哪個年齡段的讀者進入了哪個閱覽室？
可以利用電子表格手工輸入讀者信息、進入閱覽室的時間等，但這樣做效率不高；而利用讀卡器讀取讀者證卡號，操作時間短，效率高。
活動2 在現代化圖書館的閱覽室中體驗閱覽書刊
（2）討論讀者刷卡后數據信息存儲在哪里？
讀者讀卡后，通過網絡將信息存放在后臺的數據庫中。后臺程序根據數據庫中的信息判斷讀者的身份、讀者的借閱權限等。
（3）觀察閱覽室的管理員如何處理沒有放回原位的圖書？
館內書籍的編號是有規定的，這有助于讀者快速找到想要閱讀的圖書。如果讀者將看完的圖書亂丟亂放，會造成其他讀者找書困難。閱覽室的圖書管理員需要重新整理圖書，將圖書放回原書架，這樣圖書管理員的工作量會增加。
活動2 RFID標簽的功能及應用
圖書館出口處是如何感應到你所持圖書是否已借閱？每本書上放置一個傳感器？？
在書本上貼RFID電子標簽，通過網絡查找對應的RFID電子標識（無線射頻識別）。在數據庫中核實借閱情況，如未借閱則發出警報。
為什么我們無需取票就可直接刷身份證坐上火車？？
RFID（射頻識別）又稱無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據，而識別系統與特定目標之間無須建立機械或光學接觸。
活動2 RFID標簽的功能及應用
RFID標簽的應用：
目前RFID技術應用很廣，如倉儲管理、圖書館、門禁系統、食品安全溯源，病患監測、居民小區安防系統、近距離通信與工業控制領域，物流領域、鐵路運輸識別與管理，以及高速公路的不停車電子收費（ETC）系統等。
活動2 RFID標簽的功能及應用
距離短
無線通信
（NFC/RF IC等）
一套完整的RFID系統，是由閱讀器、電子標簽及應用軟件系統三部分組成的。
什么是RFID技術：
RFID系統
應用
軟件
電子
標簽
閱讀器
活動2 RFID技術
物聯網的定義最早于1999年由麻省理工學院提出，以后不斷擴充、延伸、完善。
國際電信聯盟將物聯網定義為：
通過二維碼識讀設備、射頻識別裝置、紅外線感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，將任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
物聯網：
萬物相連的互聯網
Internet of things
將網絡與各種信息傳感器結合起來，形成一個巨大的網絡，從而實現任何時間、任何地方、人機物的互聯互通
人
機
物
物聯網
體系結構模型：
1.感知層
是物聯網的基礎，是聯系現實物理世界與虛擬信息世界的紐帶。
2.網絡層
也稱為“傳輸層”，相當于人多神經系統。
3.應用層
管理服務層與行業應用層
（6）智能數據處理技術
（7）智能控制技術
（8）位置服務技術
（9）云計算技術
（10）信息安全技術
（1）傳感器技術
（2）RFID標簽
（3）嵌入式系統技術
（4）移動通信技術
（5）計算機網絡技術
物聯網應用的相關技術：
兩化融合
距離短
有線通信
（現場總線）
傳感網
距離短
無線通信
（ZigBee/WiFi）
RFID
距離短
無線通信
（NFC/RF IC等）
M2M
長離短
無線與有線通信
（4G/5G網融合）
物聯網
4大技術
感知與識別技術（基礎）
網絡與通信技術
（核心）
物聯網離不開控制技術
物聯網推動大數據的發展
（1）物聯網產生大數據，大數據助力物聯網
（2）物聯網技術推進了大數據相關技術的發展
大數據與物聯網的關系
物聯網應用領域
物聯網：
智能家居、智能交通、智能醫療、智能電網、智能物流、農業物聯網、智能電力、智能安防、智能汽車、智能建筑、智能水務、智能商業、智能工業……
物聯網應用領域
拓展知識
閱讀P55-P56，農業物聯網精準操控
課堂小結
傳感器
一、信息系統與外部世界連接的方式——傳感器。
傳感器功能
常見傳感器
智能傳感器
光敏、聲敏、氣敏、化學、壓力和熱敏
位移傳感器、形變傳感器、重力傳感器、加速度傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、超聲波測距傳感器等。
二、RFID（射頻識別）又稱無線射頻識別。
三、物聯網——搭建在互聯網的基礎上
練習：
下列不屬于物聯網關鍵技術的是（ ）
A．傳感網技術 B．虛擬現實技術
C．RFID技術 D．M2M技術
B
物聯網的相關關鍵技術，主要包括無線傳感器網絡，M2M技術，RFID技術，NFC技術，低能耗藍牙技術。
machine to machine
ABC
A
C
2023
謝 謝

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