資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
信息技術(shù) 3.4智能控制技術(shù)
課題 身邊的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 單元 第三單元 學(xué)科 信息技術(shù) 年級 八年級
教材分析 信息技術(shù)是一門知識性、技能性與創(chuàng)新性相結(jié)合的學(xué)科。現(xiàn)階段，信息技術(shù)教育的理念已發(fā)生了質(zhì)的飛躍，從單純的技能訓(xùn)練上升為全面的信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。教材以提高全體學(xué)生信息素養(yǎng)、養(yǎng)成學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和能力、培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字化創(chuàng)新精神，從生活中發(fā)現(xiàn)問題、明確任務(wù)、確立目標(biāo)、分析任務(wù)。在探究過程中逐步找到解決問題的方法。實用的小技巧，適時點撥關(guān)鍵操作。旨在幫助學(xué)生掌握信息時代生存與發(fā)展必需的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)技能，養(yǎng)成信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。
教學(xué)目標(biāo) 1、信息意識：在面對海量信息時，能夠識別、獲取、處理、分析和利用信息的能力。2、計算思維：運用邏輯思維、抽象思維、算法設(shè)計等能力，以便更好地利用智能技術(shù)解決問題。3、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：利用數(shù)字技術(shù)和智能系統(tǒng)推動創(chuàng)新活動的過程，如人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在創(chuàng)新中的應(yīng)用。4、信息社會責(zé)任：學(xué)習(xí)和運用在使用信息資源、開發(fā)信息技術(shù)以及傳播信息時，應(yīng)遵循的道德、法律和社會責(zé)任。
重點 一、認(rèn)識自動控制技術(shù)二、認(rèn)識遠(yuǎn)程控制技術(shù)三、模擬智能手環(huán)的遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用
難點 掌握遠(yuǎn)程控制技術(shù)在生活中的實際應(yīng)用
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課 馬寧發(fā)現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，實現(xiàn)與機器、設(shè)備的交互還需要控制技術(shù)。例如，遠(yuǎn)程控制的門禁、遠(yuǎn)程感應(yīng)的燈、實現(xiàn)家庭防護的報警器、礦場中遠(yuǎn)程控制的機器等，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中將數(shù)據(jù)經(jīng)過分析、處理后，可以根據(jù)信息按照既定的程序進行操作例如，開門、亮燈、發(fā)出警報、控制機器動作等，這就是智能控制技術(shù)。在本節(jié)，我們通過讓智能手環(huán)實現(xiàn)智能控制，學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的關(guān)鍵技術(shù)之一智能控制技術(shù)。 觀看視頻了解智能控制技術(shù) 幫助學(xué)生理解智能控制技術(shù)的含義，引入課堂主題
講授新課 一、認(rèn)識自動控制技術(shù)1.自動控制的定義：自動控制是指對采集到的數(shù)據(jù)進行分析和處理,并按規(guī)定的控制規(guī)則實施控制行為。如火車站人臉識別進站系統(tǒng)，當(dāng)旅客在進站口的閘機上刷身份證后，該系統(tǒng)自動識別身份證信息，同時進行人臉識別 對比，并在數(shù)據(jù)庫中查找這一身份信息，判斷該旅客是否購買了本站有關(guān)車次的車票，然后做出是否打開閘機的決定。練一練：請同學(xué)們說一說生活中常見的自動控制裝置及其功能。2.控制技術(shù)中的執(zhí)行器：執(zhí)行器是指接收控制信號并對受控對象進行控制的設(shè)備。常見的執(zhí)行器有燈光設(shè)備、顯示設(shè)備、聲音設(shè)備和電機類設(shè)備。燈光設(shè)備是一種輸出光信號的執(zhí)行器。如 LED 燈、光環(huán)板等: 顯示設(shè)備是實現(xiàn)人機對話的主要形式，如數(shù)碼管、OLED 顯示屏、LCD 液晶屏等:聲音設(shè)備是一種輸出聲音信號的執(zhí)行器，如蜂鳴器、喇叭等; 電機類設(shè)備是一種控制物體運轉(zhuǎn)的執(zhí)行器，如可以調(diào)節(jié)速度的馬達，能夠控制轉(zhuǎn)動角度的舵機等。知識拓展：1、自動控制系統(tǒng)有各種各樣的具體形式，但是按基本控制方式來分可以分為開環(huán)控制方式和閉環(huán)控制方式，和復(fù)合控制。開環(huán)控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)的輸出量對控制作用不產(chǎn)生影響的系統(tǒng)。最典型的例子就是洗衣機，洗衣機只負(fù)責(zé)洗，但不保證能否把衣物洗干凈。閉環(huán)控制也叫做反饋控制或偏差控制。閉環(huán)控制系統(tǒng)是把輸出量檢測出來，經(jīng)過物理量的轉(zhuǎn)換，再反饋到輸入端去與輸入量進行比較，并利用比較后的偏差信號，經(jīng)過控制器對控制對象進行控制，以抑制內(nèi)部或外部擾動對輸出量的影響，減少輸出量的誤差。復(fù)合控制系統(tǒng)同時包含按偏差的閉環(huán)控制和按擾動或輸入的開環(huán)控制的控制系統(tǒng)。但帶有負(fù)反饋的閉環(huán)控制起主要的調(diào)節(jié)作用?？梢园褟?fù)合控制系統(tǒng)理解為前饋加反饋，前饋的前提是干擾已知。二、認(rèn)識遠(yuǎn)程控制技術(shù)1、遠(yuǎn)程控制的定義：手動控制是由人直接或間接操作完成的控制。遠(yuǎn)程控制是常見的手動控制，它是指人使用計算機、手機等智能終端中的軟件發(fā)送指令，通過物聯(lián)網(wǎng)對遠(yuǎn)程設(shè)備實現(xiàn)控制。例如，某智能遠(yuǎn)程控制App(界面如圖 3.4.3的左圖所示)，通過網(wǎng)絡(luò)連接到在線設(shè)備，實現(xiàn)設(shè)備的開關(guān)、定時、模式調(diào)整等操作。練一練：同學(xué)們查閱資料，了解物聯(lián)網(wǎng)中還有哪些應(yīng)用涉及遠(yuǎn)程控制技術(shù)，它們使用的控制平臺分別是什么 完成表 3.4.1。3.常見的遠(yuǎn)程控制平臺：（1）OneNET平臺：它是由中國移動打造的 PaaS 物聯(lián)網(wǎng)開放平臺，該平臺能夠幫助開發(fā)者輕松實現(xiàn)設(shè)備接入與設(shè)備連接，快速完成產(chǎn)品開發(fā)部署，為智能硬件、智能家居產(chǎn)品提供完善的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。（2）Blynk 平臺：它是為物聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計的，它可以遠(yuǎn)程控制硬件，可以顯示傳感器數(shù)據(jù),可以存儲數(shù)據(jù)并對其進行視覺化。該平臺有三個主要組件:BlynkApp、Blynk 服務(wù)器和Blynk 庫。（3）MQTT 平臺：它是一個基于客戶-服務(wù)器的消息發(fā)布/訂閱傳輸協(xié)議，為連接遠(yuǎn)程設(shè)備提供實時可靠的消息服務(wù)。在物聯(lián)網(wǎng)、小型設(shè)備、移動應(yīng)用等方面有較廣泛的應(yīng)用。（4）終端小程序平臺：它可以連接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。用戶可以自行設(shè)置控制界面的組件，如開關(guān)、按鈕、圖表等，也可以設(shè)置組件的擺放位置，更靈活地控制物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還可以直觀地看到設(shè)備上傳感器獲取的數(shù)據(jù)變化情況。知識拓展：1、物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等，實時采集任何需要監(jiān)控、 連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。三、模擬智能手環(huán)的遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用1、智能手環(huán)的應(yīng)用： 使用智能手環(huán)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程提醒的功能，例如，遠(yuǎn)程提醒老年人吃藥，只要在 App 上發(fā)送消息或者點擊按鈕，就能把信息傳送到智能手環(huán)中，從而觸發(fā)智能手環(huán)中的執(zhí)行器，讓設(shè)備發(fā)出聲音、亮燈或顯示信息等，實現(xiàn)提醒。具體步驟如下。（1）使設(shè)備與終端建立連接。啟動編程軟件，編寫程序，使用藍(lán)牙通信方式將智能終端與智能開發(fā)板連接起來，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。一般情況下由智能終端主動建立藍(lán)牙連接，所以，可以設(shè)置智能開發(fā)板為藍(lán)牙從機，將其命名為“遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用”。（2）讓智能開發(fā)板接收指令。藍(lán)牙可以實現(xiàn)主機和從機相互發(fā)送和接收數(shù)據(jù)(指令)，在本例的模擬智能手環(huán)的遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用中，我們只將智能開發(fā)板作為接收數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)做出反饋的一端。（3）讓智能開發(fā)板判斷指令并進行提醒。要實現(xiàn)在智能終端發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)(指令)后，控制智能開發(fā)板做出提醒的功能，需要讓智能開發(fā)板判斷發(fā)送的數(shù)據(jù)(指令)是否符合條件，如果是，則播放音樂進行提醒。（4）智能終端發(fā)送數(shù)據(jù)(指令)與結(jié)果測試。將編寫好的藍(lán)牙從機相關(guān)程序刷入智能開發(fā)板中，在智能終端下載相關(guān)的藍(lán)牙App打開并連接名為“遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用”的藍(lán)牙設(shè)備，等待一段時間后顯示連接成功，這時就可以在智能終端輸入命令“該吃藥了”,讓智能開發(fā)板發(fā)出聲音提醒。請同學(xué)們將上述“模擬智能手環(huán)的遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用”的程序刷入智能開發(fā)板，并在智能終端發(fā)送“該吃藥了”命令，如圖 3.4.8 所示，查看智能開發(fā)板是否響起提示音樂。2.藍(lán)牙 APP的下載下載并安裝資源網(wǎng)站中的藍(lán)牙 App。3.藍(lán)牙模塊的使用在 mPython 軟件中，執(zhí)行“擴展-添加”項中的“通信”子項，在界面的右側(cè)找到“藍(lán)牙”模塊并加載，從“串口透傳”的模塊指令中可以找到上述程序要使用的相關(guān)指令。項目實施：馬寧的爺爺耳朵聽不清楚聲音，當(dāng)馬寧的爸爸遠(yuǎn)程提醒他吃藥時，他偶爾會聽不清楚智能手環(huán)的提示音。根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)，請同學(xué)們使用智能終端，結(jié)合智能開發(fā)板板載的執(zhí)行器:RGB 燈、OLED 顯示屏、蜂鳴器，為馬寧的爺爺模擬一款能夠亮起燈光、顯示信息和循環(huán)播放音樂的智能手環(huán)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程吃藥1.請根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，完成表 3.4.2。根據(jù)設(shè)計的模擬智能手環(huán)的功能，試著用本節(jié)學(xué)到的知識實現(xiàn)它們。知識拓展：1、遠(yuǎn)程控制是在網(wǎng)絡(luò)上由一臺電腦(主控端Remote/客戶端)遠(yuǎn)距離去控制另一臺電腦(被控端Host/服務(wù)器端)的技術(shù)，主要通過遠(yuǎn)程控制軟件實現(xiàn)。遠(yuǎn)程控制軟件分兩個部分:一部分是客戶端程序(Client) ，另一部分是服 務(wù)器端程序(Server) 2、遠(yuǎn)程訪問、控制可以分為點對點訪問控制和點對多的訪問控制兩大類:點對點的訪問控制指的是一個遠(yuǎn)程客戶端的程序在同一時間內(nèi)只能連接、控制一臺遠(yuǎn)程計算機。點對點的訪問控制的程序設(shè)計主要是以客戶端控制服務(wù)器端方式，即客戶/5服務(wù)器模式。3、點對多的訪問控制可以在同一時間內(nèi)對一臺或多臺遠(yuǎn)程計算機進行控制，但點對多的訪問控制是不會比點對點的訪問控制功能具體和強大。鞏固練習(xí)：1、物聯(lián)網(wǎng)智能控制技術(shù)可以分為: 答：本地化智能控制技術(shù)、云端智能控制技術(shù)2、本節(jié)課制作的遠(yuǎn)程吃藥提醒器只能提醒爺爺一次，萬一爺爺沒有注意到，就又忘記了，試一試修改程序，保證爺爺能夠持續(xù)看到或聽到提醒吃藥的信號，以及看到信號后自己手動關(guān)閉智能開發(fā)板(如按下 A 鍵關(guān)閉信號)。3、智能控制技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用廣泛。如果有一天你忘記帶鑰匙了，別擔(dān)心，用智能終端App 就可以一鍵開門。請同學(xué)們?yōu)橹悄荛_發(fā)板外接舵機執(zhí)行器(旋轉(zhuǎn)角度0~180°),圖3.4.10供參考然后編寫相關(guān)的程序，模擬實現(xiàn)智能終端遠(yuǎn)程開門的應(yīng)用。 學(xué)生通過物聯(lián)網(wǎng)，了解智能控制技術(shù)。學(xué)習(xí)拓展延伸。學(xué)生上網(wǎng)查找資料，分析智能控制技術(shù)的應(yīng)用學(xué)習(xí)拓展延伸。學(xué)習(xí)了解智能控制技術(shù)在生活中的應(yīng)用。學(xué)生通過教師講解自己去網(wǎng)上查找資料，進一步理解智能控制技術(shù)現(xiàn)實中的運用。進行項目實踐。學(xué)習(xí)拓展延伸。學(xué)生根據(jù)鞏固練習(xí)完成題目，加深對知識的理解 增進對物聯(lián)網(wǎng)智能控制技術(shù)的認(rèn)知。幫助學(xué)生更多地了解智能控制技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生信息化處理的能力。拓寬學(xué)生知識面。引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)內(nèi)容和生活實際相結(jié)合。讓學(xué)生理解智能控制技術(shù)在生活中的進一步運用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。引導(dǎo)學(xué)生將理論知識和生活實際相結(jié)合，提高動手實踐能力。增進對遠(yuǎn)程控制的理解。鞏固所學(xué)。
布置作業(yè) 智能控制技術(shù)一般在什么情況下被大眾需要？使用環(huán)境是什么？ 完成作業(yè) 培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力，分析解決問題的能力
課堂小結(jié) 智能控制是指驅(qū)動智能機器自主地實現(xiàn)其目標(biāo)的過程,即是一類無需人的直接干預(yù)就能獨立地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)其目標(biāo)的自動控制。智能控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)是人工智能、控制論、運籌學(xué)和信息論等學(xué)科的交叉。智能控制是近二十年才發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。所以說，智能控制技術(shù)就是利用智能控制的功能來解決問題的過程。 分組總結(jié)歸納 鍛煉學(xué)生的總結(jié)能力，邏輯思維、語言表達能力。
板書 一、認(rèn)識自動控制技術(shù)二、認(rèn)識遠(yuǎn)程控制技術(shù)三、模擬智能手環(huán)的遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用 學(xué)習(xí)、記憶及勾畫知識點 明確教學(xué)內(nèi)容及重點和難點
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第9課 智能技術(shù)控制
電子工業(yè)出版社第三冊
教學(xué)目標(biāo)
1、信息意識：在面對海量信息時，能夠識別、獲取、處理、分析和利用信息的能力。
2、計算思維：運用邏輯思維、抽象思維、算法設(shè)計等能力，以便更好地利用智能技術(shù)解決問題。
3、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：利用數(shù)字技術(shù)和智能系統(tǒng)推動創(chuàng)新活動的過程，如人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在創(chuàng)新中的應(yīng)用。
4、信息社會責(zé)任：學(xué)習(xí)和運用在使用信息資源、開發(fā)信息技術(shù)以及傳播信息時，應(yīng)遵循的道德、法律和社會責(zé)任。
情境描述
馬寧發(fā)現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，實現(xiàn)與機器、設(shè)備的交互還需要控制技術(shù)。例如，遠(yuǎn)程控制的門禁、遠(yuǎn)程感應(yīng)的燈、實現(xiàn)家庭防護的報警器、礦場中遠(yuǎn)程控制的機器等，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中將數(shù)據(jù)經(jīng)過分析、處理后，可以根據(jù)信息按照既定的程序進行操作例如，開門、亮燈、發(fā)出警報、控制機器動作等，這就是智能控制技術(shù)。在本節(jié)，我們通過讓智能手環(huán)實現(xiàn)智能控制，學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的關(guān)鍵技術(shù)之一智能控制技術(shù)。
新知導(dǎo)入
3.1 認(rèn)識自動控制技術(shù)
新知講解
1.自動控制的定義：自動控制是指對采集到的數(shù)據(jù)進行分析和處理,并按規(guī)定的控制規(guī)則實施控制行為。如火車站人臉識別進站系統(tǒng)，當(dāng)旅客在進站口的閘機上刷身份證后，該系統(tǒng)自動識別身份證信息，同時進行人臉識別 對比，并在數(shù)據(jù)庫中查找這一身份信息，判斷該旅客是否購買了本站有關(guān)車次的車票，然后做出是否打開閘機的決定。
練一練
1、請同學(xué)們說一說生活中常見的自動控制裝置及其功能。
（1）聲控?zé)簦?br/>聲控?zé)羰且环N聲控電子照明裝置，由音頻放大器、選頻電路、延時開啟電路和可控硅電路組成。它提供了一種操作簡便、靈活、抗干擾能力強，控制靈敏的聲控?zé)簦⒂蟹勒`觸發(fā)而具有的自動延時關(guān)閉功能，部分設(shè)有手動開關(guān)，使其應(yīng)用更加方便。
練一練
2、電冰箱：
風(fēng)冷冰箱有自動除霜裝置，使用方便，冷藏室降溫速度快，箱內(nèi)溫度均勻，食品冷藏質(zhì)量好，但冷凍室凍卻速度比直冷冰箱慢，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗電量大，價位較高。
助力知識
2.控制技術(shù)中的執(zhí)行器：
執(zhí)行器是指接收控制信號并對受控對象進行控制的設(shè)備。常見的執(zhí)行器有燈光設(shè)備、顯示設(shè)備、聲音設(shè)備和電機類設(shè)備。燈光設(shè)備是一種輸出光信號的執(zhí)行器。
RGBLED光環(huán)板
4X7數(shù)碼管
蜂鳴器
直流電機
助力知識
2.控制技術(shù)中的執(zhí)行器：如 LED 燈、光環(huán)板等: 顯示設(shè)備是實現(xiàn)人機對話的主要形式，如數(shù)碼管、OLED 顯示屏、LCD 液晶屏等:聲音設(shè)備是一種輸出聲音信號的執(zhí)行器，如蜂鳴器、喇叭等; 電機類設(shè)備是一種控制物體運轉(zhuǎn)的執(zhí)行器，如可以調(diào)節(jié)速度的馬達，能夠控制轉(zhuǎn)動角度的舵機等。
知識拓展
1、自動控制系統(tǒng)有各種各樣的具體形式，但是按基本控制方式來分可以分為開環(huán)控制方式和閉環(huán)控制方式，和復(fù)合控制。
開環(huán)控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)的輸出量對控制作用不產(chǎn)生影響的系統(tǒng)。最典型的例子就是洗衣機，洗衣機只負(fù)責(zé)洗，但不保證能否把衣物洗干凈。
知識拓展
2、閉環(huán)控制也叫做反饋控制或偏差控制。閉環(huán)控制系統(tǒng)是把輸出量檢測出來，經(jīng)過物理量的轉(zhuǎn)換，再反饋到輸入端去與輸入量進行比較，并利用比較后的偏差信號，經(jīng)過控制器對控制對象進行控制，以抑制內(nèi)部或外部擾動對輸出量的影響，減少輸出量的誤差。
知識拓展
3、復(fù)合控制系統(tǒng)同時包含按偏差的閉環(huán)控制和按擾動或輸入的開環(huán)控制的控制系統(tǒng)。但帶有負(fù)反饋的閉環(huán)控制起主要的調(diào)節(jié)作用。
可以把復(fù)合控制系統(tǒng)理解為前饋加反饋，前饋的前提是干擾已知。
3.2 認(rèn)識遠(yuǎn)程控制技術(shù)
新知講解
1.遠(yuǎn)程控制的定義：手動控制是由人直接或間接操作完成的控制。遠(yuǎn)程控制是常見的手動控制，它是指人使用計算機、手機等智能終端中的軟件發(fā)送指令，通過物聯(lián)網(wǎng)對遠(yuǎn)程設(shè)備實現(xiàn)控制。例如，某智能遠(yuǎn)程控制App(界面如圖 3.4.3的左圖所示)，通過網(wǎng)絡(luò)連接到在線設(shè)備，實現(xiàn)設(shè)備的開關(guān)、定時、模式調(diào)整等操作。
圖3.4.3 遠(yuǎn)程控制App
練一練
2、同學(xué)們查閱資料，了解物聯(lián)網(wǎng)中還有哪些應(yīng)用涉及遠(yuǎn)程控制技術(shù)，它們使用的控制平臺分別是什么 完成表 3.4.1。
物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制應(yīng)用
控制平臺
表3.4.1 物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制應(yīng)用及相關(guān)控制平臺
練一練
表3.4.1 物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制應(yīng)用及相關(guān)控制平臺
物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制應(yīng)用
控制平臺
農(nóng)民按時開關(guān)遠(yuǎn)程漁場增氧機和刨料機
漁業(yè)IOT
助力知識
3.常見的遠(yuǎn)程控制平臺：
（1）OneNET平臺：
它是由中國移動打造的 PaaS 物聯(lián)網(wǎng)開放平臺，該平臺能夠幫助開發(fā)者輕松實現(xiàn)設(shè)備接入與設(shè)備連接，快速完成產(chǎn)品開發(fā)部署，為智能硬件、智能家居產(chǎn)品提供完善的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
助力知識
（2）Blynk 平臺：
它是為物聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計的，它可以遠(yuǎn)程控制硬件，可以顯示傳感器數(shù)據(jù),可以存儲數(shù)據(jù)并對其進行視覺化。該平臺有三個主要組件:BlynkApp、Blynk 服務(wù)器和Blynk 庫。
助力知識
（3）MQTT 平臺：
它是一個基于客戶-服務(wù)器的消息發(fā)布/訂閱傳輸協(xié)議，為連接遠(yuǎn)程設(shè)備提供實時可靠的消息服務(wù)。在物聯(lián)網(wǎng)、小型設(shè)備、移動應(yīng)用等方面有較廣泛的應(yīng)用。
助力知識
（4）終端小程序平臺：
它可以連接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。用戶可以自行設(shè)置控制界面的組件，如開關(guān)、按鈕、圖表等，也可以設(shè)置組件的擺放位置，更靈活地控制物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還可以直觀地看到設(shè)備上傳感器獲取的數(shù)據(jù)變化情況。
知識拓展
1、物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等，實時采集任何需要監(jiān)控、 連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。
3.3 模擬智能手環(huán)的遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用
新知講解
1.智能手環(huán)的應(yīng)用： 使用智能手環(huán)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程提醒的功能，例如，遠(yuǎn)程提醒老年人吃藥，只要在 App 上發(fā)送消息或者點擊按鈕，就能把信息傳送到智能手環(huán)中，從而觸發(fā)智能手環(huán)中的執(zhí)行器，讓設(shè)備發(fā)出聲音、亮燈或顯示信息等，實現(xiàn)提醒。具體步驟如下。
圖3.4.4 模擬智能手環(huán)的遠(yuǎn)程提醒示意圖
新知講解
（1）使設(shè)備與終端建立連接。啟動編程軟件，編寫程序，使用藍(lán)牙通信方式將智能終端與智能開發(fā)板連接起來，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。一般情況下由智能終端主動建立藍(lán)牙連接，所以，可以設(shè)置智能開發(fā)板為藍(lán)牙從機，將其命名為“遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用”。
圖3.4.5 設(shè)置智能開發(fā)板為藍(lán)牙從機并為其命名
新知講解
（2）讓智能開發(fā)板接收指令。藍(lán)牙可以實現(xiàn)主機和從機相互發(fā)送和接收數(shù)據(jù)(指令)，在本例的模擬智能手環(huán)的遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用中，我們只將智能開發(fā)板作為接收數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)做出反饋的一端。
圖3.4.6 讓智能開發(fā)板作為數(shù)據(jù)（指令）接收端的程序
新知講解
（3）讓智能開發(fā)板判斷指令并進行提醒。要實現(xiàn)在智能終端發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)(指令)后，控制智能開發(fā)板做出提醒的功能，需要讓智能開發(fā)板判斷發(fā)送的數(shù)據(jù)(指令)是否符合條件，如果是，則播放音樂進行提醒。
圖3.4.7 智能開發(fā)板判斷數(shù)據(jù)（指令）并做出反饋的程序
新知講解
（4）智能終端發(fā)送數(shù)據(jù)(指令)與結(jié)果測試。將編寫好的藍(lán)牙從機相關(guān)程序刷入智能開發(fā)板中，在智能終端下載相關(guān)的藍(lán)牙App打開并連接名為“遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用”的藍(lán)牙設(shè)備，等待一段時間后顯示連接成功，這時就可以在智能終端輸入命令“該吃藥了”,讓智能開發(fā)板發(fā)出聲音提醒。
新知講解
請同學(xué)們將上述“模擬智能手環(huán)的遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用”的程序刷入智能開發(fā)板，并在智能終端發(fā)送“該吃藥了”命令，如圖 3.4.8 所示，查看智能開發(fā)板是否響起提示音樂。
圖3.4.8 在智能終端發(fā)出“該吃藥了”命令
助力知識
2.藍(lán)牙 APP的下載
下載并安裝資源網(wǎng)站中的藍(lán)牙 App。
3.藍(lán)牙模塊的使用
在 mPython 軟件中，執(zhí)行“擴展-添加”項中的“通信”子項，在界面的右側(cè)找到“藍(lán)牙”模塊并加載，從“串口透傳”的模塊指令中可以找到上述程序要使用的相關(guān)指令。
項目實施
馬寧的爺爺耳朵聽不清楚聲音，當(dāng)馬寧的爸爸遠(yuǎn)程提醒他吃藥時，他偶爾會聽不清楚智能手環(huán)的提示音。
根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)，請同學(xué)們使用智能終端，結(jié)合智能開發(fā)板板載的執(zhí)行器:RGB 燈、OLED 顯示屏、蜂鳴器，為馬寧的爺爺模擬一款能夠亮起燈光、顯示信息和循環(huán)播放音樂的智能手環(huán)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程吃藥提醒應(yīng)用，如圖 3.4.9 所示。
亮起燈光
顯示信息
循環(huán)播放音樂
圖3.4.9 智能手環(huán)的遠(yuǎn)程吃藥提醒應(yīng)用示意圖
項目實施
1.請根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，完成表 3.4.2。
2.根據(jù)設(shè)計的模擬智能手環(huán)的功能，試著用本節(jié)學(xué)到的知識實現(xiàn)它們。
表3.4.2 智能手環(huán)的遠(yuǎn)程吃藥提醒應(yīng)用
遠(yuǎn)程控制方式
通信技術(shù)
執(zhí)行器
實現(xiàn)的功能
項目實施
表3.4.2 智能手環(huán)的遠(yuǎn)程吃藥提醒應(yīng)用
遠(yuǎn)程控制方式
通信技術(shù)
執(zhí)行器
實現(xiàn)的功能
無線連接
藍(lán)牙、Wi-Fi和NFC
振動馬達、LED指示燈
吃藥監(jiān)測、通知提醒
知識拓展
1、遠(yuǎn)程控制是在網(wǎng)絡(luò)上由一臺電腦(主控端Remote/客戶端)遠(yuǎn)距離去控制另一臺電腦(被控端Host/服務(wù)器端)的技術(shù)，主要通過遠(yuǎn)程控制軟件實現(xiàn)。遠(yuǎn)程控制軟件分兩個部分:一部分是客戶端程序(Client) ，另一部分是服務(wù)器端程序(Server) 。
知識拓展
2、遠(yuǎn)程訪問、控制可以分為點對點訪問控制和點對多的訪問控制兩大類:點對點的訪問控制指的是一個遠(yuǎn)程客戶端的程序在同一時間內(nèi)只能連接、控制一臺遠(yuǎn)程計算機。點對點的訪問控制的程序設(shè)計主要是以客戶端控制服務(wù)器端方式，即客戶/5服務(wù)器模式。
知識拓展
3、點對多的訪問控制可以在同一時間內(nèi)對一臺或多臺遠(yuǎn)程計算機進行控制，但點對多的訪問控制是不會比點對點的訪問控制功能具體和強大。
鞏固練習(xí)
1.物聯(lián)網(wǎng)智能控制技術(shù)可以分為:
答：本地化智能控制技術(shù)、云端智能控制技術(shù)。
2.本節(jié)課制作的遠(yuǎn)程吃藥提醒器只能提醒爺爺一次，萬一爺爺沒有注意到，就又忘記了，試一試修改程序，保證爺爺能夠持續(xù)看到或聽到提醒吃藥的信號，以及看到信號后自己手動關(guān)閉智能開發(fā)板(如按下 A 鍵關(guān)閉信號)。
鞏固練習(xí)
3.智能控制技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用廣泛。如果有一天你忘記帶鑰匙了，別擔(dān)心，用智能終端App 就可以一鍵開門。請同學(xué)們?yōu)橹悄荛_發(fā)板外接舵機執(zhí)行器(旋轉(zhuǎn)角度0~180°),圖3.4.10供參考然后編寫相關(guān)的程序，模擬實現(xiàn)智能終端遠(yuǎn)程開門的應(yīng)用。
圖3.4.10 模擬實現(xiàn)智能終端遠(yuǎn)程開門
課堂總結(jié)
智能控制是指驅(qū)動智能機器自主地實現(xiàn)其目標(biāo)的過程,即是一類無需人的直接干預(yù)就能獨立地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)其目標(biāo)的自動控制。智能控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)是人工智能、控制論、運籌學(xué)、和信息論等學(xué)科的交叉。智能控制是近二十年才發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。所以說，智能控制技術(shù)就是利用智能控制的功能來解決問題的過程。
課后作業(yè)
問：智能控制技術(shù)一般在什么情況下被大眾需要？使用環(huán)境是什么？
課后作業(yè)
答：一些遠(yuǎn)程需要。如遠(yuǎn)程控制的門禁、遠(yuǎn)程感應(yīng)的燈、實現(xiàn)家庭防護的報警器、礦場中遠(yuǎn)程控制的機器等，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中將數(shù)據(jù)經(jīng)過分析、處理后，可以根據(jù)信息按照既定的程序進行操作。
板書設(shè)計
智能控制技術(shù)
一、認(rèn)識自動控制技術(shù)
1、自動控制的定義
二、認(rèn)識遠(yuǎn)程控制技術(shù)
1、遠(yuǎn)程控制的定義
三、模擬智能手環(huán)的遠(yuǎn)程提醒應(yīng)用
1、智能手環(huán)的應(yīng)用
四、課后作業(yè)：智能控制技術(shù)的使用環(huán)境
五、單元知識框架總結(jié)
謝謝
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