資源簡介

普 通 高 中 教 科 書
《通用技術》選擇性必修6：智能家居應用設計
第一章 智能家居架構與功能
第 二 節 智能家居系統的基本功能和特性
教學設計
教學背景
清晨，天慢慢亮了，臥室自動響起輕柔的音樂把你喚醒；房間亮起柔和的燈光；智能衛浴會為你自動調整洗浴水溫；智能廚房會為你自動烹飪早餐……
你是不是覺得這樣的智能生活離我們還很遙遠？
實現人民對美好生活的向往是我們現代化建設的出發點和落腳點。隨著國家堅持把發展經濟的著力點放在實體經濟上，推進新型工業化，加快建設制造強國、質量強國、航天強國、交通強國、網絡強國、數字中國的進程，我國的科學技術得到了高速的發展。這種帶有科幻色彩的生活場景，已經逐漸走進了人們的生活。小到智能電燈、智能門鎖，大到智能臥室、智能廚房，各種各樣的智能產品已經漸漸地融入了我們的生活，這些就是同學們將在本書學習的內容——智能家居。
教學目標：
知識與技能目標:
1.認識智能家居系統的基本功能。
2.了解智能家居系統的特性。
教學內容分析:
第一章從與同學們生活密切相關的典型實例開始，通過調查、討論等活動，使同學們了解智能家居的系統特征及技術標準，感悟智能科技應用對家庭生活方式的影響，形成親近、運用智能科技的積極情感。
第二章通過對物聯網技術的技術構成、結構特征、技術標準及傳感器的介紹，使同學們了解物聯網通信標準在智能家居領域的應用，并通過簡單的物聯網系統的設計，了解物聯網的應用，理解智能家居與物聯網的關聯性。
第三章通過實例展示了各種智能家居產品，并讓同學們親歷一個智能家居產品的設計過程，掌握簡易智能家居產品的安裝與調試，同時理解組網、通信和傳感器等的原理和功能。
第四章是一個較為完整的智能家居的設計、優化與搭建過程，通過情景描述的方式，使同學們掌握與用戶進行溝通的方法，并學會需求分析。通過本章的學習，同學們還會學到智能家居的設計原則及對方案進行優化的方法。
學情分析:
學生對智能家居認識有限，他們需要感受先進技術在家庭生活中的運用，需要一個集通信、計算、控制等技術于一體的應用性學習窗口。
智能家居融合了物聯網、人工智能、生物技術、大數據、自動控制等先進技術，意在創設一種智慧感知、協調控制、智能互聯、方便快捷的家居生活環境。
教學重難點:
認識智能家居系統的基本功能。
了解智能家居系統的特性。
教學策略:
始終強調實踐，在書中設置了“討論”“分析”“思考”“知識窗”等欄目。這些欄目的設置，為同學們自主學習、合作學習和探究學習提供了方便。
教學準備:
展示用的圖片、其他技術產品、多媒體課件。
教學過程:
情景導入:
老師：本節課我們學習《通用技術》選擇性必修6：智能家居應用設計　第一章 智能家居架構與功能　第 二 節 智能家居系統的基本功能和特性。
一、智能家居系統的基本功能
一般來說，智能家居系統主要有以下功能：①智能照明控制；②智能環境監測；③智能家電控制；④智能安防報警；⑤智能門窗控制；⑥智能背景音樂控制。人們會根據需求選擇不同的功能組合。
隨著人們對生活體驗的個性化要求越來越高，家庭內部影音系統、家庭內部環境、醫療健康等需求也越來越高，智能家居也會在這些方面更多地滿足人們的需求。
立即行動
1．圖1-2（參見教材P5）中列舉了部分居家環境因素和家用設備，請你結合自己的生活經歷，填寫空格后，將圖中有關聯的內容用線連起來。
2．除了上述智能家居系統的6個基本功能以外，你覺得智能家居還需要有哪些功能呢？
3．通過互聯網或圖書館查閱資料，查找實現上述功能的智能家居產品，并填入表1-2中。
表1-2 智能家居產品及其功能
智能家居產品 實現的功能
二、智能家居系統的特性
智能家居系統具有以下特性：
1．安裝簡易性
安裝是否簡單直接關系到智能家居系統的成本、可擴展性和易維護性。如智能開關、智能插座與普通的電源開關、插座規格一樣，均按國際電工標準86式墻壁開關外形設計；單線（相線）智能開關不需接零線，不需對燈具等改動任何配件；雙線智能開關則只需多布設一根零線到開關。普通電工只需看簡單的說明書就可以迅速組裝好整套智能家居系統。
2．操作靈活性
智能家居系統的操作靈活性主要表現在：一是操作方式的多樣化，可以用智能觸摸屏控制，也可以用情景遙控器控制，還可以用手機或平板電腦控制；二是在任何時間、任何地點、任何情況下都可對室內外任何設備實現及時、全面的了解和控制。
3．服務便利性
智能家居系統的服務便利性主要表現在提供的服務項目與人們的日常生活息息相關，如照明控制、家電控制、溫度控制、安防報警等。用戶終端設備保持與互聯網、物聯網、無線寬帶網的隨時相連，為在家辦公提供了方便。
4．功能擴展性
智能家居的控制主機軟件系統可在線升級，控制功能也可不斷完善，除能實現智能照明控制、家電控制、安防報警、背景音樂、視頻共享、門窗控制和遠程監控外，還可實現自動澆花、掃地、老人和小孩防護、寵物喂食、緊急電話求助等功能。
5．系統可靠性
智能家居系統能24小時運行，各個子系統均采取相應的容錯措施，保證系統的正常、安全使用，具備應付各種復雜環境的能力。如智能家居控制主機采用基于“互聯網+移動通信網”的雙網平臺設計，大大提高了系統的可靠性，即使在網速低或不穩定的地方使用，系統的主要功能也不會受到影響。
案例
智能家居APP應用
以國內某品牌的智能家居產品為例，根據說明書提示，該產品在5分鐘內就可以完成手機應用程序（APP）的安裝，并完成對應智能產品的關聯配置。當安裝配置完成后，智能家居所有設備的數據信息都會在手機APP中顯示出來（圖1-3）（參見教材P7），包括設備的正常開關情況及檢測實時數據時間等，通過家居網關中的查看日志可以看到這些設備的各種監測狀態。
圖1-4（參見教材P8）所示是擁有強大家居監控功能的多功能傳感器，具有溫度監測、溫度數值顯示、紅外線偵測、人物移動感應等功能。家中的室溫可以隨時查看，比如當家中老人體弱多病或者小孩幼小怕冷怕熱時，隨時監控室溫對他們的健康也是一種有效的保護；當家庭成員都外出時，一旦有陌生人靠近多功能傳感器，它就會立刻向手機APP發出信息，讓主人及時了解家中的情況。
傳統的家用電器一旦出現漏電，嚴重時會引起火災，這是非常危險的。利用智能插座，可以通過手機APP隨時在外遙控電器的通電或者斷電，這樣即使在外出差，也不用擔心家用電器存在漏電的危險了。
智能家居系統除了可以進行單個產品控制外，還可以設置產品間的聯動，例如，你可以設置當門被打開時自動開啟燈光，當傳感器檢測到家里溫度過高時自動開啟空調或風扇等。
分析
分析案例中的智能家居系統體現了智能家居的哪些特性，如何體現。
課后作業
習 題
1．課后以小組為單位，以“智能家居普及情況”為主題進行問卷調查，了解哪些智能家居功能最受人們喜歡。
2．結合《普通高中教科書 通用技術 必修 技術與設計1》的知識，分析智能家居的特性體現了哪些設計原則。
板書設計
第一章 智能家居架構與功能
第一節 走進智能家居世界
一、智能家居系統的基本功能
二、智能家居系統的特性
1．安裝簡易性
2.操作靈活性
3.服務便利性
4．功能擴展性
5．系統可靠性
教學反思
通用技術
選擇性必修6：智能家居應用設計
普 通 高 中 教 科 書
主 編 劉瓊發
副 主 編：李 榕 周衛星 朱美健 席春玲
本 冊 主 編：謝勝利 周衛星
本冊副主編：肖 明 毛潤政
編 寫 人 員：凌星星 曹宏欽 朱志琦 劉 方
廣東教育出版社
廣東科技出版社

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