資源簡介

(共15張PPT)
情境導入：
本單元項目式 主題：探秘物聯
物聯網的通信架構建立在互聯網之上，需遵循眾多互聯網中的通信協議，如HTTP、TCP/IP等，為更好地優化通信協議，出現了適用于物聯網的CoAP(Constrained Application Protocol，受限應用協議)、MQTT(MessageQueuing Telemetry Transport，消息隊列遙測傳輸)等物聯網專用通信協議。
大家想一想:
不同類型的設備是如何在網絡上實現信息共享和傳遞的
你知道物聯網是如何實現通信的嗎
《第9課物聯網協議》
2023年電子工業浙江教育出版社 七年級下冊
-第2單元 探秘物聯 -
珠珠老師
信息科技 課件
2022新版課標內容
1
活動1：認識MQTT協議
2
活動2：MQTT訂閱模型
《目錄》
信息科技
01
認識MQTT協議
活動1
01.知識點講解
物聯網協議分為兩大類：
①傳輸協議，一般負責子網內設備間的組網及通信
②通信協議，負責設備通過互聯網進行數據交換及通信
通信環境不同，相應支持的協議也不同
活動1：認識MQTT協議
01
HTTP
HTTP是互聯網中使用最廣泛的網絡通信協議。物聯網作為互聯網的延伸，早期的物聯網通信采用的協議便是HTTP
隨著物聯網技術的不斷發展更節約網絡帶寬和系統資源的MOTT協議被設計并得以廣泛應用。
MQTT
MQTT協議基于TCP/IP協議，是一種支持在各方之間異步通信的消息協議，其最初的用途是將石油管道上的傳感器與衛星相連接。MQTT協議可以在嚴重受限的設備硬件和高延遲、帶寬有限的網絡上實現通信，為物聯網的多樣化應用場景的設計提供了可能
01.知識點講解
日積月累
HTTP是基于TCP/IP通信協議來傳輸數據的，它通過一個可靠的鏈接來交換信息，需耗費較大的系統資源。
MQTT協議則是為數據傳輸而設計的，可以在低功耗、低速網絡和低處理能力的情境下通信。
活動1：認識MQTT協議
01
01.知識點講解
活動1：認識MQTT協議
溫馨提示
網絡中的數據需通過協議才能進行傳遞和交換
01
02
MQTT訂閱模型
活動2
01.知識點講解
MOTT是一種能實現一對多通信的協議，也稱發布或訂閱型協議。它由3種功能構成：中介、發布者和訂閱者。發布者要分發數據時，它會將包含數據的信息發送給中介，中介將信息分發給已訂閱該主題的任何訂閱者
活動2：MQTT訂閱模型
02
發布者
中介
訂閱者
01.知識點講解
MOTT訂閱模型中，發布者和訂閱者起著客戶端的作用，中介則承擔著轉發MOTT通信的服務器的作用，它不存儲任何消息。
訂閱者客戶端可以訂閱任何消息“主題“，訂閱后便與中介建立連接；發布者客戶端把相應的數據以特定的方式加在主題上進行發送，它只需在消息發布時與中介建立連接，發布“主題”消息。
活動2：MQTT訂閱模型
02
發布者
發布者
01.知識點講解
活動2：MQTT訂閱模型
在MOTT訂閱模型中，“訂閱者”訂閱后為什么需要始終保持連接
02
01.知識點講解
在“智能光照”物聯系統原型中，訂閱“light”主題消息，并將數據用合適的方式呈現和分享。
親身體驗
活動2：MQTT訂閱模型
02
答對啦
1.搜集資料，比較MQTT協議和HTTP各類參數，填寫下表
>
鞏固練習
性能 HTTP MQTT協議
網絡穩定性
功耗
獲取信息方式
客戶端多平臺
2.小組合作，網上搜索并列舉各類物聯網協議。
01.知識點講解
課堂總結
活動1 認識MQTT協議
活動2 MQTT訂閱模型
1
2
goodbye
《感謝觀看》
- Thank for Viewing -
珠珠老師
2023年浙江教育出版社 七年級下冊《第9課 物聯網協議》教學設計
教學內容分析
本節課是2023年浙江教育出版社出版的七年級下冊第二單元第9課。本節課分為三個活動：“認識MQTT協議”“MQTT訂閱模型”兩部分內容組成。學生通過小組合作探究學習逐步掌握本節課的知識點，具備一定的小組合作能力、探究能力、創新能力等，提升信息社會責任，綜合提升信息素養。
教學目標及核心素養指向
通過互聯網和物聯網協議的學習，了解物聯網協議（信息意識、信息社會責任） 通過MQTT協議的消息發布/訂閱模型的學習，了解應用MQTT協議實現物聯網通信的基本過程（信息意識、信息社會責任）
教學重難點
教學重點： 通過互聯網和物聯網協議的學習，了解物聯網協議 設計原因：了解物聯網協議是本節課的主要內容，知識點的滲透需要作為重點內容。 教學難點： 通過MQTT協議的消息發布/訂閱模型的學習，了解應用MQTT協議實現物聯網通信的基本過程 設計原因：MQTT協議的內容對學生來說比較困難，所以此部分對學生來說難度較高，應作為難點內容。
教學過程
1、情境導入（3分鐘）
教師活動 學生活動
情境引入：物聯網的通信架構建立在互聯網之上，需遵循眾多互聯網中的通信協議，如HTTP、TCP/IP等，為更好地優化通信協議，出現了適用于物聯網的CoAP(Constrained Application Protocol，受限應用協議)、MQTT(MessageQueuing Telemetry Transport，消息隊列遙測傳輸)等物聯網專用通信協議。 大家想一想: 不同類型的設備是如何在網絡上實現信息共享和傳遞的 你知道物聯網是如何實現通信的嗎 學生聽教師引導生活中的案例,學生討論，回答提問
設計意圖： 激發學生對網頁的學習興趣并快速進入學習狀態。
2、新知講授（35分鐘）
教師活動 學生活動
活動1：認識MQTT協議 物聯網協議分為兩大類： ①傳輸協議，一般負責子網內設備間的組網及通信 ②通信協議，負責設備通過互聯網進行數據交換及通信 通信環境不同，相應支持的協議也不同 HTTP是互聯網中使用最廣泛的網絡通信協議。物聯網作為互聯網的延伸，早期的物聯網通信采用的協議便是HTTP 隨著物聯網技術的不斷發展更節約網絡帶寬和系統資源的MOTT協議被設計并得以廣泛應用。 MQTT協議基于TCP/IP協議，是一種支持在各方之間異步通信的消息協議，其最初的用途是將石油管道上的傳感器與衛星相連接。MQTT協議可以在嚴重受限的設備硬件和高延遲、帶寬有限的網絡上實現通信，為物聯網的多樣化應用場景的設計提供了可能 活動2：MQTT訂閱模型 MOTT是一種能實現一對多通信的協議，也稱發布或訂閱型協議。它由3種功能構成：中介、發布者和訂閱者。發布者要分發數據時，它會將包含數據的信息發送給中介，中介將信息分發給已訂閱該主題的任何訂閱者 MOTT訂閱模型中，發布者和訂閱者起著客戶端的作用，中介則承擔著轉發MOTT通信的服務器的作用，它不存儲任何消息。訂閱者客戶端可以訂閱任何消息“主題”訂閱后便與中介建立連接;發布者客戶端把相應的數據以特定的方式加在主題上進行發送，它只需在消息發布時與中介建立連接發布“主題”消息。 學生通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務 活動1：認識MQTT協議 活動2：MQTT訂閱模型 開動腦筋 在MOTT訂閱模型中，“訂閱者”訂閱后為什么需要始終保持連接 親身體驗 在“智能光照”物聯系統原型中，訂閱“light”主題消息，并將數據用合適的方式呈現和分享。
設計意圖: 培養學生獨立思考的能力，提高核心素養。
3、課堂小結（7分鐘）
教師活動 學生活動
總結本課內容： 活動1：認識MQTT協議 活動2：MQTT訂閱模型 學生一同回答并梳理知識
設計意圖： 幫助學生梳理本節課知識，加深學生對知識的理解。(共1張PPT)
學習單
班級：7年__班
組別：______
1
活動1：認識MQTT協議
物聯網協議分為兩大類：
①傳輸協議：________________________________________
②通信協議：________________________________________
填一填
2
活動2：MQTT訂閱模型
填一填
（ ）
（ ）
（ ）
●
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MQTT
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CSDN@大銀_strawberry《第9課 物聯網協議》作業設計
作業分析
作業類型 基礎型作業 探究型作業 實踐型作業 跨學科綜合作業
作業類別 課時作業 單元作業 學期作業
應用場景 課前預習 課中練習 課后作業
作業對象 全體學生作業 學生根據情況可選作業
設計思路 本作業設計圍繞物聯網協議展開，旨在通過填空題、選擇題和實踐題三種題型，全面考查學生對物聯網協議的理解和應用能力。題目設計注重基礎知識的鞏固和實踐能力的提升，旨在幫助學生更好地掌握物聯網協議的核心內容。
作業內容
一、填空題【難度等級：★★★★】
1. 物聯網協議是指用于實現物聯網設備之間信息傳輸和交流的_______和_______。
2. 在物聯網中，_______協議常用于無線傳感器網絡的數據傳輸。
3. _______協議是物聯網中用于實現設備之間可靠通信的一種重要協議。
4. 物聯網協議的選擇取決于_______、_______和_______等因素。
5. 物聯網協議的發展趨勢是向著_______、_______和_______的方向演進。
二、選擇題【難度等級：★★★】
1. 物聯網協議的主要作用是什么？
A. 控制物聯網設備的開關
B. 實現物聯網設備之間的信息傳輸和共享
C. 顯示物聯網設備的運行狀態
D. 增加物聯網設備的美觀度
2. 下列哪項不是物聯網協議的特點？
A. 標準化
B. 多樣化
C. 單一化
D. 靈活性
3. 在物聯網中，ZigBee協議通常用于哪種類型的網絡？
A. 長距離通信網絡
B. 短距離無線傳感器網絡
C. 有線網絡
D. 衛星通信網絡
4. 選擇物聯網協議時需要考慮的主要因素不包括：
A. 設備的通信距離
B. 設備的功耗
C. 設備的價格
D. 設備的顏色
5. 關于物聯網協議的發展趨勢，以下說法錯誤的是：
A. 向著更高效的通信協議發展
B. 向著更安全的協議發展
C. 向著更復雜的協議發展
D. 向著更易于部署和管理的協議發展
三、實踐題【難度等級：★★★★★】
1. 請通過網絡搜索，列舉至少三種常見的物聯網協議，并簡要描述它們的主要應用場景。
2. 假設你是一名物聯網設備開發者，請選擇一個具體的物聯網應用場景（如智能家居、智慧農業等），并設計一套適合該場景的物聯網協議方案。要求包括協議名稱、通信方式、數據傳輸格式、安全性等方面的設計。
3. 在學校的計算機實驗室內，嘗試使用物聯網協議實現兩個簡單的物聯網設備之間的數據傳輸和控制。要求記錄實驗過程、遇到的問題及解決方案，并撰寫實驗報告。

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