資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
《3.3物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)課是2022年電子工業(yè)出版社出版的八年級(jí)上冊(cè)第三單元第3課。本節(jié)課分為三個(gè)活動(dòng)：“認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)”“認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)”“認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù)”三部分內(nèi)容組成。學(xué)生通過小組合作探究學(xué)習(xí)逐步掌握本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，具備一定的小組合作能力、探究能力、創(chuàng)新能力等，提升信息社會(huì)責(zé)任，綜合提升信息素養(yǎng)。
教學(xué)目標(biāo)及核心素養(yǎng)指向
1、認(rèn)識(shí)并體驗(yàn)藍(lán)牙通信技術(shù)（信息意識(shí)、計(jì)算思維） 2、認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)（信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新） 3、對(duì)智能手環(huán)的標(biāo)識(shí)與通信技術(shù)進(jìn)行分析，描述它實(shí)現(xiàn)的功能與應(yīng)用場(chǎng)景（信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任）
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)： 1、認(rèn)識(shí)并體驗(yàn)條形碼識(shí)別技術(shù) 2、認(rèn)識(shí) RFID 標(biāo)識(shí)技術(shù) 3、認(rèn)識(shí)定位技術(shù) 設(shè)計(jì)原因：了解生活中的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)是本節(jié)課的主要內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)的滲透需要作為重點(diǎn)內(nèi)容。 教學(xué)難點(diǎn)： 對(duì)智能手環(huán)的標(biāo)識(shí)與通信技術(shù)進(jìn)行分析，描述它實(shí)現(xiàn)的功能與應(yīng)用場(chǎng)景 設(shè)計(jì)原因：能實(shí)現(xiàn)對(duì)智能手環(huán)的通信技術(shù)進(jìn)行分析在操作上對(duì)學(xué)生來說比較困難，所以此部分對(duì)學(xué)生來說難度較高，應(yīng)作為難點(diǎn)內(nèi)容。
教學(xué)過程
1、情境導(dǎo)入（3分鐘）
教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng)
情境引入：馬寧佩戴了爸爸送給他的智能手環(huán),并在手機(jī)端安裝了智能手環(huán)的 App。將智能手環(huán)與手機(jī)連接后，可以把智能手環(huán)中的數(shù)據(jù)傳到手機(jī)里，用來分析馬寧的身體狀況。那么，智能手環(huán)中的數(shù)據(jù)是如何傳送到手機(jī)里的呢 在本節(jié)，我們通過分析智能手環(huán)的通信方式，學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)--物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。 隨著萬物互聯(lián)時(shí)代的到來,物體與物體之間的連接方式也在不斷發(fā)展如果說傳感器使連接在物聯(lián)網(wǎng)中的物體有了對(duì)外界環(huán)境的感知，那么通信技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，它將遍布在物聯(lián)網(wǎng)各處的設(shè)備連接起來。 物與物連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的方式，可以分為有線連接和無線連接兩種:有線連接包括網(wǎng)線連接、USB連接、引腳線連接;無線連接包括Wi-Fi連接、移動(dòng)通信網(wǎng)連接、藍(lán)牙連接、近場(chǎng)通信連接(NFC)、ZigBee連接等。 學(xué)生聽教師引導(dǎo)生活中的案例,學(xué)生討論，回答提問
設(shè)計(jì)意圖： 激發(fā)學(xué)生對(duì)傳感器與通信技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣并快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。
2、新知講授（35分鐘）
教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng)
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù) 知識(shí)講解 使用藍(lán)牙通信技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱為藍(lán)牙)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備近距離通信，用來在手機(jī)、無線耳機(jī)、筆記本電腦、智能手環(huán)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換，為固定和移動(dòng)設(shè)備建立通信環(huán)境。 智能手環(huán)上有眾多傳感器，可以檢測(cè)人體數(shù)據(jù)，如果要把這些數(shù)據(jù)同步傳到智能終端的App上，就需要藍(lán)牙的支持。 例如，將智能手環(huán)與智能終端通過藍(lán)牙連接后(見圖3.3.1)，跑步時(shí)帶上手環(huán)，手環(huán)會(huì)將運(yùn)動(dòng)步數(shù)、速度、心率等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)上，跑步結(jié)束后，打開手機(jī)就能看到跑步時(shí)各個(gè)時(shí)間段心率、速度的變化等信息。 生活中許多設(shè)備都內(nèi)嵌了藍(lán)牙模塊,使得這些設(shè)備能夠與智能終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。例如，藍(lán)牙鼠標(biāo)、鍵盤與智能終端連接，能夠?qū)崿F(xiàn)無線操作;藍(lán)牙耳機(jī)與智能終端連接，能夠撥打/接聽電話、播放音樂等。 實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備與智能終端的通信一般要經(jīng)歷以下三個(gè)步驟。 1.打開藍(lán)牙開關(guān)。當(dāng)兩臺(tái)帶有藍(lán)牙功能的硬件設(shè)備要相互交流信息時(shí)，需要先將兩臺(tái)設(shè)備的藍(lán)牙開關(guān)打開，如圖3.3.2所示為打開智能手機(jī)的藍(lán)牙開關(guān)。 2.用主設(shè)備搜索可以連接的藍(lán)牙設(shè)備。通常在連接藍(lán)牙時(shí)，要先確定主設(shè)備與從設(shè)備。主設(shè)備是主動(dòng)建立連接的一方，能夠主動(dòng)搜索和連接其池藍(lán)牙設(shè)備;從設(shè)備不能主動(dòng)建立連接，只能等其他設(shè)備連接自己。通常主設(shè)備是智能終端，從設(shè)備可以是智能終端或者藍(lán)牙耳機(jī)、智能手環(huán)等。 3.智能終端與藍(lán)牙設(shè)備配對(duì)與連接。搜索成功后，在智能終端選擇要連接的藍(lán)牙設(shè)備名稱，雙方進(jìn)行配對(duì)，配對(duì)成功后雙方就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信了。如圖 3.3.3 所示為智能終端與藍(lán)牙耳機(jī)的連接。 活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù) 知識(shí)講解 使用 Wi-Fi 通信技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱為Wi-Fi)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備近距離通信，幾乎所有的智能手機(jī)、筆記本電腦和智能設(shè)備都支持Wi-Fi上網(wǎng)，Wi-Fi是當(dāng)今使用范圍最廣的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)之一,Wi-Fi通常用 符號(hào)表示。 許多智能設(shè)備上都有Wi-Fi模塊,它是一種能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合Wi-Fi通信協(xié)議的嵌入式模塊，能夠接收和發(fā)射Wi-Fi信號(hào)，從而與其他Wi-Fi設(shè)備進(jìn)行通信。例如，有的智能手環(huán)內(nèi)嵌Wi-Fi模塊，不與手機(jī)相連也可以獲取網(wǎng)絡(luò)資源;家居產(chǎn)品如果內(nèi)嵌了Wi-Fi模塊，就可以實(shí)現(xiàn)智能手環(huán)與家居產(chǎn)品的通信，如圖3.3.4所示。 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了互聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過它能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議同樣至關(guān)重要，在使用Wi-Fi的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)物與物之間的互聯(lián)互通。 Wi-Fi 環(huán)境下實(shí)現(xiàn)發(fā)送與接收數(shù)據(jù)的程序 1.打開編程軟件，對(duì)接收端(智能開發(fā)板 B)編寫如圖3.3.5左圖所示的程序，將程序刷入接收端的智能開發(fā)板后，可以得到圖3.3.5右圖所示的結(jié)果，獲取接收端智能開發(fā)板的 IP 信息。 2.對(duì)發(fā)送端(智能開發(fā)板 A)編寫發(fā)送環(huán)境光線數(shù)據(jù)的程序,如圖3.3.6所示。 3.對(duì)接收端(智能開發(fā)板 B)編寫接收環(huán)境光線數(shù)據(jù)的程序,如圖 3.3.7所示。 活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù) 知識(shí)講解 在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，大多數(shù)傳感器都嵌在主控板中，主要以近距離無線通信為主。例如，家庭網(wǎng)絡(luò)中的智能音箱、掃地機(jī)器人、智能冰箱、智能洗衣機(jī)、智能空調(diào)、智能門鎖、智能開關(guān)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，在家中就可以實(shí)現(xiàn)控制要求。 隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通常采用近距離通信與遠(yuǎn)距離通信相結(jié)合的技術(shù)。例如，人在家中時(shí)，智能終端連接Wi-Fi后，就可以用來控制智能音箱、掃地機(jī)器人;人離開家以后，智能終端就要通過遠(yuǎn)距離通信技術(shù)連接智能音箱，智能音箱再通過近距離通信技術(shù)(wi-Fi)控制掃地機(jī)器人，如圖3.3.8所示 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無線通信傳輸技術(shù) 不同需求下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無線通信傳輸技術(shù)如下 1. 高功耗、高速率的廣域網(wǎng)無線通信傳輸技術(shù)，如 2G、3G、4G、5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這類通信傳輸技術(shù)適用于GPS導(dǎo)航與定位、視頻監(jiān)控等實(shí)時(shí)性要求較高的大流量傳輸應(yīng)用。 2.低功耗、低速率的廣域網(wǎng)無線通信傳輸技術(shù)，如Lora、Sigfox、NB-IOT 等。這類通信傳輸技術(shù)適用于監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)傳輸、工業(yè)智能設(shè)備及終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?3.高功耗、高速率的近距離無線通信傳輸技術(shù)，如Wi-Fi、藍(lán)牙等這類通信傳輸技術(shù)適用于智能家居、可穿戴設(shè)備之間的連接及數(shù)據(jù)傳輸。 4、低功耗、低速率的近距離無線通信傳輸技術(shù)，如ZigBee。這類通信傳輸技術(shù)適用于局域網(wǎng)設(shè)備的靈活組網(wǎng)應(yīng)用，如熱點(diǎn)共享等。 知識(shí)拓展 1.ZigBee 技術(shù) ZigBee 技術(shù)是近距離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信標(biāo)準(zhǔn)，它具有低功耗、低成本、延時(shí)短、網(wǎng)絡(luò)容量大、安全可靠等特點(diǎn)，城區(qū)的街道照明、電表及電子醫(yī)療等要求低耗能的電子系統(tǒng)都使用ZigBee 技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間通信的首選技術(shù)。例如，在某ZigBee 電子醫(yī)療監(jiān)護(hù)應(yīng)用中，ZigBee模塊嵌在測(cè)量人體脈搏、血壓等的傳感器中，以及一些病房的監(jiān)視器和報(bào)警器中，一旦病患或醫(yī)用設(shè)備發(fā)生問題，可以及時(shí)作出反應(yīng)，如通知醫(yī)院的值班人員。獲取的數(shù)據(jù)直接通過2.4G頻率的ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到ZigBee網(wǎng)關(guān)。ZigBee 網(wǎng)關(guān)再通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程管理中心進(jìn)行存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析，幫助醫(yī)生對(duì)患者的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如圖3.3.9所示。 NFC 技術(shù)： NFC技術(shù)由非接觸式射頻識(shí)別(RFID)演變，是一種短距離高頻的無線電技術(shù)，是專為智能手機(jī)設(shè)計(jì)的，允許電子設(shè)備之間通過非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)。智能手機(jī)開啟NFC功能后，可以把手機(jī)變成公交卡，也可以在線充值。打開智能手機(jī)的NFC功能后，只要把手機(jī)放在公交車的刷卡區(qū)域，即可用手機(jī)充當(dāng)公交卡。 3.窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT)技術(shù) 窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT)技術(shù)支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的移動(dòng)通信連接可以覆蓋傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)無法到達(dá)的區(qū)域。例如，候鳥研究使用基于 NB-IoT技術(shù)開發(fā)的智能遙測(cè)標(biāo)簽,能跟蹤和監(jiān)測(cè)候鳥的運(yùn)動(dòng)并研究其數(shù)量下降的原因。如圖3.3.11所示，將傳感器安全無害地綁在鳥的腿上，以記錄候鳥的詳細(xì)行為數(shù)據(jù)與外部的環(huán)境數(shù)據(jù)，如候鳥所處的位置、環(huán)境溫度等 衛(wèi)星通信技術(shù)： 衛(wèi)星通信技術(shù)是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站，轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號(hào)，在兩個(gè)或多個(gè)地面站之間進(jìn)行通信的技術(shù)。例如，廣播電視總臺(tái)高清衛(wèi)星傳輸車上配置有衛(wèi)星通信、GPS 定位、高速調(diào)制解調(diào)、信號(hào)頻譜、微波通信等設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)128Kbps至2Mbps速率的信息傳輸。圖3.3.12為安裝北斗衛(wèi)星的廣播電視總臺(tái)高清衛(wèi)星傳輸車。 學(xué)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(wù) 活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù) 實(shí)踐探究 任選一種藍(lán)牙設(shè)備與智能終端建立連接。說一說，連接之后實(shí)現(xiàn)了哪些數(shù)據(jù)的通信 活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù) 實(shí)踐探究 請(qǐng)同學(xué)們兩人為一小組，各用一塊智能開發(fā)板，體驗(yàn)Wi-Fi環(huán)境下的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收，將智能開發(fā)板A(發(fā)送端)檢測(cè)到的環(huán)境光線數(shù)據(jù)發(fā)送給智能開發(fā)板 B(接收端)。 活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù) 實(shí)踐探究 請(qǐng)同學(xué)們以“遠(yuǎn)程智能攝像頭”為例，查閱資料。說一說，智能攝像頭是如何對(duì)家中情況進(jìn)行監(jiān)控并實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的，在這個(gè)過程中用到了哪些通信技術(shù)。 項(xiàng)目活動(dòng) 活動(dòng)內(nèi)容 智能手環(huán)的通信方式 1.各小組根據(jù)本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容，結(jié)合智能手環(huán)的功能與使用方式，查詢智能手環(huán)應(yīng)用中物與物相連時(shí)使用的通信方式，描述使用各種通信方式分別能實(shí)現(xiàn)什么功能，完成表3.3.1。 2.請(qǐng)結(jié)合本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，嘗試使用智能開發(fā)板實(shí)現(xiàn)相互發(fā)送和接收消息的智能應(yīng)用。
設(shè)計(jì)意圖: 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，提高核心素養(yǎng)。
3、課堂小結(jié)（7分鐘）
教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng)
總結(jié)本課內(nèi)容： 活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù) 活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù) 活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù) 學(xué)生一同回答并梳理知識(shí)
設(shè)計(jì)意圖： 幫助學(xué)生梳理本節(jié)課知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。
中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)(共36張PPT)
情境導(dǎo)入：
本單元項(xiàng)目式 主題：分析智能手環(huán)的通信技術(shù)
馬寧佩戴了爸爸送給他的智能手環(huán),并在手機(jī)端安裝了智能手環(huán)的 App。將智能手環(huán)與手機(jī)連接后，可以把智能手環(huán)中的數(shù)據(jù)傳到手機(jī)里，用來分析馬寧的身體狀況。那么，智能手環(huán)中的數(shù)據(jù)是如何傳送到手機(jī)里的呢
在本節(jié)，我們通過分析智能手環(huán)的通信方式，學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)--物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。
情境導(dǎo)入：
本單元項(xiàng)目式 主題：分析智能手環(huán)的通信技術(shù)
隨著萬物互聯(lián)時(shí)代的到來,物體與物體之間的連接方式也在不斷發(fā)展如果說傳感器使連接在物聯(lián)網(wǎng)中的物體有了對(duì)外界環(huán)境的感知，那么通信技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，它將遍布在物聯(lián)網(wǎng)各處的設(shè)備連接起來。
物與物連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的方式，可以分為有線連接和無線連接兩種:有線連接包括網(wǎng)線連接、USB連接、引腳線連接;無線連接包括Wi-Fi連接、移動(dòng)通信網(wǎng)連接、藍(lán)牙連接、近場(chǎng)通信連接(NFC)、ZigBee連接等
《3.3物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)》
2023年電子工業(yè)出版社 八年級(jí)上冊(cè)
-第3單元 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) -
珠珠老師
信息科技 課件
2022新版課標(biāo)內(nèi)容
1
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
2
活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
3
活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù)
《目錄》
信息科技
01
認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
活動(dòng)1
01.知識(shí)點(diǎn)講解
使用藍(lán)牙通信技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱為藍(lán)牙)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備近距離通信，用來在手機(jī)、無線耳機(jī)、筆記本電腦、智能手環(huán)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換，為固定和移動(dòng)設(shè)備建立通信環(huán)境。
智能手環(huán)上有眾多傳感器，可以檢測(cè)人體數(shù)據(jù)，如果要把這些數(shù)據(jù)同步傳到智能終端的App上，就需要藍(lán)牙的支持。
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
01
01.知識(shí)點(diǎn)講解
例如，將智能手環(huán)與智能終端通過藍(lán)牙連接后(見圖3.3.1)，跑步時(shí)帶上手環(huán)，手環(huán)會(huì)將運(yùn)動(dòng)步數(shù)、速度、心率等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)上，跑步結(jié)束后，打開手機(jī)就能看到跑步時(shí)各個(gè)時(shí)間段心率、速度的變化等信息。
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
01
01.知識(shí)點(diǎn)講解
生活中許多設(shè)備都內(nèi)嵌了藍(lán)牙模塊,使得這些設(shè)備能夠與智能終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。例如，藍(lán)牙鼠標(biāo)、鍵盤與智能終端連接，能夠?qū)崿F(xiàn)無線操作;藍(lán)牙耳機(jī)與智能終端連接，能夠撥打/接聽電話、播放音樂等。
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
01
01.知識(shí)點(diǎn)講解
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
01
任選一種藍(lán)牙設(shè)備與智能終端建立連接。說一說，連接之后實(shí)現(xiàn)了哪些數(shù)據(jù)的通信
實(shí)踐探究
01.知識(shí)點(diǎn)講解
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
01
知識(shí)點(diǎn)
實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備與智能終端的通信一般要經(jīng)歷以下三個(gè)步驟。
1.打開藍(lán)牙開關(guān)。當(dāng)兩臺(tái)帶有藍(lán)牙功能的硬件設(shè)備要相互交流信息時(shí)，需要先將兩臺(tái)設(shè)備的藍(lán)牙開關(guān)打開，如圖3.3.2所示為打開智能手機(jī)的藍(lán)牙開關(guān)。
01.知識(shí)點(diǎn)講解
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
01
知識(shí)點(diǎn)
2.用主設(shè)備搜索可以連接的藍(lán)牙設(shè)備。通常在連接藍(lán)牙時(shí)，要先確定主設(shè)備與從設(shè)備。主設(shè)備是主動(dòng)建立連接的一方，能夠主動(dòng)搜索和連接其池藍(lán)牙設(shè)備;從設(shè)備不能主動(dòng)建立連接，只能等其他設(shè)備連接自己。通常主設(shè)備是智能終端，從設(shè)備可以是智能終端或者藍(lán)牙耳機(jī)、智能手環(huán)等。
01.知識(shí)點(diǎn)講解
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
01
知識(shí)點(diǎn)
3.智能終端與藍(lán)牙設(shè)備配對(duì)與連接。搜索成功后，在智能終端選擇要連接的藍(lán)牙設(shè)備名稱，雙方進(jìn)行配對(duì)，配對(duì)成功后雙方就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信了。如圖 3.3.3 所示為智能終端與藍(lán)牙耳機(jī)的連接。
02
認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
活動(dòng)2
01.知識(shí)點(diǎn)講解
使用 Wi-Fi 通信技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱為Wi-Fi)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備近距離通信，幾乎所有的智能手機(jī)、筆記本電腦和智能設(shè)備都支持Wi-Fi上網(wǎng)，Wi-Fi是當(dāng)今使用范圍最廣的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)之一,Wi-Fi通常用 符號(hào)表示。
活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
02
01.知識(shí)點(diǎn)講解
許多智能設(shè)備上都有Wi-Fi模塊,它是一種能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合Wi-Fi通信協(xié)議的嵌入式模塊，能夠接收和發(fā)射Wi-Fi信號(hào)，從而與其他Wi-Fi設(shè)備進(jìn)行通信。例如，有的智能手環(huán)內(nèi)嵌Wi-Fi模塊，不與手機(jī)相連也可以獲取網(wǎng)絡(luò)資源;家居產(chǎn)品如果內(nèi)嵌了Wi-Fi模塊，就可以實(shí)現(xiàn)智能手環(huán)與家居產(chǎn)品的通信，如圖3.3.4所示。
活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
02
01.知識(shí)點(diǎn)講解
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了互聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過它能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議同樣至關(guān)重要，在使用Wi-Fi的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)物與物之間的互聯(lián)互通。
活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
02
01.知識(shí)點(diǎn)講解
請(qǐng)同學(xué)們兩人為一小組，各用一塊智能開發(fā)板，體驗(yàn)Wi-Fi環(huán)境下的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收，將智能開發(fā)板A(發(fā)送端)檢測(cè)到的環(huán)境光線數(shù)據(jù)發(fā)送給智能開發(fā)板 B(接收端)。
活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
02
01.知識(shí)點(diǎn)講解
Wi-Fi 環(huán)境下實(shí)現(xiàn)發(fā)送與接收數(shù)據(jù)的程序
1.打開編程軟件，對(duì)接收端(智能開發(fā)板 B)編寫如圖3.3.5左圖所示的程序，將程序刷入接收端的智能開發(fā)板后，可以得到圖3.3.5右圖所示的結(jié)果，獲取接收端智能開發(fā)板的 IP 信息。
活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
02
01.知識(shí)點(diǎn)講解
2.對(duì)發(fā)送端(智能開發(fā)板 A)編寫發(fā)送環(huán)境光線數(shù)據(jù)的程序,如圖3.3.6所示。
活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
02
01.知識(shí)點(diǎn)講解
3.對(duì)接收端(智能開發(fā)板 B)編寫接收環(huán)境光線數(shù)據(jù)的程序,如圖 3.3.7所示。
活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
02
03
認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù)
活動(dòng)3
01.知識(shí)點(diǎn)講解
活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù)
03
在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，大多數(shù)傳感器都嵌在主控板中，主要以近距離無線通信為主。例如，家庭網(wǎng)絡(luò)中的智能音箱、掃地機(jī)器人、智能冰箱、智能洗衣機(jī)、智能空調(diào)、智能門鎖、智能開關(guān)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，在家中就可以實(shí)現(xiàn)控制要求。
01.知識(shí)點(diǎn)講解
活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù)
03
隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通常采用近距離通信與遠(yuǎn)距離通信相結(jié)合的技術(shù)。例如，人在家中時(shí)，智能終端連接Wi-Fi后，就可以用來控制智能音箱、掃地機(jī)器人;人離開家以后，智能終端就要通過遠(yuǎn)距離通信技術(shù)連接智能音箱，智能音箱再通過近距離通信技術(shù)(wi-Fi)控制掃地機(jī)器人，如圖3.3.8所示
01.知識(shí)點(diǎn)講解
活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù)
01
請(qǐng)同學(xué)們以“遠(yuǎn)程智能攝像頭”為例，查閱資料。說一說，智能攝像頭是如何對(duì)家中情況進(jìn)行監(jiān)控并實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的，在這個(gè)過程中用到了哪些通信技術(shù)。
實(shí)踐探究
01.知識(shí)點(diǎn)講解
活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù)
03
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無線通信傳輸技術(shù)
不同需求下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無線通信傳輸技術(shù)如下
1. 高功耗、高速率的廣域網(wǎng)無線通信傳輸技術(shù)，如 2G、3G、4G、5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這類通信傳輸技術(shù)適用于GPS導(dǎo)航與定位、視頻監(jiān)控等實(shí)時(shí)性要求較高的大流量傳輸應(yīng)用。
2.低功耗、低速率的廣域網(wǎng)無線通信傳輸技術(shù)，如Lora、Sigfox、NB-IOT 等。這類通信傳輸技術(shù)適用于監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)傳輸、工業(yè)智能設(shè)備及終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?br/>01.知識(shí)點(diǎn)講解
活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù)
03
3.高功耗、高速率的近距離無線通信傳輸技術(shù)，如Wi-Fi、藍(lán)牙等這類通信傳輸技術(shù)適用于智能家居、可穿戴設(shè)備之間的連接及數(shù)據(jù)傳輸。
4、低功耗、低速率的近距離無線通信傳輸技術(shù)，如ZigBee。這類通信傳輸技術(shù)適用于局域網(wǎng)設(shè)備的靈活組網(wǎng)應(yīng)用，如熱點(diǎn)共享等。
01.知識(shí)點(diǎn)講解
項(xiàng)目實(shí)施
本單元項(xiàng)目式 主題：分析智能手環(huán)的通信技術(shù)
智能手環(huán)的通信方式
1.各小組根據(jù)本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容，結(jié)合智能手環(huán)的功能與使用方式，查詢智能手環(huán)應(yīng)用中物與物相連時(shí)使用的通信方式，描述使用各種通信方式分別能實(shí)現(xiàn)什么功能，完成表3.3.1。
活動(dòng)內(nèi)容
智能手環(huán)的通信方式 實(shí)現(xiàn)的功能
01.知識(shí)點(diǎn)講解
項(xiàng)目實(shí)施
本單元項(xiàng)目式 主題：分析智能手環(huán)的通信技術(shù)
2.請(qǐng)結(jié)合本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，嘗試使用智能開發(fā)板實(shí)現(xiàn)相互發(fā)送和接收消息的智能應(yīng)用。
活動(dòng)內(nèi)容
01.知識(shí)點(diǎn)講解
知識(shí)拓展
04
1.ZigBee 技術(shù)
ZigBee 技術(shù)是近距離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信標(biāo)準(zhǔn)，它具有低功耗、低成本、延時(shí)短、網(wǎng)絡(luò)容量大、安全可靠等特點(diǎn)，城區(qū)的街道照明、電表及電子醫(yī)療等要求低耗能的電子系統(tǒng)都使用ZigBee 技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間通信的首選技術(shù)。
01.知識(shí)點(diǎn)講解
知識(shí)拓展
04
例如，在某ZigBee 電子醫(yī)療監(jiān)護(hù)應(yīng)用中，ZigBee模塊嵌在測(cè)量人體脈搏、血壓等的傳感器中，以及一些病房的監(jiān)視器和報(bào)警器中，一旦病患或醫(yī)用設(shè)備發(fā)生問題，可以及時(shí)作出反應(yīng)，如通知醫(yī)院的值班人員。獲取的數(shù)據(jù)直接通過2.4G頻率的ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到ZigBee網(wǎng)關(guān)。ZigBee 網(wǎng)關(guān)再通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程管理中心進(jìn)行存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析，幫助醫(yī)生對(duì)患者的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如圖3.3.9所示。
01.知識(shí)點(diǎn)講解
知識(shí)拓展
04
2. NFC 技術(shù)：NFC技術(shù)由非接觸式射頻識(shí)別(RFID)演變，是一種短距離高頻的無線電技術(shù)，是專為智能手機(jī)設(shè)計(jì)的，允許電子設(shè)備之間通過非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)。智能手機(jī)開啟NFC功能后，可以把手機(jī)變成公交卡，也可以在線充值。打開智能手機(jī)的NFC功能后，只要把手機(jī)放在公交車的刷卡區(qū)域，即可用手機(jī)充當(dāng)公交卡。
01.知識(shí)點(diǎn)講解
知識(shí)拓展
04
3.窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT)技術(shù)
窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT)技術(shù)支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的移動(dòng)通信連接可以覆蓋傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)無法到達(dá)的區(qū)域。例如，候鳥研究使用基于
NB-IoT技術(shù)開發(fā)的智能遙測(cè)標(biāo)簽,能跟蹤和監(jiān)測(cè)候鳥的運(yùn)動(dòng)并研究其數(shù)量下降的原因。如圖3.3.11所示，將傳感器安全無害地綁在鳥的腿上，以記錄候鳥的詳細(xì)行為數(shù)據(jù)與外部的環(huán)境數(shù)據(jù)，如候鳥所處的位置、環(huán)境溫度等
01.知識(shí)點(diǎn)講解
知識(shí)拓展
04
4.衛(wèi)星通信技術(shù)：衛(wèi)星通信技術(shù)是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站，轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號(hào)，在兩個(gè)或多個(gè)地面站之間進(jìn)行通信的技術(shù)。例如，廣播電視總臺(tái)高清衛(wèi)星傳輸車上配置有衛(wèi)星通信、GPS 定位、高速調(diào)制解調(diào)、信號(hào)頻譜、微波通信等設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)128Kbps至2Mbps速率的信息傳輸。圖3.3.12為安裝北斗衛(wèi)星的廣播電視總臺(tái)高清衛(wèi)星傳輸車。
《總結(jié)》
信息科技
1
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
2
活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
3
活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù)
《感謝觀看》
- Thank for Viewing -
珠珠老師
2023年電子工業(yè)出版社 八年級(jí)上冊(cè)(共1張PPT)
學(xué)習(xí)單
1
活動(dòng)1：認(rèn)識(shí)藍(lán)牙通信技術(shù)
班級(jí)：8年__班
組別：______
2
活動(dòng)2：認(rèn)識(shí) Wi-Fi 通信技術(shù)
3
活動(dòng)3：認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)距離通信技術(shù)
實(shí)踐探究
思考與討論
思考與討論
任選一種藍(lán)牙設(shè)備與智能終端建立連接。說一說，連接之后實(shí)現(xiàn)了哪些數(shù)據(jù)的通信
請(qǐng)同學(xué)們兩人為一小組，各用一塊智能開發(fā)板，體驗(yàn)Wi-Fi環(huán)境下的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收，將智能開發(fā)板A(發(fā)送端)檢測(cè)到的環(huán)境光線數(shù)據(jù)發(fā)送給智能開發(fā)板 B(接收端)。
1.各小組根據(jù)本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容，結(jié)合智能手環(huán)的功能與使用方式，查詢智能手環(huán)應(yīng)用中物與物相連時(shí)使用的通信方式，描述使用各種通信方式分別能實(shí)現(xiàn)什么功能，完成表3.3.1。中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
《3.3物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)》作業(yè)設(shè)計(jì)
作業(yè)分析
作業(yè)類型 R基礎(chǔ)型作業(yè) R探究型作業(yè) 實(shí)踐型作業(yè) 跨學(xué)科綜合作業(yè)
作業(yè)類別 R課時(shí)作業(yè) 單元作業(yè) 學(xué)期作業(yè)
應(yīng)用場(chǎng)景 課前預(yù)習(xí) R課中練習(xí) 課后作業(yè)
作業(yè)對(duì)象 R全體學(xué)生作業(yè) 學(xué)生根據(jù)情況可選作業(yè)
設(shè)計(jì)思路 通過比較、綜合、拓展，鞏固本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)，舉一反三，讓學(xué)生自主探究，掌握新知，溝通交流，提升協(xié)作能力。
作業(yè)內(nèi)容
【難度等級(jí)：★★】 用藍(lán)牙通信技術(shù)連接兩個(gè)智能終端，并且傳輸照片。 【難度等級(jí)：★★】 2你可以舉出多少無線通信傳輸技術(shù)？ 【難度等級(jí)：★★★★★】 3.如果想給班級(jí)教室制作一個(gè)智能門禁，讓老師在辦公室就能打開教室的門，應(yīng)使用哪種通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)
中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
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21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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舉報(bào)電話：400-637-9991
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