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第2課
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新和智能生活—探秘智能家居
（清華大學(xué)版）八年級(jí)
上
1
核心素養(yǎng)目標(biāo)
3
新知講解
5
拓展延伸
7
板書設(shè)計(jì)
2
新知導(dǎo)入
4
課堂練習(xí)
6
課堂總結(jié)
課后作業(yè)
8
01
核心素養(yǎng)目標(biāo)
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
在設(shè)計(jì)和使用智能家居系統(tǒng)時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生考慮如何通過優(yōu)化設(shè)備配置、合理設(shè)置功能參數(shù)等方式來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
熟練掌握多種數(shù)字化工具（如智能家居控制 APP、在線模擬器、3D 建模軟件等）來了解和體驗(yàn)智能家居系統(tǒng)的功能和操作方式。
將其分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單的子問題，如智能照明系統(tǒng)的亮度調(diào)節(jié)、智能家電的遠(yuǎn)程控制等。
能夠認(rèn)識(shí)到智能家居在日常生活中的廣泛應(yīng)用，了解其通過信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種智能化功能的特點(diǎn)。
02
新知導(dǎo)入
本課中你將學(xué)習(xí):
智能家居和傳統(tǒng)家居有哪些區(qū)別
常見的智能家居感知設(shè)備有哪些
家電的遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)原理是什么
02
新知導(dǎo)入
“小×同學(xué),請(qǐng)打開電視……”“××精靈,請(qǐng)打開客廳的空
調(diào)……”像這樣能用語音“使喚”的智能家居產(chǎn)品已經(jīng)隨處可見。有些應(yīng)用可以根據(jù)主人的喜好,在特定場(chǎng)景觸發(fā)相應(yīng)的操作,如下班路上提早啟動(dòng)家里的空調(diào)、熱水器等。智能家居的“智能”主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是可感知環(huán)境,二是可編程控制。無論是感知還是控制,都要建立在“互聯(lián)”的基礎(chǔ)上。因此,智能家居的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)密切相關(guān)。
02
新知導(dǎo)入
03
新知講解
一、智能家居的原理分析
相對(duì)于傳統(tǒng)家居來說,智能家居最基本的功能是將電器的控制由過去的人工手控變成用計(jì)算機(jī)控制。傳統(tǒng)家居的電路如圖3.2.1所示,是通過直接控制開關(guān)的通斷來實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的控制,如燈光、風(fēng)扇等。而在智能家居中,“開關(guān)”通過各種通信技術(shù)與控制器相連,通過用“弱電”控制“強(qiáng)電”,從而實(shí)現(xiàn)編程控制。
圖3.2.1傳統(tǒng)家居的電路
03
新知講解
智能家居發(fā)展到現(xiàn)在,技術(shù)方面不斷更新迭代。最初的智能家居產(chǎn)品是一個(gè)完整的控制系統(tǒng),所有輸入指令的控制面板、執(zhí)行動(dòng)作的電器,都要在房子裝修前做好規(guī)劃,預(yù)埋弱電和強(qiáng)電的線路,施工門檻較高。后期的智能家居產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢纹贰毙问?一個(gè)智能家居產(chǎn)品僅專注于某一功能的實(shí)現(xiàn),既可以獨(dú)立部署,又能通過統(tǒng)一的接口協(xié)議成為智能終端家居系統(tǒng)的一部分,而且通信技術(shù)以無線為主,即使是老房子也能輕易進(jìn)行部署。如圖3.2.2所示的是某品牌的App界面,多種智能家居產(chǎn)品不斷組合,功能越來越強(qiáng)大。
圖3.2.2智能家居產(chǎn)組合
03
新知講解
閱讀
弱電一般是指直流電路或音頻線路、視頻線路、網(wǎng)絡(luò)線路、電話線路等,電壓一般在36V(人體安全電壓)以內(nèi)。如電話、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)的信號(hào)輸入(有線電視線路)、音響設(shè)備(輸出端線路)等家用電器均為弱電電器設(shè)備。與之相對(duì)應(yīng)的概念是強(qiáng)電,指電工領(lǐng)域的電力部分,特點(diǎn)是功率大、電流大、電壓高。
電壓并不是區(qū)分強(qiáng)電和弱電的唯一方法,強(qiáng)電和弱電最主要的區(qū)別是用途不同。強(qiáng)電是一種動(dòng)力能源,其線路如家用電器的供電線路；而弱電是一種信號(hào)源,其線路如電話、有線網(wǎng)絡(luò)的供電線路。
03
知識(shí)拓展
物聯(lián)網(wǎng)智能家居的發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的？
人工智能深度融合：未來，智能家居將與人工智能技術(shù)深度融合，系統(tǒng)能夠更加智能地理解用戶的行為、習(xí)慣和偏好。
自主學(xué)習(xí)與決策能力提升：智能家居設(shè)備將具備更強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)和決策能力，能夠根據(jù)環(huán)境變化和用戶需求自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行模式。
跨品牌、跨平臺(tái)互聯(lián)：目前智能家居市場(chǎng)存在不同品牌設(shè)備之間兼容性差的問題，但未來這一局面將逐漸改善。
03
知識(shí)拓展
物聯(lián)網(wǎng)智能家居的發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的？
安全技術(shù)升級(jí)：隨著智能家居設(shè)備的普及和網(wǎng)絡(luò)連接的增加，安全風(fēng)險(xiǎn)也日益凸顯。未來，智能家居廠商將更加重視安全技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，采用更先進(jìn)的加密技術(shù)、身份認(rèn)證技術(shù)、訪問控制技術(shù)等，保障用戶數(shù)據(jù)的安全傳輸和存儲(chǔ)。
多模態(tài)交互成為主流：未來的智能家居將不再局限于單一的交互方式，而是融合語音、手勢(shì)、表情、眼神等多種模態(tài)的交互方式，為用戶提供更加自然、便捷的操作體驗(yàn)。
03
新知講解
二、室內(nèi)環(huán)境的感知
智能家居的感知能力,是其“智能”的一個(gè)重要表現(xiàn)。對(duì)用戶來說，它的感知能力越強(qiáng),就越智能,它不僅要能感知是否有人,還要能感知室內(nèi)的空氣質(zhì)量、溫度、濕度、光照強(qiáng)度等各項(xiàng)環(huán)境信息,從而為人們提供更優(yōu)質(zhì)的生活服務(wù)。
03
新知講解
1.常見的室內(nèi)感知設(shè)備
智能家居對(duì)環(huán)境的感知需要依賴各種各樣的傳感器。按照環(huán)境監(jiān)測(cè)的功能,智能家居中的傳感器可分為室內(nèi)消防、室內(nèi)污染、花卉種植等種類。如圖3.2.3所示的就是消防專用的煙霧報(bào)警器。這種煙霧報(bào)警器其實(shí)就是煙霧傳感器,能夠檢測(cè)空氣中的煙霧濃度,當(dāng)煙霧超過一定的濃度時(shí),便會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。
圖3.2.3煙霧報(bào)警器
03
新知講解
常見的室內(nèi)傳感器還有燃?xì)鈧鞲衅?、火焰?zhèn)鞲衅骱图兹﹤鞲衅?。燃?xì)鈧鞲衅饔糜跈z測(cè)廚房空氣中燃?xì)獾臐舛?從而監(jiān)測(cè)天然氣或煤氣泄漏的情況;火焰?zhèn)鞲衅骺梢杂脕硖綔y(cè)火源或一定范圍內(nèi)的光源,可用于樓道的消防監(jiān)測(cè);甲醛傳感器能感知甲醛氣體濃度,常用于新裝修房子的空氣污染檢測(cè)。
03
新知講解
攝像頭也是常見的感知設(shè)備。現(xiàn)在很多攝像頭內(nèi)置了紅外檢測(cè)、動(dòng)作分析、人臉識(shí)別等功能,能夠通過視頻實(shí)時(shí)捕捉到各種有效信息,如主人是否在家、是否有陌生人出現(xiàn)等。如圖3.2.4所示的是一款智能家居常用的攝像頭。
圖3.2.4 攝像頭
03
新知講解
為了方便用戶部署使用,很多室內(nèi)環(huán)境傳感器直接與特定應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)合形成獨(dú)立的產(chǎn)品。例如,將種植主題的傳感器整合在花盆中,就使花盆具備了檢測(cè)溫濕度、pH的功能,如圖3.2.5所示。
圖3.2.5 智能花盆
03
新知講解
2.室內(nèi)感知設(shè)備的部署
智能家居中常見的感知設(shè)備產(chǎn)品實(shí)質(zhì)上是內(nèi)置了傳感器的智能終端，它借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將感知到的數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器。為了方便部署，大部分產(chǎn)品采用Wi-Fi技術(shù),有些產(chǎn)品為了省電,則會(huì)選擇使用藍(lán)牙和ZigBee技術(shù),借助手機(jī)或者物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),如電子秤、溫/濕度計(jì)等。如圖3.2.6所示的甲醛檢測(cè)儀就是通過藍(lán)牙技術(shù),借助手機(jī)App,將數(shù)據(jù)上傳至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。不過,為了保障網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定可靠,消防類設(shè)備一般采用有線方式實(shí)現(xiàn)通信。
圖3.2.6通過手機(jī)聯(lián)網(wǎng)的甲醛檢測(cè)儀
03
新知講解
為了節(jié)省成本和縮小體積,感知設(shè)備產(chǎn)品一般不會(huì)附帶鍵盤,甚至沒有顯示屏。為了讓沒有輸入功能的感知設(shè)備配置 Wi-Fi信息并順利聯(lián)網(wǎng),工程師們想出了多種方法。比如將產(chǎn)品模擬成一個(gè)無線路由器,用戶在這個(gè)無線路由器的頁面上輸入 Wi-Fi的名稱和密碼信息就可以聯(lián)網(wǎng)。以某品牌攝像頭為例,聯(lián)網(wǎng)步驟如圖3.2.7所示。
圖3.2.7 通某品牌攝像頭聯(lián)網(wǎng)步驟
圖3.2.7 （續(xù)）
03
新知講解
探索
為了保護(hù)學(xué)生視力,使青少年健康成長(zhǎng),中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《中小學(xué)校教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB7793—2010)明確表示，教室的照明要求為:教室課桌面上的維持平均照度值不應(yīng)低于300勒克斯(1x),其照度均勻度不應(yīng)低于0.7。請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)活動(dòng)“課桌上的光照強(qiáng)度”,并填寫表3.2.1。
03
新知講解
探索
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：搭建硬件并編寫程序，檢測(cè)課桌上的光照強(qiáng)度。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：開源硬件、USB數(shù)據(jù)線、計(jì)算機(jī)。
編號(hào) 光照強(qiáng)度/勒克斯 備注
1
2
3
......
平均值
表3.2.1 課桌上的光照強(qiáng)度
03
新知講解
表3.2.1 課桌上的光照強(qiáng)度
“課桌上的光照強(qiáng)度”并填寫表3.2.1
編號(hào) 光照強(qiáng)度/勒克斯 備注
1 280 教室燈光全開，靠近窗戶位置
2 320 教室燈光全開，遠(yuǎn)離窗戶中間位置
3 300 教室燈光全開，教室角落位置
4 290 教室燈光開一半，靠近窗戶位置
5 310 教室燈光開一半，遠(yuǎn)離窗戶位置
平均值 300 通過上述5次數(shù)據(jù)采集計(jì)算得出
03
知識(shí)拓展
室內(nèi)環(huán)境感知技術(shù)有哪些？
溫度感知技術(shù)
熱電阻：
原理：利用金屬（如鉑、銅）或半導(dǎo)體材料的電阻值隨溫度變化而變化的特性來測(cè)量溫度。
應(yīng)用：在智能家居系統(tǒng)中，常被安裝在室內(nèi)墻壁、室內(nèi)各個(gè)房間的關(guān)鍵位置（如客廳、臥室的角落等），以全面監(jiān)測(cè)室內(nèi)的整體溫度情況，為智能空調(diào)等溫控設(shè)備提供溫度數(shù)據(jù)依據(jù)。
03
知識(shí)拓展
室內(nèi)環(huán)境感知技術(shù)有哪些？
濕度感知技術(shù)
電容式濕度傳感器：
原理：利用濕敏電容的電容值隨空氣濕度變化而變化的特性來測(cè)量濕度。
應(yīng)用：通常放置在室內(nèi)較為空曠、空氣流通較好的位置，如客廳中央、臥室窗邊等，以獲取較為準(zhǔn)確的濕度數(shù)據(jù)，為智能家居系統(tǒng)中加濕器、除濕機(jī)等設(shè)備的控制提供依據(jù)。
03
知識(shí)拓展
室內(nèi)環(huán)境感知技術(shù)有哪些？
光照感知技術(shù)
光電二極管：
原理：在光照作用下會(huì)產(chǎn)生光電流，其大小與光照強(qiáng)度有關(guān)。通過測(cè)量光電流的大小，并依據(jù)預(yù)先校準(zhǔn)的電流 - 光照特性曲線，就可以確定光照強(qiáng)度。
應(yīng)用：同樣可安裝在窗戶附近、房間天花板等位置，為智能照明系統(tǒng)提供光照數(shù)據(jù)，用于控制燈光的開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)等操作。
03
新知講解
三、家電的遠(yuǎn)程控制
智能家居的核心控制對(duì)象是家電。智能家居中應(yīng)用于電器控制的產(chǎn)品大致可以分為兩類,即內(nèi)置了聯(lián)網(wǎng)通信功能的智能家電和專用于控制傳統(tǒng)家電的智能開關(guān)。
03
新知講解
1.智能家電的控制
智能家電也稱互聯(lián)網(wǎng)智能家電,具備聯(lián)網(wǎng)功能。用戶不僅可以借助App實(shí)時(shí)關(guān)注這些智能家電的工作狀態(tài),還能對(duì)智能家電進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。圖3.2.8和圖3.2.9分別為對(duì)智能門鎖和掃地機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的App界面。
圖3.2.8某智能門鎖的App界面
圖3.2.9某掃地機(jī)器人的App界面
03
新知講解
智能家電是在傳統(tǒng)家電的基礎(chǔ)上增加一個(gè)智能終端。智能終端會(huì)和物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器通信,匯報(bào)當(dāng)前狀態(tài),并且接收服務(wù)器指令,然后將服務(wù)器的指令轉(zhuǎn)換為電器的操作。一個(gè)電燈加上智能終端,就成了智能電燈;一個(gè)風(fēng)扇加上智能終端,就成了智能風(fēng)扇。智能家電的工作原理如圖3.2.10所示。
圖3.2.10智能家電的工作原理
03
新知講解
實(shí)現(xiàn)智能家電遠(yuǎn)程控制功能的技術(shù)方案有很多,目前較為常見的是采用MQTT協(xié)議。在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)提及通過MQTT協(xié)議的控制過程，即控制端發(fā)送消息至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),被控制端訂閱消息,然后根據(jù)消息內(nèi)容執(zhí)行控制指令,具體如圖3.2.11所示,其中智能家電就是被控制端。
圖3.2.11 基于MQTT協(xié)議的控制過程
03
新知講解
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過MQTT服務(wù)器的搭建,并且做過局域網(wǎng)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)。但是要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,比如在外面控制家里的電器,那么MQTT服務(wù)器則需要運(yùn)行在公網(wǎng)(互聯(lián)網(wǎng))上,如OneNET、阿里云提供的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。如果用SIoT作為服務(wù)器,那么運(yùn)行SIoT的計(jì)算機(jī)則需要擁有公網(wǎng)的IP地址。
以“智能花盆”為例,要想遠(yuǎn)程控制水泵或者電磁閥執(zhí)行“澆水”的動(dòng)作,智能終端需要借助繼電器模塊來控制水泵或者電磁閥的供電。如圖3.2.12所示,用戶指令發(fā)送到在公網(wǎng)運(yùn)行的MQTT服務(wù)器EasyIoT,智能終端通過訂閱消息得到指令,然后通過繼電器控制水泵,輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程澆花，參考代碼如下。
03
新知講解
圖3.2.12 通過簡(jiǎn)易繼電器模塊控制水泵實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程澆花
03
新知講解
2.傳統(tǒng)家電的控制
隨著智能家居的普及,很多人都希望傳統(tǒng)家電也能夠“智能”起來。我們可以通過智能遙控器、Wi-Fi開關(guān)、Wi-Fi插座和空調(diào)伴侶等產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)對(duì)大部分傳統(tǒng)家電的遠(yuǎn)程控制。
03
新知講解
(1)智能遙控器
智能遙控器內(nèi)置了數(shù)字紅外信號(hào)發(fā)射和接收模塊,能夠?qū)W習(xí)并模擬各種家用電器的紅外遙控信號(hào)。智能遙控器的工作原理如圖3.2.13所示,由手機(jī)(計(jì)算機(jī))發(fā)出的控制指令通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到智能遙控器,智能遙控器再將指令轉(zhuǎn)換為紅外遙控信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)普通家用電器的控制。
圖3.2.13 智能遙控器的工作原理
03
新知講解
(2)Wi-Fi開關(guān)
Wi-Fi開關(guān)也稱無線 Wi-Fi智能開關(guān),廣泛應(yīng)用在家庭電路的燈泡控制中,安裝示意如圖3.2.14所示。Wi-Fi開關(guān)外形和普通開關(guān)一樣,也具備手動(dòng)控制功能,只不過內(nèi)置了能連接 Wi-Fi的智能終端模塊,支持手機(jī)App控制。只要將家里的普通開關(guān)更換為 Wi-Fi開關(guān)，就能遠(yuǎn)程控制電燈。
圖3.2.14Wi-Fi開關(guān)安裝示意
03
新知講解
(3)Wi-Fi插座
Wi-Fi插座適用于熱水器、臺(tái)燈等只要通電就能工作的電器。和 Wi-Fi開關(guān)一樣,Wi-Fi插座看起來和普通插座無異,其實(shí)內(nèi)置了能聯(lián)網(wǎng)的智能終端,如圖3.2.15所示。借助開源硬件和繼電器模塊,我們就能做出Wi-Fi插座的原型。
圖3.2.15 Wi-Fi插座的結(jié)構(gòu)示意
03
新知講解
(4)空調(diào)伴侶
Wi-Fi開關(guān)和Wi-Fi插座只適用于通電就工作的電器,而空調(diào)光通電是不能正常工作的。圖3.2.16所示的是某品牌空調(diào)伴侶產(chǎn)品,空調(diào)伴侶不僅能控制插座是否通電,還能發(fā)送相應(yīng)的紅外信號(hào),讓普通空調(diào)輕松升級(jí)為智能空調(diào)。
圖3.2.16 某品牌空調(diào)伴侶
03
知識(shí)拓展
家電遠(yuǎn)程控制的安全性如何保障？
設(shè)置強(qiáng)密碼：用戶在注冊(cè)家電遠(yuǎn)程控制相關(guān)賬號(hào)（如智能家居 APP 賬號(hào)）時(shí)，應(yīng)設(shè)置足夠復(fù)雜且強(qiáng)度高的密碼。
定期更換密碼：即使設(shè)置了強(qiáng)密碼，也不能一勞永逸。建議用戶定期更換密碼，比如每隔 3 - 6 個(gè)月更換一次。
采用先進(jìn)加密技術(shù)：家電廠商在設(shè)計(jì)家電遠(yuǎn)程控制功能時(shí)，應(yīng)采用先進(jìn)的加密技術(shù)對(duì)用戶數(shù)據(jù)（如賬號(hào)密碼、控制指令、家電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)等）進(jìn)行加密處理。
03
知識(shí)拓展
家電遠(yuǎn)程控制的安全性如何保障？
確保家庭網(wǎng)絡(luò)安全：用戶應(yīng)確保家庭無線網(wǎng)絡(luò)（如 Wi-Fi）的安全。首先，要設(shè)置一個(gè)復(fù)雜的 Wi-Fi 密碼，同樣遵循包含大小寫字母、數(shù)字和特殊字符的原則，防止未經(jīng)授權(quán)的用戶連接家庭網(wǎng)絡(luò)。
使用安全的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：家電設(shè)備和控制終端（如手機(jī)）在進(jìn)行遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，應(yīng)采用這些安全協(xié)議，以保障數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的安全傳輸，防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被竊取或篡改。
04
課堂練習(xí)
當(dāng)身邊各種智能產(chǎn)品越來越多時(shí),人們又設(shè)計(jì)出“智能助手”來管理這些產(chǎn)品,從而形成了智能家居系統(tǒng)。智能場(chǎng)景是指通過一系列智能家居設(shè)備的組合和應(yīng)用,創(chuàng)造出可定制、靈活性強(qiáng)、支持多場(chǎng)景應(yīng)用的家居模式。這些模式可以為住戶提供更為舒適、安全和節(jié)能的家居環(huán)境。根據(jù)絕大多數(shù)的用戶習(xí)慣,智能場(chǎng)景中包括一些典型的預(yù)設(shè)工作模式,如起床模式、離家模式、安防模式等,引導(dǎo)用戶協(xié)同管理一系列的家居設(shè)備。
試結(jié)合自己的生活習(xí)慣,討論一下在智能家居系統(tǒng)中各種模式的應(yīng)用場(chǎng)景和具體工作,還可以增加哪些模式,填寫在表3.2.2中。
挑戰(zhàn)
04
課堂練習(xí)
挑戰(zhàn)
表 3.2.2 智能場(chǎng)景
模式名稱 場(chǎng)景描述 工作描述
安防模式 當(dāng)你離家或者進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí) 檢查門窗關(guān)閉情況;關(guān)閉燃?xì)忾y門
回家模式 結(jié)束一天活動(dòng)回到家中 當(dāng)用戶靠近家門，智能門鎖通過藍(lán)牙或其他識(shí)別方式自動(dòng)識(shí)別并解鎖
睡眠模式 需要安全保障 智能安防系統(tǒng)保持開啟狀態(tài)，若有異常情況會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)
05
拓展延伸
智能家居的主要應(yīng)用場(chǎng)景
1、智能照明
可以實(shí)現(xiàn)燈光的遠(yuǎn)程控制，用戶在外出時(shí)忘記關(guān)燈，可通過手機(jī) APP 遠(yuǎn)程關(guān)閉家中燈光。
2、智能溫控
智能空調(diào)等設(shè)備可根據(jù)用戶設(shè)定的溫度偏好以及室內(nèi)外溫度情況自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。
05
拓展延伸
智能家居的主要應(yīng)用場(chǎng)景
3、智能安防
包括智能門鎖、監(jiān)控?cái)z像頭、門窗磁傳感器等設(shè)備。
4、智能家電控制
例如，智能洗衣機(jī)可通過手機(jī) APP 遠(yuǎn)程設(shè)置洗衣程序，用戶在上班時(shí)就可以提前安排好洗衣機(jī)的工作。
03
知識(shí)拓展
如何利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家居的個(gè)性化服務(wù)？
數(shù)據(jù)收集：智能家居系統(tǒng)中的各類設(shè)備會(huì)持續(xù)收集用戶與設(shè)備交互的數(shù)據(jù)，例如用戶打開和關(guān)閉燈光的時(shí)間。
模型訓(xùn)練：用提取的特征數(shù)據(jù)來訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，常見的模型如決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。
語音識(shí)別：智能音箱等設(shè)備配備了先進(jìn)的語音識(shí)別技術(shù)，能夠?qū)⒂脩舭l(fā)出的語音指令準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成文本形式。
03
知識(shí)拓展
如何利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家居的個(gè)性化服務(wù)？
圖像收集：在智能家居環(huán)境中，可能會(huì)安裝監(jiān)控?cái)z像頭等設(shè)備來收集室內(nèi)外的圖像信息。
圖像識(shí)別：利用深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）等技術(shù)對(duì)收集到的圖像進(jìn)行識(shí)別。
個(gè)性化決策：根據(jù)圖像識(shí)別的結(jié)果以及預(yù)先設(shè)定的針對(duì)不同人員的個(gè)性化服務(wù)方案，智能家居系統(tǒng)做出個(gè)性化決策并執(zhí)行相應(yīng)操作。
05
拓展延伸
哪些智能產(chǎn)品可以支持智能場(chǎng)景？
智能音箱：智能音箱是智能家居系統(tǒng)中的關(guān)鍵控制設(shè)備。
智能門鎖：智能門鎖通過指紋、密碼、面部識(shí)別等多種識(shí)別方式實(shí)現(xiàn)家門的便捷開啟與安全防護(hù)。
智能窗簾：智能窗簾通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開合功能。
智能電視：向設(shè)備發(fā)送指令或通知。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、語音控制等功能。
07
課堂總結(jié)
1
引入新知內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新和智能生活--探秘智能家居
2
學(xué)習(xí)智能家居的原理分析
3
了解室內(nèi)環(huán)境的感知
4
家電的遠(yuǎn)程控制
5
進(jìn)行相關(guān)知識(shí)拓展
1
2
3
4
5
08
板書設(shè)計(jì)
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新和智能生活—探秘智能家居
1.進(jìn)行新知引入
2.學(xué)習(xí)新知講解
3.完成課堂練習(xí)
4.進(jìn)行知識(shí)拓展
09
課后作業(yè)
01
學(xué)完本節(jié)課，說一說智能家居能為用戶帶來哪些具體的便利和優(yōu)勢(shì)？
09
課后作業(yè)
02
請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)智能照明燈的原理。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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