資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第4單元 《物聯網的數據處理》教學設計
課題 物聯網的數據處理（第三課時） 學科 信息科技 年級 八年級下
學習目標 知識與技能：理解MQTT協議的基本原理及其在物聯網中的作用。掌握SIoT軟件的功能，能夠搭建本地MQTT服務器。學會配置智能開發板（如掌控板）的網絡參數并實現遠程控制LED燈。過程與方法：通過實驗掌握物聯網遠程通信的核心技術，培養網絡配置與調試能力。通過項目式學習，體驗“云端-設備”雙向數據傳輸流程。情感態度與價值觀：認識物聯網通信的安全性，樹立數據加密傳輸意識。感受遠程控制技術對智慧生活的價值。
重點 MQTT協議的工作機制（發布/訂閱模式）。SIoT服務器的配置與開發板網絡接入
難點 網絡參數配置與代碼調試。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 播放遠程控制智能家居視頻（如手機APP控制燈光、掃地機器人等）。提問：“手機指令如何傳遞到設備？需要哪些技術支持？” 思考問題 引出主題：MQTT協議是物聯網設備通信的“語言”，SIoT是本地“翻譯站”。
講授新課 1：MQTT協議：MQTT協議是一種基于“客戶端——服務器”的消息發布/訂閱傳輸協議。核心機制：發布/訂閱模式（非直接通信）。發布者（Publisher）：發送數據（如傳感器）。訂閱者（Subscriber）：接收數據（如手機APP）。主題（Topic）：數據分類的“頻道”（如/light/control）。特點：輕量級、低功耗、適合不穩定網絡環境。2：SIoT軟件功能：搭建本地MQTT服務器，管理設備與數據。運行SIoT服務器程序，啟動后不要關閉程序。3、模擬MQTT通信使用MQTTBox工具連接SIoT服務器，訂閱主題/light/status，發布消息“ON/OFF”。觀察消息實時傳遞效果，理解“發布-訂閱”流程。模擬遠程控制單盞路燈（1）將智能開發板接入wifi網絡，為智能開發板的wifi模塊配置網絡參數將智能開發板接入實驗平臺，在編程軟件中調用SIoT模塊，配置相關參數，使智能開發板與實驗平臺建立連接。將程序下載至智能開發板中并運行，觀察結果。通過智能開發板向實驗平臺發送消息。實驗平臺轉發廣播消息，實驗平臺接收到光線值后會自動廣播消息。編寫程序，使編程軟件的控制臺實時接收平臺廣播的光線值。(6)實驗平臺自身也可以直接廣播消息，編寫程序，使智能開發板根據實驗平臺發布的指令來控制路燈的亮滅。 學生需要照著要求來做，邊做邊調試，確保能成功。 讓學生在熟悉平臺的同時熟練程序的輸入，由于程序代碼有點長，也可以準備文本文檔把所有需要的程序預先寫好。
課堂小結 教師活動：知識梳理：MQTT協議實現設備與云端的“對話”，SIoT是本地“中轉站”。遠程控制需保障網絡穩定與數據安全（如使用加密傳輸）。技術展望：結合云平臺（如阿里云）實現跨地域控制。 回顧并總結自己在本節課中學到的知識和技能，如果還有未調試成功的可以繼續調試。 本課內容較多，需要幫學生在從頭回憶下，加深記憶。
教學后記
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑