資源簡介

(共21張PPT)
八年級下冊第一單元
設計魚缸改造方案
——物聯(lián)網(wǎng)簡易系統(tǒng)規(guī)劃設計
目錄
1
項目背景
2
項目實施
5
拓展評價與思考
2
項目準備
4
素養(yǎng)提升
6
項目總結(jié)
項目背景
- 第一部分 -
項目背景
水溫需用手感知，精度差，水溫波動大，魚易生病，尤其在季節(jié)交替時。
傳統(tǒng)魚缸需人工投食，易忘且量難精準，常致魚兒饑飽不均，影響健康。
水質(zhì)監(jiān)測靠肉眼，難以察覺細微變化，易致水質(zhì)惡化，影響魚的生存環(huán)境。
項目背景
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，傳統(tǒng)魚缸可通過智能化改造實現(xiàn)自動投食、遠程監(jiān)控等功能。
智能魚缸能提高養(yǎng)魚的便利性和科學性，減少人工干預，提升魚的生活質(zhì)量。
智能化改造可實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理，即使外出也能隨時了解魚缸狀態(tài)，確保魚兒安全。
項目準備
- 第二部分 -
項目準備
魚缸由缸體、過濾系統(tǒng)、照明設備等組成，各部分功能單一，缺乏智能化控制。
過濾系統(tǒng)需定期手動清洗，操作繁瑣且易出錯，影響水質(zhì)穩(wěn)定。
照明設備無法根據(jù)環(huán)境光線自動調(diào)節(jié)亮度，浪費能源且影響觀賞效果。
人工投食不精準，易導致魚兒過飽或饑餓，影響生長發(fā)育。
水位需人工觀察，難以實時監(jiān)控，易出現(xiàn)溢水或干涸現(xiàn)象。
水溫需用手觸摸感知，精度低且無法實時監(jiān)測，難以維持穩(wěn)定環(huán)境。
魚缸結(jié)構(gòu)拆解
傳統(tǒng)魚缸運行方式
傳統(tǒng)魚缸不足剖析
項目準備
智能化改造功能確定
改造功能與技術器材
人工投食改為自動投食，需電機、定時器等器材；遠程監(jiān)控需攝像頭、網(wǎng)絡模塊等。
水質(zhì)監(jiān)測需傳感器、控制器等設備，可實時監(jiān)測水質(zhì)并自動調(diào)節(jié)。
物聯(lián)網(wǎng)技術簡介
物聯(lián)網(wǎng)通過傳感器、網(wǎng)絡通信等技術，實現(xiàn)物品之間的智能連接和信息交換。
物聯(lián)網(wǎng)可應用于魚缸改造，實現(xiàn)自動投食、遠程監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)測等功能。
改造需求推導
結(jié)合傳統(tǒng)魚缸不足，確定智能化改造需求，如自動投食、遠程監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)測等。
自動投食可定時定量投放食物，確保魚兒健康；遠程監(jiān)控可實時查看魚缸狀態(tài)，方便管理。
項目實施
- 第三部分 -
項目實施
——規(guī)劃智能魚缸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
智能魚缸系統(tǒng)架構(gòu)
智能魚缸系統(tǒng)由物聯(lián)網(wǎng)服務器、互聯(lián)網(wǎng)、自動投放裝置、傳感器、遠程終端設備（手機App）組成。傳感器采集數(shù)據(jù)上傳到服務器，手機App從服務器獲取數(shù)據(jù)并發(fā)送控制指令。
01
架構(gòu)原理
例如傳感器采集水溫數(shù)據(jù)上傳到服務器，手機App從服務器獲取數(shù)據(jù)并顯示。
02
項目實施
——選擇智能魚缸功能部件
傳感器分類介紹
水位傳感器可實時監(jiān)測水位，防止溢水或干涸；水溫傳感器可精準測量水溫，維持穩(wěn)定環(huán)境；光敏傳感器可根據(jù)環(huán)境光線自動調(diào)節(jié)照明亮度，節(jié)省能源并提升觀賞效果。
其他部件選擇依據(jù)
攝像頭用于遠程監(jiān)控，可實時查看魚缸狀態(tài)；照明光帶營造適宜環(huán)境，提升觀賞性。選擇這些部件可實現(xiàn)魚缸的智能化控制，提高養(yǎng)魚的便利性和科學性。
部件連接
例如傳感器可以安裝在魚缸內(nèi)壁；攝像頭可以安裝在魚缸上方；照明光帶可以安裝在魚缸底部。
項目實施
——設計智能魚缸功能模塊
自動投食模塊
投食裝置采用圓盤轉(zhuǎn)動式設計，結(jié)構(gòu)簡單且運行穩(wěn)定。
自動投食依據(jù)設定時間、剩余食物量等條件啟動，確保魚兒按時進食。
水質(zhì)檢測模塊
水質(zhì)檢測模塊通過傳感器采集數(shù)據(jù)，控制器處理數(shù)據(jù)并判斷水質(zhì)。
常見的水質(zhì)檢測指標包括酸堿度、溶解氧等，可實時監(jiān)測水質(zhì)變化。
與傳統(tǒng)水質(zhì)檢測方法相比，物聯(lián)網(wǎng)傳感設備檢測更精準、實時，可及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施。
遠程監(jiān)控功能模塊
手機App界面設計包括實時數(shù)據(jù)顯示、控制按鈕等，用戶可通過App遠程查看魚缸狀態(tài)并控制設備。
攝像頭通過網(wǎng)絡將視頻信號傳輸?shù)绞謾CApp，用戶可實時查看魚缸畫面。
項目實施
——制訂傳統(tǒng)魚缸改造實施方案
素養(yǎng)提升
- 第四部分 -
創(chuàng)新設計的奧秘
STEP 03
STEP 01
STEP 02
創(chuàng)新設計定義
創(chuàng)新設計是利用已有科技成果進行創(chuàng)新構(gòu)思，設計出新技術或新物品的實踐活動。
在魚缸改造項目中，創(chuàng)新設計可實現(xiàn)傳統(tǒng)魚缸的智能化升級，提高養(yǎng)魚的便利性和科學性。
創(chuàng)新過程四階段
創(chuàng)新觀察：發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)魚缸存在的問題，如人工投食不精準、無法遠程監(jiān)控等。
創(chuàng)新思考：提出智能化改造想法，如自動投食、遠程監(jiān)控等。
創(chuàng)新合作：小組共同設計方案，分工合作完成。
創(chuàng)新實踐：實施改造方案，實現(xiàn)智能化控制。
項目創(chuàng)意的選題方法
列舉法是運用發(fā)散性思維把問題展開，一一列舉出來，以尋求創(chuàng)造發(fā)明的思路。
組合法是將兩個或兩個以上已有的技術原理或不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)，巧妙地結(jié)合或重組，以獲得具有統(tǒng)一的整體功能的新技術、新產(chǎn)品的創(chuàng)造發(fā)明方法。
項目開發(fā)方案設計的關鍵
深入分析項目需求，確定產(chǎn)品功能，評估設計與開發(fā)風險和代價。
在魚缸改造項目中，需明確自動投食、遠程監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)測等功能需求，評估各功能的實現(xiàn)難度和成本。
01
項目功能需求分析要點
根據(jù)整體功能要求，拆解開發(fā)目標，設計具體功能部件。
如根據(jù)自動投食功能設計投食裝置，需考慮投食時間、食物量等參數(shù)。
02
功能部件設計方法
展示簡單的魚缸改造設計圖紙，講解圖形符號、數(shù)字、文字說明的使用規(guī)范。
圖紙在設計中具有重要作用，可直觀展示設計方案，方便團隊協(xié)作和項目實施。
03
圖紙繪制規(guī)范與作用
拓展評價與思考
- 第五部分 -
深入思考
例如傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉可通過智能化改造實現(xiàn)自動灌溉、遠程監(jiān)控等功能，提高灌溉效率和水資源利用率。
除了魚缸，生活中還有哪些傳統(tǒng)設備可以用類似方法改造升級？
項目總結(jié)
- 第五部分 -
物聯(lián)網(wǎng)技術
創(chuàng)新設計方法
方案設計流程
實現(xiàn)魚缸的智能化控制
確保項目順利進行
推動項目實施
項目總結(jié)
八年級下冊第一單元
謝謝大家
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