資源簡介

(共25張PPT)
第16課 智能種植初探秘
分析
尋找
解決
驗證
8 %
7 %
1 %
2 %
8 0.2%
六年級
人教版信息科技
目標
1
2
3
進一步學會分解功能復雜的控制系統。
能描述主要子系統的功能。
進一步體會控制系統在社會生產領域的應用。
情景導入
小智家是北方的一家蔬菜種植戶，但由于氣候原因，每到冬天，他們的種植工作就暫停。為了增加效益，小智爸爸決定建一個智能種植大棚，使得一年四季都能有蔬菜上市銷售。爸爸希望這個種植大棚能根據光照、溫度、濕度自動調整大棚內的種植環境。
學習活動
1 了解智能種植大棚的相關知識
3 分析子系統的工作過程及數據
2 找出智能種植大棚中的主要子系統
學習活動
一、了解智能種植大棚的相關知識
智能種植大棚是一種控制系統。它用傳感器、計算機、通信網絡以及其他設備，對大棚溫度、濕度、光照等進行監控調節，讓植物獲得適宜的生長環境。我們一起去了解智能種植大棚里更多的秘密吧。
我很好奇，智能種植大棚是怎么調節植物生長所需要的環境的。
分析植物生長環境
Wh y

1. 查閱資料，了解在大棚里種植果蔬或花卉需要具備什么樣的環境條件。
以“大棚種植的條件”為關鍵字，上網查閱資料。
我就知道水、土、陽光。
　　參考資料：一個最基本的植物生長環境，應該要具備充足的光照、適宜的溫度、水、空氣和土壤，為了植物長勢好，還要具備適量的肥料。
#想一想#
2. 查閱資料，了解智能種植大棚是怎樣控制植物生長環境的。
參考：智能種植大棚配備了智能的控制系統，可以自動監控和調節空氣、水分和光照等，能夠相對恒定的控制大棚內的環境，讓它們符合植物生長的需求。
參考資料
一起看看智慧農業的高科技吧！
小組討論
Wh y

3. 小組討論分析，智能種植大棚的“智能”體現在哪些方面。
上網查一查，智能大棚的“智”體現在哪里？大家還希望它具有哪些智能？都來說一說吧！
人類解決問題的過程通常包括：
總
結
提
升
分析問題
尋求解決問題的方法與途徑
解決問題
并驗證結果
一、了解智能種植大棚的相關知識
自動控制技術
自動控制技術，一般是反饋控制，是指利用傳感器檢測數據，計算機通過分析和處理，自動執行控制過程。
物聯網技術
物聯網通過信息傳感設備將任何物體與網絡相連，實現無論在哪里，都可以實時查看數據與遠程控制。
人工智能技術
人工智能技術通常是利用計算機采集的歷史數據，通過分析處理獲得最適合當前場景的算法，然后用于控制系統。
智能控制系統除了自動控制以外，往往還和物聯網和人工智能技術相結合。
自動灌溉系統
遠程實時監控系統
植物疾病預測與控制系統
下面是種植大棚控制系統中的一些智能應用。
技術：自動控制系統。
好處：無需人為干預，提高效率減少人力成本。
技術：物聯網技術。
好處：實時監控環境數據，不受地域影響。
技術：人工智能技術。
好處：預測植物蟲害，及時采取措施，提高產量。
電氣設備
用來改變種植環境的設備，如照明系統、風機系統、灌溉系統、其他輔助設備等。
先了解智能種植大棚的三種主要設備
計算機
接收數據后，根據收集的數據情況進行分析判斷，然后用來控制相應的系統。
傳感器
用來監測大棚內的環境要素信息，如土壤濕度傳感器、溫度傳感器、光照傳感器等。
二、找出智能種植大棚中的主要子系統
一起找找這里面有哪些子系統。
子系統
子系統組成
提示：智能種植大棚可以根據要實現的功能，劃分為右圖所示的幾個子系統。
二、找出智能種植大棚中的主要子系統
二、找出智能種植大棚中的主要子系統
　　智能種植大棚中比較典型的子系統是土壤濕度控制系統、光照控制系統和溫度控制系統，它們對環境調節至關重要。
用表格來總結一下你找到的子系統吧！
子系統名稱 子系統的功能
土壤濕度控制系統 檢測土壤的濕度是否符合標準，不符合就“命令”噴灌設備進行澆水
三、分析子系統的工作過程及數據
　
1. 屬于自動控制的子系統是哪幾個？請以其中 1 個子系統為例，簡單描述它自動控制的過程。
2. 屬于閉環控制的子系統是哪幾個？請選擇其中 2 個子系統，簡單描述它們的工作過程、用到的傳感器以及檢測的數據。
Wh y

討
論
三、分析子系統的工作過程及數據
結
論
　　土壤濕度控制系統、光照控制系統、溫度控制系統都是由傳感器采集數據，并將這些數據傳輸給中央控制器進行處理分析，形成控制指令，再啟動相應的電氣設備，使智能種植大棚有了新的光照、溫度和濕度。
可見，這幾個控制系統都屬于自動控制。大棚管理人員只要啟動了智能種植大棚的開關，這些子系統就會開始工作，工作過程中不需要人工干預。
三、分析子系統的工作過程及數據
結
論
　　土壤濕度控制系統、光照控制系統、溫度控制系統會定時或不間斷地檢測大棚的土壤濕度、光照、溫度這三個數據，并傳輸到控制系統輸入端（反饋），與標準數據（閾值）進行比較后，控制相應的電氣設備改變環境（輸出）；重新檢測后獲得反饋數據，系統又進行分析計算，獲得新的輸出，對環境產生新的影響，周而復始……
這幾個系統都是閉環控制，因為工作過程中存在反饋。
用表格來總結一下各個子系統吧！
子系統名稱 子系統工作過程 用到的傳感器 檢測的數據
土壤濕度控制系統
回顧總結
　　1．智能種植大棚由很多子系統構成，其中土壤濕度控制系統、光照控制系統和溫度控制系統控制大棚種植環境狀態的改變。
　　2．土壤濕度控制系統、光照控制系統、溫度控制系統在工作過程中，能自動檢測環境數據獲得輸入，經過計算產生輸出，控制相應設備進行工作，因此屬于自動控制。
　　3．土壤濕度控制系統、光照控制系統、溫度控制系統在
工作過程中存在反饋，產生新的輸入，經過計算產生
新的輸出，因此屬于閉環控制。
拓
展
提
升
實時化
傳感器
人工智能
通信網絡
計算機
可視化
#計算機以及計算機網絡在智能種植大棚控制系統中起到哪些作用？#
提示：只要是智能化，就離不開計算機和網絡。只有通過計算機和網絡對大棚進行數字化管理，對數據進行采集、加工處理，并進行自動控制，才可以實時監控大棚的種植環境。種植人員也才可以通過各種終端實時查看環境數據，根據數據進行決策。
智能化讓種植越來越精準高效。另外，工作人員還可以遠程種植、“云”種植，讓種植變得更加方便。
這就是控制系統在農業領域的應用。
　　每個小組選擇一種展示方式，在班上展示本小組的三個學習活動成果。展示方式可以是一篇調研報告、演示文稿，也可以是口頭講解形式。
你們會選擇哪一種展示方式呢？
我們小組每個人依次上講臺介紹。
我們小組寫的是一份調研報告，是一個WPS文檔。

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