資源簡介

(共22張PPT)
項目 2
制作班級智慧留言板
——物聯網通信協議
第3單元 打造高效智慧班級
義務教育《信息科技》八年級上冊
項目情境
學校對于學生將手機、平板電腦等電子產品帶入課堂有一定限制，帶入學校的要進行統一保管。教師和家長如果通知或留言，只能進班傳達，孩子也無法及時聯系家長。為了解決這個溝通問題，在物聯網技術的支持下，李明小組準備制作一塊班級智慧留言板，遠程接收和發送信息。
項目2 制作班級智慧留言板
第3單元 打造高效智慧班級
學習目標
項目2 制作班級智慧留言板
1．素養目標
（1）認識常用的物聯網通信協議。
（2）通過實例，進一步理解MQTT協議工作機制。
2．項目目標
搭建班級智慧公告板服務平臺，實現留言
功能，解決家校溝通難題。
智慧留言板
留言：李明，放完學，爸爸在學校東大門接你。
第3單元 打造高效智慧班級
核心問題
制作班級智慧留言板 選一選 問題池
1.什么是物聯網通信協議？
2.MQTT協議與HTTP協議各自具有哪些特點呢？
3.如何描述MQTT協議的工作過程？
4.物聯網通信協議和物聯網通信技術的異同？
5.班級留言板的由哪些設備組成？
6.班級留言班如何發送和接收信息？
7.如何通過編程實現留言板功能？
從“問題池”中選一選與項目相關的問題，并按照先后順序排序。
項目2 制作班級智慧留言板
第3單元 打造高效智慧班級
01.
項目準備
02.
項目實施
03.
素養提升
04.
拓展評價
構思留言板，梳理數據傳輸過程
組建實驗環境，編程實現留言功能
認識物聯網協議及其分類、MQTT工作機制
添加留言板功能，舉一反三
目錄
項目準備
項目 2 制作班級智慧留言板
01
02
構思組成
梳理過程
構思班級留言
板的設備組成
梳理留言板數
據的傳輸過程
構思班級留言板的設備組成
班級留言板由下圖所示設備組成，每個設備需要選用什么樣的器材，分別實現什么功能，討論后在圖中填一填。
梳理留言板的數據傳輸過程
MQTT協議是一種常用的物聯網通信協議，其主要負責留言板中各設備之間通過互聯網進行的數據傳輸工作，請在圖中完善留言板的數據傳輸過程。
請將訂閱主題、留言板、發送留言拖到橫線上合適位置。
發送留言
訂閱主題
留言板
項目實施
項目 2 制作班級智慧留言板
組建實驗環境
部署網絡環境：使用無線路由器組建模擬實驗所需網絡環境，服務器、留言設備以及留言顯示屏分別用計算機和兩塊主控板來代替，將它們連接在相同的WiFi網絡上。
搭建校園氣象站：在服務器上創建名稱為“liuyan”的主題，讓留言設備以及留言顯示屏訂閱該主題，主題建立完成后，啟動MQTT服務器。
完善發送留言功能代碼
填一填圖中代碼模塊的含義？
編寫顯示留言功能程序
想一想：
如果缺少圖中所示的代碼①，程序能否正常運行？留言顯示屏能否正常收到信息？
如果將圖中所示的代碼②里的主題名稱更改為“yan”，留言顯示屏能否收到信息？如果收不到信息，為什么？
測試步驟 解決問題
1.為了模擬留言板功能，使用物聯網實驗設備來制作留言板，并組建實驗所需網絡環境。 2.啟動MQTT服務器； 3.分別運行留言設備和留言顯示屏中的程序； 4.按住留言設備的左鍵，對著設備上的麥克風說話，等待一段時間，查看留言顯示屏接收到的留言信息。 運行程序，測試班級留言板，查看留言顯示屏能否接收到留言信息。
屏幕顯示留言 屏幕未顯示留言
運行測試步驟2，如果發現無法啟動MQTT服務器，其原因是什么，如何解決。
產生原因：
解決辦法：
按照測試步驟測試班級留言板，如果發現留言顯示屏接收不到留言信息，如何解決。
調試班級智慧留言板功能
通過數據線將編寫好的程序上傳到相應的主控板上進行測試，小組成員根據測試過程中遇到的問題，合作交流解決方法，并將調試過程在表中填一填。


素養提升
01
02
項目總結
核心概念
項目 2 制作班級智慧留言板
項目總結
MQTT：
HTTP：
其 他：
物與物之間通過物聯網通信協議實現數據通信和互聯共享，常見的物聯網通信協議有很多，如MQTT協議與HTTP協議。在本節課中，請根據所學的內容，想一想它們各自的特點，并在圖框中填一填。
核心概念（物聯網協議及其分類）
物聯網主要負責數據的傳輸與通信工作，其可以分為兩大類，一類是接入協議，另一類是通信協議。接入協議一般負責子網內設備間的組網及通信，藍牙、WiFi就是典型的物聯網接入協議；通信協議則主要是負責設備通過互聯網進行數據交換及通信，如MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議與HTTP（超文本傳輸）協議就是典型的物聯網通信協議。
讀一讀、連一連
接入協議
通信協議
藍 牙
WiFi
ZigBee
MQTT
HTTP
CoAP
核心概念（MQTT協議）
MQTT協議是一種基于發布和訂閱模式的物聯網通信協議，運行該協議的服務器可以實現各設備之間的信息交互，它就像是一個中轉站，只要主控端和用戶端訂閱了服務器上的同一個主題，便可相互收發信息。主題是MQTT協議中一個重要的概念，它是消息的目的地，類似于郵件收件箱，主控端會將消息發送到某個主題中，只有訂閱了該主題的用戶端才能收到關于該主題的消息。
拓展評價
項目 2 制作班級智慧留言板
01
02
學以致用
舉一反三
添加智慧留言板功能
制作天氣播報小助手
添加智慧留言板功能
制作天氣播報小助手
根據你所學的內容，設計并制作一個“天氣播報小助手”，每隔一段時間將當前所在城市的天氣情況發送到服務平臺上，便于用戶設備可以隨時查詢，效果如右圖所示。
維度 評價指標 自我評價
過程性評價 能積極參與小組活動，參與度高，并依據項目需要，為小組提供資源。
能主動參與合作任務，在小組中，能積極發表自己的一些看法或聽取同伴發言。
能獨立思考和解決問題，并和其他學生合作按時準確的完成項目任務。
總結性評價 能夠使用實驗器材，熟練制作班級智慧留言板。
能夠借助編程實現留言板留言和公告功能。
能夠結合常用的物聯網協議特點，選擇合適的物聯網協議完成項目。
能提交項目成果，程序演示正確，代碼模塊邏輯結構清晰、合理，有詳細的小組作品展示交流提綱。
項目 2
制作班級智慧留言板
探索科技
快樂“程序”化！
第3單元 打造高效智慧班級
義務教育《信息科技》八年級上冊

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