資源簡介

(共23張PPT)
項目 3
監測綠植土壤濕度
——物聯網數據呈現
第4單元 實現智能綠植養護
義務教育《信息科技》八年級上冊
項目情境
李明所在的小組負責養護班級的綠植，在自然條件下，綠植的生長狀態會時刻受土壤濕度和氣溫等環境因素的影響，但是李明卻無法用肉眼去判斷這些影響綠植生長和發育的關鍵環境因素。所以，李明小組想搭建一個土壤濕度監測系統，實時監測綠植的土壤濕度情況，若監測發現土壤濕度異常，能及時采取措施，保障綠植的健康生長。
項目3 監測綠植土壤濕度
第4單元 實現智能綠植養護
學習目標
1．素養目標
（1）了解常用的物聯網數據呈現形式及其特點。
（2）選擇合適的呈現形式，展示物聯網數據。
2．項目目標
搭建土壤濕度監測系統，監測養護綠植的土壤濕度情況。
呈現形式-折線圖
12
20
12
41
單位：%RH
28
項目3 監測綠植土壤濕度
第4單元 實現智能綠植養護
核心問題
監測綠植土壤濕度 選一選 問題池
1.物聯網數據有哪些呈現的形式
2.什么是物聯網數據的可視化？
3.物聯網數據呈現的形式有哪些特點？
4.如何描述物聯網數據呈現的過程？
5.如何搭建土壤濕度監測系統？
6.選擇哪些實驗器材，采集土壤濕度數據？
7.采集到的土壤濕度數據用什么樣的形式進行呈現，為什么采用這種形式呈現數據？
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3 監測綠植土壤濕度
第4單元 實現智能綠植養護
01.
項目準備
02.
項目實施
03.
素養提升
04.
拓展評價
了解數據呈現形式，設計系統工作過程
了解物聯網數據呈現的形式及其過程
添加監測系統功能，舉一反三
目錄
組建實驗環境，編程實現監測功能
項目準備
01
02
選擇形式
設計過程
選擇監測數
據顯示方式
設計監測系
統工作過程
項目 3 監測綠植土壤濕度數據
選擇監測數據顯示方式
請參看學生手冊“素養提升”內容，想一想哪些數據的呈現形式適合用在監測系統中，在圖中選一選、填一填，并說明理由。
設計監測系統工作過程
監測系統的功能是將土壤濕度傳感器采集到的數據發送給用戶端，并采用合適的呈現形式讓數據在用戶端顯示出來。結合上述簡要分析，請設計并完善監測系統的工作過程圖。
請選擇選項，并將合適的選項拖到圖中的合適位置。
表格
土壤濕度數據
溫濕度數據
文字
折線圖
項目實施
項目 3 監測綠植土壤濕度
準備采集數據實驗器材
組成部分 實現功能
主控板
土壤濕度傳感器
按表中所示，準備采集土壤濕度數據的實驗器材，在表中填一填這些設備的功能。
連接數據采集主控設備
選擇實驗設備采集土壤濕度數據，請小組成員將圖中所示的主控板、土壤濕度傳感器連接起來。
組建監測系統網絡環境
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、采集設備以及用戶端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。
提供數據服務：在服務器上創建名稱為“jiance”的主題，讓采集設備以及用戶端訂閱該主題，主題建立完成后，啟動MQTT服務器。
編寫采集數據功能代碼
填一填圖中代碼模塊的含義？
完善數據監測功能程序
想一想：
嘗試更換數據呈現形式，例如，使用表格的形式顯示土壤濕度數據？
添加報警功能，如果監測到土壤濕度小于設定閾值（30%RH），立即向用戶端發送預警信號，在用戶端紅燈閃爍并伴有蜂鳴聲？
測試系統監測數據功能
將編寫好的程序上傳到相應的主控板上進行測試，請你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。
測試步驟 解決問題
1.連接WiFi，啟動MQTT服務器； 2.分別運行采集設備和用戶端中的程序； 3.每隔一段時間，采集設備自動采集土壤濕度數據，并將其發送到MQTT服務器上，小組成員查看用戶端屏幕上的可視化結果。 運行程序，查看用戶端能否顯示數據呈現的結果。
屏幕顯示濕度折線圖
屏幕未顯示濕度折線圖
運行測試步驟2，如果發現采集設備無法采集土壤濕度數據，其原因是什么，如何解決。
產生原因：
解決辦法：
測試監測系統時，如果發現用戶端接收不到土壤濕度數據，如何解決。


素養提升
01
02
項目總結
核心概念
項目 3 監測綠植土壤濕度數據
項目總結
物聯網產生的大量數據，對其進行_____、處理和分析后，發送到計算機、手機和手環等終端設備中，并選擇用文本、______、表格等合適的方式直觀、清晰地在終端設備上______出來。
物聯網終端每時每刻都在產生著大量的數據，當收集的數據量比較大時，需要將這些數據進行處理，并以適當的形式進行呈現。本節課中，請完成項目的小組成員根據所學的內容，在圖框的結論中填一填。
核心概念（物聯網數據呈現的形式）
物聯網數據呈現的形式多種多樣，如傳感器將檢測到的異常情況發送到終端設備時，可以使用振動、電話、郵件、聲音、文字等表現形式呈現物聯網數據；我們也可以通過可視化數據展現物聯網數據，其呈現的形式也有很多種，如顏色圖、柱形圖、折線圖、餅形圖、網絡圖、地理圖等。
想一想：
在本項目中，你還可以用哪種形式呈現物聯網數據，選擇它的理由是什么？
拓展評價
項目 3 監測綠植土壤濕度
01
02
學以致用
舉一反三
添加監測系統功能
制作家居健康安全衛士
添加監測系統功能
制作家居健康安全衛士
根據你所學的內容，設計并制作一個“家居健康安全衛士”，它能夠通過甲醛傳感器來采集數據。當氣體濃度超標時，它能夠將報警信息通過物聯網服務器發送到用戶設備上，以便查看，效果如右圖所示。
維度 評價指標 自我評價
過程性評價 能主動參與討論，討論的內容對完成項目有價值。
能主動參與合作任務，在小組中積極發表自己的看法，聽取同伴發言，參與活動興趣濃厚。
在課堂中表現積極，獨立思考和解決問題，能夠按時準確的完成活動任務。
總結性評價 能夠熟練搭建土壤濕度數據監測系統。
能夠借助編程實現監測數據功能。
能夠根據應用場景，選擇恰當的形式呈現展示土壤濕度數據。
項目 3
監測綠植土壤濕度
科技課結束
快樂不止步！
第4單元 實現智能綠植養護
義務教育《信息科技》八年級上冊

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