初中第1单元 物联网与互联网1.1 身边的物联网应用完美版ppt课件

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马宁在参观智能家居展的时候，看到这样一个宣传片: 主人在回家的路上，用手机开启了家中的热水器、空调、电饭煲;回家后发现冰箱提示缺少晚饭材料，通过手机下单，快递员很快送货上门; 入夜，所有的窗帘都会自动关闭; 入睡前，在床头边的面板上，启动“晚安”模式，就可以控制室内所有需要关闭的灯光和电器设备，同时安防系统开启，进入警戒状态这些神奇的应用都离不开物联网。生活中物联网有哪些应用呢? 马宁决定展开调查。让我们一起来认识身边的物联网吧!
1、信息意识：物联网应用将现实世界与数字世界紧密连接，学会进一步关注和认识到信息的重要性。2、计算思维：培养物联网应用需要的计算思维能力，提高数字化学习和创新能力。3、数字化学习与创新：通过物联网应用学习，提高数字化学习和创新能力。4、信息社会责任：培养信息社会责任意识，了解物联网技术的潜在风险和影响。
1.物联网的定义：物联网（Internet f Things)是指物与物相连的互联网络。物联网是建立在互联网基础上，通过射频识别系统(RFID)、红外感应系统、卫星定位系统等信息传感设备，按照约定的协议，将需要连接的物品通过互联网相互连接，进行信息交换，从而实现物品识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。
物与物通过物联网连接组成物联网示意图
2.物联网的含义：（1）大多数物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络;（2）物联网的应用端延伸和扩展到了物品与物品之间，它们可以通过物联网进行信息交换。
3.物联网应用实际案例——智能摄像头。
通过物联网技术实现手机对智能摄像头的远程控制示意图
4.智能摄像头的使用就是一种典型的物联网应用，它的实现过程是:通过手机采集用户的具体指令(界面操作或语音控制)，将其通过互联网传输给智能摄像头，控制智能摄像头旋转机位，从而实现对智能摄像头的远程控制，同时还可以通过网络将智能摄像头拍摄到的画面传送到手机上。
1、人工智能和机器学习：物联网结合人工智能（AI）和机器学习（ML）的技术可以实现自动化和智能化的决策和预测功能。通过对物联网设备收集的大量数据进行分析和学习，可以提取有价值的信息，从而优化运营和改进用户体验。
2、蜂窝物联网：蜂窝物联网利用蜂窝网络（如4G、5G）来连接大规模的物联网设备。相比传统的无线局域网（Wi-Fi），蜂窝物联网具有更广阔的覆盖范围和更可靠的连接性。
1、你还见过哪种物联网的应用?这种应用实现了哪些物与物的连接?请说一说它们的工作过程，并填写在下面。
1.2 探秘物联网应用
1.物联网是新一代信息技术的重要组成部分，在智能零售、智能交通、智能家居、智能物流、智能医疗等领域有着广泛的应用与巨大的发展空间，使人们的生产与生活发生了巨大的改变。
2.请选择三个物联网应用的场景，通过查阅书籍、上网浏览，或通过实地调研，了解物联网在这些场景中实现的功能及给生产、生活带来的变化，并填写下表。
表1.1.1 物联网应用调查
3.智能零售零售业通过对售货机、便利店进行数字化处理，利用二维码识别、刷脸支付等技术，实现了无人零售的新模式，从而可以节省人力成本，提高经营效率。
3.1无人超市（1）将身份信息录入无人超市系统扫码进入超市。（2）挑选所需要的商品。（3）进入结账区扫描智能标签买单。
4.智能交通如今，物联网技术正广泛应用于智能交通中，通过传感器、RFID 技术、卫星定位技术、移动互联网技术和自动控制技术的大量应用，大幅提升了交通的运行效率。
4.1智能公交对公交车进行物联网升级改造后，通过公交站的电子屏或手机 App，我们就能看到要乘坐的公交车距离我们还有多少站。
公交站电子屏和手机APP
5.智能物流在物联网、大数据和人工智能的支持下，物流的各个环节已经可以实现系统感知，能全面分析、处理各种数据等，实现了智能物流的效果。
5.1智能快递柜快递员把快递放进快递柜后，系统会将取件信息发送到买家的手机上。买家输入取件码就能打开对应的柜门，还可以通过手机对快递柜进行远程开锁。
6.智能医疗在智能医疗领域，将大量的检测仪器接入物联网，“线上医生”可以准确检测出就诊者的多项指标数据并进行分析，依据大数据给出精准的治疗建议和方案，如图 1.1.6 所示。
监检测仪器接入物联网示意图
1、智能城市（Smart Cities）：智能城市利用物联网技术来管理和优化城市基础设施和服务，如交通系统、垃圾处理、能源管理和公共安全等。通过数据收集、分析和自动化控制，智能城市可以提高城市的可持续性、效率和居民生活质量。
2、虚拟现实与增强现实（VR/AR）：虚拟现实和增强现实技术与物联网相结合，创造出更沉浸式的用户体验。通过物联网设备和传感器的连接，将现实世界与虚拟世界融合在一起，为用户提供更丰富、互动和智能的体验。
1.3认识物联网的应用模式
1.物联网的应用模式：物联网的应用无处不在，总体来说，主要有智能标签、智能监测和智能控制三种应用模式。
2.想一想，我们生活中常见的物联网应用分别属于哪种模式。以小组为单位查找和搜集资料，根据这些应用模式对身边的物联网应用进行归纳整理，并填写下表。
3.智能标签人们常用标签来标识一个物体及其特征。在物联网时代，物体拥有了二维码、RFID、条形码等智能标签，如图 1.1.7 所示。通过这些标签，就可以进行对象识别并获取相关信息。
4.智能监测在物联网发展迅速的今天，社会中的各种对象及现象都受到了来自通信技术的监控和跟踪。其实，关于智能监测的生活场景已屡见不鲜，移动传感器时刻关注着社会环境中的各种对象和现象。
4.1智能摄像头噪声传感器可以检测噪声污染:二氧化碳传感器可以检测大气中的二氧化碳浓度; GPS 技术可以检测车辆位置等。
智能摄像头实时监测环境示意图
5.智能控制利用物联网除了可以对外界环境的对象进行识别和监控外，还可以实现智能控制。通过应用设备或传感器获取数据信息并上传至网络，通过对数据的处理和计算，智能控制系统能够做出合理的控制与反馈。
5.1智能门锁 所示的智能门锁如果检测到门长时间处于未关闭状态，控制系统就会及时发出预警，或自动将门关闭。
智能控制门锁系统示意图
体验身边的物联网为了了解身边的物联网应用，体验物联网对我们生活的影响，请同学们以小组为单位，组织线下物联网应用的体验活动，挑选身边最常见的物联网应用，如共享单车、包裹查询、公交查询、智能门禁等，体验并描述该物联网应用的实现过程，把体验结果填写在表 1.1.3 中。
1、物联网平台：物联网平台是一种软件工具或服务，用于管理和监控大规模物联网设备的连接、数据传输和应用开发。物联网平台提供设备管理、数据存储、数据分析和应用程序接口等功能，简化物联网应用的开发和部署过程。
2、区块链技术：区块链技术可以提供物联网应用的数据安全和信任机制。通过将设备生成的数据记录在不可篡改的分布式账本上，确保数据的完整性和可追溯性，并减少中心化机构的依赖。
1、用自己的话描述物联网：答：简单的一句话,就是物与物之间实现直接交流。2、物联网的应用模式可以分为哪三种：答：智能标签、智能监测和智能控制。
3、区分表 1.1.4 中列出的物联网应用分别属于哪一种应用模式，在相应的方框里打√。
在物联网应用课堂注重实践操作和跨学科学习，我们通过搭建和应用物联网系统来获得实际体验。团队合作是课堂的重要组成部分，培养了我们的合作与沟通能力。创新思维被鼓励，我们有机会设计和开发自己的物联网应用。
问：调查和分析智能家居设备：选择一个智能家居设备，如智能灯泡、智能插座或智能门锁。研究其工作原理、功能特点和使用场景。
答：智能灯泡1.工作原理：智能灯泡采用无线通信技术，如Wi-Fi或蓝牙，与用户的智能手机、平板电脑或智能音箱等设备连接。2.功能特点：远程控制、定时设置、节能功能、情景模式。3.使用场景：舒服性提升、家庭安全、健康管理。