初中信息技术人教版（2024）八年级全一册第16课 模块功能先划分试讲课ppt课件

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了解物联系统的基本工作流程，能确定简易物联系统的功能需求。能够根据实际需要划分简易物联系统的功能模块。
物联网给人们带来了智能化的体验，已成为人们生活中不可或缺的一部分。生活中的物联系统是由多个功能模块组成的。
1. 物联系统的一般工作环节有哪些？2. 物联系统的功能模块如何划分？
了解物联系统的工作环节
物联系统会根据任务目标，采集周围环境数据，对数据进行传输、存储、分析处理，再设计算法，通过执行器对现实世界采取行动，物联系统的工作环节如图16.1所示。不同的物联系统在功能、软硬件组成上各有不同，但工作环节类似。
学 习 活 动1
选择生活中常见的一两个物联系统，分析系统的工作环节。
确定物联系统的功能需求
搭建物联系统前，首先需要明确系统建设的目标，期望利用该系统来达到什么目的或解决什么问题，进而得出物联系统需要实现的功能。例如，学校种植了一些绿色植物，为了解校园不同区域的实时环境状况，决定搭建一个物联花盆系统。
2. 对功能需求进行可行性评估，形成物联系统各环节的实现方案。（1）采集数据。根据项目任务确定需要采集的环境数据，再根据具体使用场景和要求选择合适的传感器。例如，要实时获取空气温度、土壤湿度、光照强度等环境数据，可以利用温湿度传感器、土壤湿度传感器和光敏传感器实现；要获取天气预报数据，可通过API获得当地天气预报数据。
（2）传输与存储数据。通过网络将数据传输并存储在物联网服务平台。（3）分析处理数据。可从物联网服务平台获取历史数据，并对数据进行简单分析处理，得到简单的数据统计结果和可视化图表，动态显示温度、土壤湿度、光照强度等数据。
（4）反馈与控制。可根据土壤湿度、天气预报等数据设计算法，实现自动灌溉。例如，土壤湿度大的时候不灌溉，土壤湿度小且预报第二天下雨的时候不灌溉，在光照强度大的时候适当提高土壤湿度设定值等。
学 习 活 动2
围绕生活中某一实际问题，设计一个物联系统，完成功能需求分析。
数据可视化是数据分析处理的重要内容。例如，物联手环将步数、跑步距离、游泳圈数等运动数据以进度条、柱状图或折线图等形式展示，激励用户达成运动目标。
这种直观的展示不仅提高了用户体验，还有助于更好地理解和管理日常生活中的各种数据。总的来说，数据可视化使复杂信息更易于理解和使用，从而提高了物联系统的实用性和用户友好性。
划分物联系统的功能模块
为了降低难度，需要把物联系统分解为多个功能模块，并明确每个功能模块负责的任务以及模块之间的关系。物联花盆系统可以分为环境感知模块、网络通信模块、服务平台模块和执行模块。
1. 环境感知模块。由传感器和主控板组成，传感器负责采集环境数据，主控板负责接收传感器的数据，并将这些数据通过网络通信模块发送到服务平台模块。 2. 网络通信模块。负责实现数据通信。在本项目中，将主控板获取的传感器数据发送到服务平台模块，将服务平台模块和从互联网获取的天气预报数据传输给主控板。
3. 服务平台模块。主要负责数据的汇总、处理。在本项目中，负责存储环境数据，将环境数据可视化，以及实现手动控制灌溉。 4. 执行模块。执行模块包括主控板和执行器。执行器的主要作用是根据主控板发出的指令产生相应的动作（如LED灯亮或灭、电机启动或关闭等），从而实现物联系统对现实世界的反馈。
不同的物联系统，其网络通信的实现方式也有所不同。对于共享单车等地域分布较广的物联系统，可以借助移动通信网络实现数据互联；对于物联家居等区域较小的系统，可以借助蓝牙等近距离无线通信技术实现数据传输；而对于火灾自动报警系统，为了保证数据传输的可靠性，其网络通信大多采用有线传输的方式。
1. 高铁上安装了烟雾报警系统，任何区域有烟雾，列车长和司机都可以第一时间收到报警信息。结合物联系统的工作环节，说一说高铁烟雾报警系统的每个工作环节可能使用了哪些硬件？2. 如今，城市的公交系统越来越智能化。人们通过智能终端可以实时查询公交车的位置。尝试分析物联公交系统的功能模块。