初中信息技术人教版（2024）八年级全一册第6课 数据传输方式多精品ppt课件

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了解典型物联系统数据传输的基本过程，知道数据传输使用多种协议。了解物联网中的有线传输与无线传输、近距离通信与远距离通信。
1. 物联系统中的数据是如何传输的？2. 物联网中的设备是如何连接网络的？3. 物联网中常用的通信协议有哪些？它们都有什么特点？
探析物联系统中的数据流转
共享单车是一种基于物联网技术的交通工具。从诞生至今，它经历了一系列技术革新，变得越来越便捷和智能。数据是造就这些变化的基础。那么，数据是怎么在共享单车物联系统中“旅行”的呢？
学 习 活 动1
1. 打开共享单车的应用软件或小程序，查看附近可用的单车分布情况（图6.1）。应用软件或小程序是如何知道这些单车在哪里的？
①车辆通过NB-IT（窄带物联网）连接互联网，利用位置传感器获取单车的位置数据，通过MQTT发送至服务器；②手机通过移动通信网络连接互联网，通过HTTP上传用车人的位置数据； ③服务器通过HTTP将指定位置附近的车辆数据反馈至手机应用软件。
2. 走到共享单车旁边，用应用软件或小程序扫描单车上的二维码，打开车锁（图6.2）。服务器是如何知道打开哪辆单车车锁的？
①扫码后，手机应用软件获取单车唯一标识，通过HTTP给服务器发送开请求锁数据；②服务器利用MQTT向单车发送开锁数据，利用HTTP向手机发送开锁数据；③手机蓝牙与单车蓝牙连接，辅助开锁。
共享单车物联系统涉及不同物品之间的通信，根据物品的特性和场景，使用不同的数据传输方式，传输过程中遵循相应的规则和标准。这些规则和标准就是物联协议。多样的物联协议构建了一个高效的数据传输网络。
在共享单车物联系统中，手机与服务器之间存在请求开锁和支付数据的交换；手机与单车之间在扫码时进行了数据交换；单车与服务器之间存在定时上报位置信息、发送开锁命令等数据交换。
分析多样的数据传输方式
1. 按传输介质分：有线传输和无线传输无线传输不需要物理传输介质，具有移动性好、灵活方便等特点，但要求设备有发送和接收的装置。在物联系统中，无线传输越来越受青睐。有线传输需要通过电缆、网线、光纤等通信介质与网络设备连接，可以提供更快、更稳定的数据传输速度和更高的带宽。
2. 按传输距离分：近距离通信和远距离通信物联网中的数据传输在距离上的要求比互联网更多样。通常把RFID（射频识别）、NFC（近场通信）、蓝牙、ZigBee等传输距离较近的协议称为近距离通信协议，把3G/4G/5G、NB-IT等传输距离较远的通信协议称为远距离通信协议。
数据传输方式不同，其使用的传输协议往往也不同。数据传输方式的多样化，侧面反映了数据协议的多样性。有线传输比较稳定、不易受干扰、通信简单可靠，常见的连接方式有以太网、串行通信、USB 等。
无线传输是指无须布线就能实现各种设备互联的网络，常见的连接方式有 Wi-Fi、蓝牙、ZigBee（蜂舞协议）、LRa （远距离无线电）等。近年来，随着无线技术的发展，无线传输速率得到了很大的提升。选择有线传输还是无线传输，主要取决于物联网的环境、需求、成本等因素。
学 习 活 动2
人们会根据不同的场景选择不同的通信协议。请举例说明，并说出选择的依据。
1. 随着科技的发展，人类已经建立全天候的高速率网络连接和通信，为什么还要发展低功耗远程数据传输技术呢？2. 为了规范共享单车停放，有些地区设置了固定的还车区域。系统如何判断共享单车是否停在规定的还车区域内？
智能手机使用 3G、4G、5G等传统的移动通信技术，具有较高的数据传输速率，这导致其功耗较高，因此需要智能手机有较大的电池容量。共享单车的数量大，且分布广，其低功耗设计可以延长单车的电池寿命，降低维护成本和频繁更换电池的需求。
共享单车的电子围栏实现方式有多种。①使用蓝牙定位技术的电子围栏，通过控制单车车载蓝牙与电子围栏蓝牙的通信距离，实现对共享单车停放位置的规范管理。
②使用RFID的电子围栏，通过RFID 读卡器与车载的电子标签的通信，实现对共享单车停放位置的规范管理，只要单车停放在RFID读卡器覆盖的范围内，RFID读卡器就能将感应到的车辆信息上传到服务器。