高中信息技术粤教版 (2019)必修2 信息系统与社会物联网中的传感与控制机制课文内容课件ppt

这是一份高中信息技术粤教版 (2019)必修2 信息系统与社会物联网中的传感与控制机制课文内容课件ppt，共42页。PPT课件主要包含了课堂导入，物联网的结构，物联网的网络架构，感知层，网络层，应用层，物联网技术，物联网技术体系，温湿度传感器内部图，热敏电阻器等内容，欢迎下载使用。
物联网是继计算机、互联网与移动通信之后的又一次信息产业浪潮，大力发展物联网产业将成为今后一项具有国家战略意义的重要决策。 上一节课内容我们了解了共享单车，请思考以下问题： 1.了解共享单车的使用，分析物联网的结构层次有哪些？ 2.在共享单车里，使用了哪些物联网技术？
1.了解物联网的结构。2.了解传感技术。3.了解射频识别技术。4.了解嵌入式系统技术。5.了解物联网技术在生活中的实际应用。
一、物联网的结构二、物联网技术三、物联网技术的实际应用
感知层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制，并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。例如：电表、空调、条形码识别器、摄像头、车载设备、红外线探测器、温湿度传感器。
网络层主要实现信息的传递、路由和控制，包括延伸网、接入网和核心网，网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专用通信网络。例如：2G网络、物联网管理中心（编码认证、鉴权、计费）、3G网络、物联网信息中心（计算库、计算能力集）、4G网络。
应用层包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用。应用基础设施/中间件为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口，以此为基础实现物联网在众多领或的各种应用。例如：远程医疗、智能家居、城市管理、公共安全、工业监控。
传感和识别技术是物联网感知物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节;射频识别技术既是一种无线通信技术，同时又是一种自动识别技术，加速了物联网的发展;嵌入式系统技术则使得物联网具有智能处理的方式，能够对物体实施智能控制。
一、传感器：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器作为连接物理世界与电子世界的重要媒介。
能敏锐地感受某种物理、化学、生物的信息并将其转变为电信息的特种电子元件。
将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分。
将电路参数转换成电量输出。
无线传感器网络：是当前信息领域的研究热点之一， 可实现信号的采集、处理和发送，已得到越来越广泛的应用。
无线传感器网络的应用：1.在大棚种植中对室内及土壤的温度、湿度、光照进行监测，对植物生长规律的数据进行测量与分析。2.在病人、老人等身上安装心率和血压监测等设备来监测人体的各种生理数据，都需要使用传感器。
物联网技术的应用——智慧班牌：智慧班牌与传统的电子班牌不同，是普通电子班牌的升级版，在功能服务上面有更全方面的展现，重视学生和老师的沟通交流及即时的数据交互，可用来实时显示信息，如学校通知、班级通知，考勤状态等信息内容，可实现智能考勤管理，发挥智慧班牌的应用优势。
多层数据信息及时传输统一管理
家校信息互通实现共建共享
二、射频识别技术RFID：是一种无线通信技术，可以通过无线电信号识别特定的目标并读写相关数据，而且识别系统与特定目标之间无需建立机械或者光学接触。射频识别技术的出现改变了条形码依靠“有形”的一维或二维几何图案来提供信息的方式，通过芯片来提供存储在其中的数量庞大的“无形”信息。
通常将RFID系统分为阅读器、天线和标签三大组件。
RFID系统的工作原理
RFID电子标签的阅读器通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作
RFID的优点：1.可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。2.非接触识别，能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢。3.阅读速度快，大多数情况不到100毫秒。4.应用领域广泛，例如：公交卡、门禁卡、二代身份证。
三、嵌入式系统技术以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感知器官，网络是传递信息的神经系统，嵌入式系统技术则是人的大脑，在接收到信息后进行分类处理。
嵌入式系统技术的优点：1.体积小。2.可靠性高。3.功能强。4.灵活方便。5.嵌入式系统技术使设备具有智能，使它们具备学习与记忆的能力，能够按照使用者的喜好以及所处的环境做出回答。
嵌入式系统技术的应用：1.MP3随身听。2.航天航天的卫星系统。3.移动电话、家用电器、汽车等。
智能插座：在手机中安装APP，利用智能插座的红外操控、Wi-Fi连接以及“直连”等功能，是现在无线网络环境下对电器设备的遥控以及定时智能开关。智能插座实际上是节约电量的一种插座，主要功能时远端开关，语音操控。
三、物联网技术的实际应用
一、国内比较成功的应用
1.铁道部列车车厢管理系统。在每一节车厢均装置一个RFID芯片，并在铁路两侧相互间隔一段距离放置一个读写器。这样，就可以随时掌握全国所有列车在铁路线路上所处的位置，便于列车的跟踪、调度和安全控制。
2.第二代身份证。第二代身份证内藏的非接触式IC芯片,是更具有科技含量的RFID芯片。芯片可以存储个人的基本信息，可近距离读取其中的资料，需要时在读写器上扫一扫，即可显示个人身份的基本信息。而且，芯片的信息编写格式内容等，由特定厂家提供，因此防伪显著，不易被伪造。
3.一卡通。很多一卡通也运用了物联网技术，如巿政一卡通、校园一卡通等，都可以归为较简单的物联网应用。
4.不停车收费系统(ETC)。如今的一些高速公路收费站，会设有一个不停车收费系统，且无人值守。车辆只要减速行驶，不亭车即可完成信息认证、计费，减少了人工成本。目前,在全国各地已经有很多地方采用了此系统。
二、其他领域的物联网技术应用1.设备监控。像监控或者调节建筑物温度这样的高情很多时候我们于法人工完成。这时候，应用物联网技术，可以实现远程操作,其至环可以做到节物索说和简化设兹维修程序。这种物联网应用的先进之处在于:实施性强,性能基准易梳理,可及时改进。
3.中国大部分高校的学生证。说起校园生活，除了对美好青春的回忆,学生证更是伴随我们走过那段大学时光必不可少的证件。大家都知道，学生寒暑假使用些生证勒亚出大明出小相由国高校众多，为此，相关部门统一采用了可读写的RFID芯片。芯片里存储了该学生享受半价优惠的次数信息，每使用一次就减少一次。而且不易伪造,便于管理。
2.机器和基础设施维护。传感器可以放置在设备和基础设施材料上，例如放在铁路轨道上来监控轨道部件的状况，并且在部件出现问题时发出警报。一些城市交通管理部门已经采用了这种物联网技术，因此能够在故障发生前进行主动维护。
3.物流查询和追踪。物联网技术同样被应用到运输业中。将传感器安装在移动的卡车和正在运输的各个独立部件上，中央系统就能追踪这些货物直到结束。全程追踪这些运输车辆，掌握物流行程，有利于实时更新物流信息,还可防止货物被盗。
4.集装箱环境。物联网技术还可以用来监测集装箱环境。集装箱在运送装载易腐货物时，对周围环境要求较高，需要控制在一定的温度或者湿度范围内。因此，如何更好地监测集装箱环境显得尤为重要。在集装箱上安装传感器，如果超出或低于正常温度或者湿度范围，传感器会发出警报。此外，当集装箱被弄乱或者密封性被破坏时，传感器也会发出警报。这个信息通过中央系统发送给决策者，一旦出现情况，可以实时采取应对方案。
5.机器管理库存。当自动售卖机或常见的便携式商店中某一种商品售空时，商家是如何补充这些商品的呢?商家绝不可能巡视每一台售卖机，这样浪费时间不说，还不能做到及时补给。运用物联网技术，可以在特定商品低于再订购水平的时候发送自动补充库存警报，这种做法可以让零售商在收到机器提示时，再派遣工作人员进行补货，节约成本。
6.网络数据营销。企业用户可以通过自主数据分析，或老外包给相关公司。追院客户在网络中的行为，从而统计出系统的数据，以详细地分析该客户，从而更个而地了解该客户,并针对该客户制订相应的营销方案。交易数据和物联网数据的结合，将会丰富商家的营销分析及预测，以快速实施精准的营销方案。
7.识别危险网站。商业公司提供的安全服务，可以让网络管理员迫踪机器与机器的交流，追踪来自公司计算机的互联网网站访问，揭示公司计算机定期访问的危险网站和IP地址，降低网络遭受恶意软件和病毒入侵的风险。这种“观察”服务是由云厂商提供的，所以实施简单,成本不高。