物流網(wǎng)的數(shù)據(jù)控制(教學(xué)設(shè)計(jì))

4.2物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)控制（第一課時）——物聯(lián)網(wǎng)的控制流程一、內(nèi)容分析本節(jié)課介紹物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一般流程。首先從智能家居引入，通過視頻介紹物聯(lián)網(wǎng)控制的一般流程，總結(jié)出流程圖。然后，通過操作MixlyESP8266物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)盒實(shí)際感受物聯(lián)網(wǎng)的控制流程。最后，介紹兩種控制方式。二、學(xué)情分析本課內(nèi)容面向的是八年級學(xué)生。他們經(jīng)過以前的學(xué)習(xí)，一般地操作能力強(qiáng)，想象力豐富，對新生事物興趣濃厚，但對于物聯(lián)網(wǎng)這類信息還不是很了解，有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的軟件更是很少接觸。因此，本節(jié)課將加強(qiáng)活動導(dǎo)入的趣味性，邀請同學(xué)們一起參與，分層次規(guī)劃活動過程，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行個性引導(dǎo)，完成教學(xué)任務(wù)。三、教學(xué)目標(biāo) 1.通過參與探究活動，初步了解智能家居和溫控風(fēng)扇自動控制原理，提高學(xué)生的信息意識。2.通過對溫控風(fēng)扇控制流程圖的介紹，讓學(xué)生自主提煉出智能家居系統(tǒng)對電器控制的流程圖，體驗(yàn)用圖形解決問題的方式。此外通過對溫控風(fēng)扇的編程內(nèi)容講解，讓學(xué)生進(jìn)一步了解物聯(lián)網(wǎng)自動控制的計(jì)算思維方式。 3.通過對智能家居和溫控風(fēng)扇控制方式的學(xué)習(xí)，通過小區(qū)道閘桿的說明，讓學(xué)生體會到信息是無處不在的，數(shù)字化的學(xué)習(xí)無處不有。 4.智能家居系統(tǒng)和小區(qū)車閘門的控制都是一個總控系統(tǒng)控制，任何人不能隨意進(jìn)行破解或控制，這是信息社會賦予每個人的社會責(zé)任。四、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)

入

新

課 1．同學(xué)們，認(rèn)識“比爾蓋茨”嗎？知道“未來屋”嗎？接下來，觀看視頻，一起體驗(yàn)智能家居的魅力。（播放某賓館房間內(nèi)控制物件的視頻）

這樣炫酷的方式是如何實(shí)現(xiàn)的呢？（引出課題：物聯(lián)網(wǎng)的控制流程）

2．視頻中出現(xiàn)頻率最高的詞語是（嗨，小古），視頻中提到的“控制終端”指的是什么？和老師一起一探究竟！聽講，思考看視頻，回答問題通過視頻，讓學(xué)生身同感受這

些炫酷的技術(shù)，原來就在我們

身邊，也可以邀請同學(xué)們一起

參與。 一、項(xiàng)目導(dǎo)入——溫控風(fēng)扇

1.利用“溫度控制風(fēng)扇智能管理系統(tǒng)”，解釋控制流程。看演示！觀察，思1講

授

新

課

（一） 2.打開手機(jī)APP，打開實(shí)驗(yàn)箱，請同學(xué)們觀察兩個物體分別有什么變化？ 3.思考兩個問題①通過手機(jī)頁面能看到風(fēng)扇周邊的空氣溫度變化，風(fēng)扇如何感知周邊溫度信息的？（通過傳感器獲取信息）

②傳感器獲取到的信息，怎么傳遞給手機(jī)呢？（通過藍(lán)牙或者WIFI傳遞）

4.小結(jié)：只要風(fēng)扇連接網(wǎng)絡(luò)，手機(jī)在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方，都可以監(jiān)測的到風(fēng)扇周邊的溫度。智能家居就是這樣實(shí)現(xiàn)的。5.通過哪些技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制？ 6.制作溫控風(fēng)扇

①規(guī)劃實(shí)現(xiàn)原理：溫度傳感器監(jiān)測環(huán)境周邊溫度，把溫度信息發(fā)送給控制器，當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度值時，控制器就會發(fā)出開啟風(fēng)扇的信號，打開風(fēng)扇。傳感器將會把實(shí)時的溫度反饋給控制器上，當(dāng)溫度低于設(shè)定值時，關(guān)閉風(fēng)扇。②用流程圖來表示原理。③根據(jù)流程圖寫出相應(yīng)的程序。借用MixlyESP8266物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)盒，模擬物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)溫度高低自動控制風(fēng)扇。通過溫度傳感器考，得出當(dāng)數(shù)值達(dá)到一定

時，風(fēng)扇會轉(zhuǎn)動，當(dāng)數(shù)值低于某個

值，風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)

動。思考，回答問題認(rèn)真聽講思考，回答問題完成學(xué)案

上第一題

認(rèn)真聽

講，對比

正確答案讓學(xué)生觀察，回答問題，引導(dǎo)探究的過程，可以提高學(xué)生對于

物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識。通過對溫控風(fēng)

扇的研究整理

出流程圖，便于后面的實(shí)踐活

動。2講

授

新

課

（一）（實(shí)驗(yàn)盒內(nèi)置）、USB風(fēng)扇、手機(jī)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)下的溫度控制風(fēng)扇的效果。方法如下：1）將實(shí)驗(yàn)盒裝置用數(shù)據(jù)線和電腦連接。2）打開Mixly軟件，把程序補(bǔ)充完畢。 3）將程序上傳到實(shí)驗(yàn)盒里，并在手機(jī)APP中調(diào)試。 4）周邊溫度會通過溫度傳感器監(jiān)測，反饋到風(fēng)扇上，表現(xiàn)出來。溫度高于23度，風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)動；溫度低于23度，風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動。（老師巡視，并指出同學(xué)們程序中的問題。）四個同學(xué)一組討論程序的完成，并上傳程序，驗(yàn)證結(jié)果根據(jù)流程圖，我們就可以寫出

控制程序，讓學(xué)生體會到思維

的計(jì)算思維的

魅力，更深層次的去理解物聯(lián)

網(wǎng)的控制流程。講

授

新

課

（二） 二、控制流程

1.名詞解釋：在物聯(lián)網(wǎng)中，控制器是指將接收到的信號處理后發(fā)出控制信號的裝置；執(zhí)行器是指接收控制信號并對受控對象施加控制作用的裝置。 2.總結(jié)控制與反饋的過程

通過傳感器對外界信息進(jìn)行感知，由傳感器將獲取的信息以控制信號的形式傳遞給執(zhí)行器，再通過執(zhí)行器作用于受控對象，當(dāng)受控對象輸出信號后，其信號值同時反饋給傳感器，對信號的再次輸出產(chǎn)生影響，從而起到制約的作用，以達(dá)到預(yù)定的目的。如下圖。試著用語言表達(dá)出物聯(lián)網(wǎng)中控制的方式。讓學(xué)生自己總

結(jié)出來，可以提高認(rèn)識。3講

授

新

課

（二）講

授

新

課

（三） 三、控制形式

根據(jù)控制主體的方式不同，控制形式可分為手動控制和自動控制。 1．自動控制

自動控制是指對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并按已定的控制規(guī)則，決定將要采取的控制行為。自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛，如汽車進(jìn)出小區(qū)大門，當(dāng)汽車在進(jìn)入閘門前，攝像頭會掃描車牌號，在內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中查找比對，判斷該車是否在屬于本小區(qū)，然后做出是否打開閘門的決定。如下圖。 2．手動控制

手動控制是由人直接或間接操作的控制。遠(yuǎn)程控制是常見的手動控制，它是指借助計(jì)算機(jī)、手機(jī)等終端連接到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，通過軟件發(fā)送指令，以實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程設(shè)備的控制。如賓館里智能控制方式，通過機(jī)器人“小古”，利用網(wǎng)絡(luò)連接到在線設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制。如下圖。3.提醒：智能家居系統(tǒng)和小區(qū)車閘門的控制都由一個總控系統(tǒng)控制，任何人不能隨意進(jìn)行破解或控制，認(rèn)真聽講了解及掌握認(rèn)真聽講了解，并掌握通過介紹兩種

控制形式，促使學(xué)