2.1 认识物联网 教学设计

普通高中教科书

《通用技术》选择性必修6：智能家居应用设计

第二章智能家居与物联通信

第一节认识物联网

教学设计

教学背景

清晨，天慢慢亮了，卧室自动响起轻柔的音乐把你唤醒；房间亮起柔和的灯光；智能卫浴会为你自动调整洗浴水温；智能厨房会为你自动烹饪早餐……

你是不是觉得这样的智能生活离我们还很遥远？

实现人民对美好生活的向往是我们现代化建设的出发点和落脚点。随着国家坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国的进程，我国的科学技术得到了高速的发展。这种带有科幻色彩的生活场景，已经逐渐走进了人们的生活。小到智能电灯、智能门锁，大到智能卧室、智能厨房，各种各样的智能产品已经渐渐地融入了我们的生活，这些就是同学们将在本书学习的内容——智能家居。

教学目标：

知识与技能目标:

1.理解物联网的概念与特征。

2.了解物联网的结构和技术构成。

3.了解物联网的应用，理解智能家居与物联网的关联性。

教学内容分析:

第一章从与同学们生活密切相关的典型实例开始，通过调查、讨论等活动，使同学们了解智能家居的系统特征及技术标准，感悟智能科技应用对家庭生活方式的影响，形成亲近、运用智能科技的积极情感。

第二章通过对物联网技术的技术构成、结构特征、技术标准及传感器的介绍，使同学们了解物联网通信标准在智能家居领域的应用，并通过简单的物联网系统的设计，了解物联网的应用，理解智能家居与物联网的关联性。

第三章通过实例展示了各种智能家居产品，并让同学们亲历一个智能家居产品的设计过程，掌握简易智能家居产品的安装与调试，同时理解组网、通信和传感器等的原理和功能。

第四章是一个较为完整的智能家居的设计、优化与搭建过程，通过情景描述的方式，使同学们掌握与用户进行沟通的方法，并学会需求分析。通过本章的学习，同学们还会学到智能家居的设计原则及对方案进行优化的方法。

学情分析:

学生对智能家居认识有限，他们需要感受先进技术在家庭生活中的运用，需要一个集通信、计算、控制等技术于一体的应用性学习窗口。

智能家居融合了物联网、人工智能、生物技术、大数据、自动控制等先进技术，意在创设一种智慧感知、协调控制、智能互联、方便快捷的家居生活环境。

教学重难点:

理解物联网的概念与特征。

了解物联网的结构和技术构成。

了解物联网的应用，理解智能家居与物联网的关联性。

教学策略:

始终强调实践，在书中设置了“讨论”“分析”“思考”“知识窗”等栏目。这些栏目的设置，为同学们自主学习、合作学习和探究学习提供了方便。

教学准备:

展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。

教学过程:

情景导入:

老师：本节课我们学习《通用技术》选择性必修6：智能家居应用设计第二章智能家居与物联通信第一节认识物联网。

互联网将人与人通过网络连接起来，随着射频识别技术的出现，人们开始思考能否将物也连接到互联网中，将物与物、物与人都通过网络连接起来，形成一种新兴的网络，这就是物联网。以智能手机、平板电脑等为代表的移动终端的出现，使互联网进入了移动互联网时代，推动了物联网的新发展，加快了智能家居走向成熟的步伐。

互联网时代，中国诞生了百度、阿里巴巴、腾讯等互联网企业，互联网已经深刻地影响了人们的生活。随着物联网的兴起，人们预言物联网将开启一个新的时代。如今，无论是衣食住行，还是消费购物或者通信沟通，物联网技术都已经在由浅至深地实践着。

一、物联网的概念和特征

1．物联网的概念

物联网（InternetofThings，IOT），是物与物相连的互联网。通过射频识别、传感器等设备采集物品的编码等信息，按照约定的通信协议与互联网连接，对物品进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，形成物联网。

案例

特洛伊咖啡壶事件

1991年，英国剑桥大学特洛伊计算机实验室的科学家们发现，由于他们工作的地方和煮咖啡的地方不在同一楼层，因此工作时常需要到楼下查看煮咖啡的状况和取咖啡，非常不方便。为了解决这个麻烦，他们编写了一套程序，并在咖啡壶旁边安装了一个便携式摄像机（图2-1）。镜头对准咖啡壶，利用计算机图像捕捉技术，定时向实验室的计算机传递图片，以方便他们随时查看咖啡是否煮好，省去了上上下下的麻烦。

1993年，这套简单的本地“咖啡壶观测”系统经过更新，通过实验室网站连接到了互联网上。没想到的是，仅仅为了查看咖啡煮好了没有，全世界互联网用户蜂拥而至，近240万人点击过这个“咖啡壶”网站。

讨论

案例中的咖啡壶是如何实现物联网的？

知识窗

物联网概念的提出

物联网理念最早可追溯到比尔·盖茨1995年出版的《未来之路》一书。在书中，比尔·盖茨已经提及“物”与“物”相连的物联网雏形，只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并