1、第2单元 信息系统的集成第1单元 信息系统的组成与功能第3单元 信息系统的设计与开发第4单元 信息系统的安全第5单元 信息社会的建设信息技术信息技术（必修（必修2 2）2.4 2.4 基于物联网的基于物联网的信息系统信息系统学习目标1.1.知道信息系统与外部世界连接的方式。知道信息系统与外部世界连接的方式。2.2.体验带有传感器的信息系统，了解常见的传感与控制机制。体验带有传感器的信息系统，了解常见的传感与控制机制。3.3.体验有射频识别功能的设备，认识射频识别对信息系统的作用。体验有射频识别功能的设备，认识射频识别对信息系统的作用。4.4.了解物联网在信息社会中的应用，知道物联网的重要作用。
2、了解物联网在信息社会中的应用，知道物联网的重要作用。新课导入 物联网正在成为信息系统发展的前沿技术，并日益走进我们的生活。物联网正在成为信息系统发展的前沿技术，并日益走进我们的生活。你知道你知道物联网吗？物联网吗？（1 1）电饭锅、测温仪中用到了什么传感器？）电饭锅、测温仪中用到了什么传感器？温度传感器任务一 探讨包含传感器的信息系统 活动1 生活中使用的传感器生活中常用的传感器有哪些呢？分组调查并探讨以下传感器的功能。生活中常用的传感器有哪些呢？分组调查并探讨以下传感器的功能。（2 2）光电鼠标中用到了什么传感器）光电鼠标中用到了什么传感器？光敏传感器（3 3）火灾报警器中用到了什么传感器？
3、）火灾报警器中用到了什么传感器？烟感传感器光敏传感器温度传感器（4 4）自动门用到了什么传感器自动门用到了什么传感器？MP4MP4上的触摸键、手机触摸屏、手机摄像功能、自动擦鞋机、热上的触摸键、手机触摸屏、手机摄像功能、自动擦鞋机、热风干手器、超市里的防盗门等利用了各种各样的传感器。日常生活风干手器、超市里的防盗门等利用了各种各样的传感器。日常生活中你还注意到了哪些类型的传感器？中你还注意到了哪些类型的传感器？小组讨论红外遥控器、声控灯、自动感应门、自动报警器等。红外遥控器、声控灯、自动感应门、自动报警器等。讨论现代化图书馆的阅览室为何要刷卡进入。讨论现代化图书馆的阅览室为何要刷卡进入。（1
4、1）思考图书馆如何统计哪个年龄段的读者进入了哪个阅览室？）思考图书馆如何统计哪个年龄段的读者进入了哪个阅览室？可以利用电子表格手工输入读者信息、进入阅览室的时间等，但这样做效率不高；而利可以利用电子表格手工输入读者信息、进入阅览室的时间等，但这样做效率不高；而利用读卡器读取读者证卡号，操作时间短，效率高。用读卡器读取读者证卡号，操作时间短，效率高。活动2 在现代化图书馆的阅览室中体验阅览书刊（2 2）讨论读者刷卡后数据信息存储在哪里？）讨论读者刷卡后数据信息存储在哪里？读者读卡后，通过网络将信息存放在后台的数据库中。后台程序根据数据库中的信息判读者读卡后，通过网络将信息存放在后台的数据库中。后
5、台程序根据数据库中的信息判断读者的身份、读者的借阅权限等。断读者的身份、读者的借阅权限等。（3 3）观察阅览室的管理员如何处理没有放回原位的图书？）观察阅览室的管理员如何处理没有放回原位的图书？馆内书籍的编号是有规定的，这有助于读者快速找到想要阅读的图书。如果读者将看完馆内书籍的编号是有规定的，这有助于读者快速找到想要阅读的图书。如果读者将看完的图书乱丢乱放，会造成其他读者找书困难。阅览室的图书管理员需要重新整理图书，将图的图书乱丢乱放，会造成其他读者找书困难。阅览室的图书管理员需要重新整理图书，将图书放回原书架，这样图书管理员的工作量会增加。书放回原书架，这样图书管理员的工作量会增加。体验在
6、现代化图书馆结束过程中用到的信息设备。通过网络查体验在现代化图书馆结束过程中用到的信息设备。通过网络查找图书自助借还机。在以上的信息系统中，共性的地方都用到了传找图书自助借还机。在以上的信息系统中，共性的地方都用到了传感器。思考，常见的传感器有哪些？感器。思考，常见的传感器有哪些？活动3 探讨信息系统中有哪些传感器传感器传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律转是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律转换为电信号或其他所需形式，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。换为电信号或其他所需形式，以满足信息的传输、处理、存储、
7、显示、记录和控制等要求。传感器传感器的功能与人类五大感觉器官的功能大致对应如下：传感器的功能与人类五大感觉器官的功能大致对应如下：（1 1）光敏传感器）光敏传感器视觉；视觉；（2 2）声敏传感器）声敏传感器听觉；听觉；（3 3）气敏传感器）气敏传感器嗅觉；嗅觉；（4 4）化学传感器）化学传感器味觉；味觉；（5 5）压敏传感器、热敏传感器）压敏传感器、热敏传感器触觉。触觉。传感器功能：传感器功能：常见传感器：常见传感器：常见的传感器有位移传感器、形变传感器、重力传感器、加速度传感器、湿度传感器、常见的传感器有位移传感器、形变传感器、重力传感器、加速度传感器、湿度传感器、温度传感器、超声波测距传感
8、器等。温度传感器、超声波测距传感器等。智能传感器可以模拟人的感官和智能传感器可以模拟人的感官和大脑的协调动作，它是一类具有信息处大脑的协调动作，它是一类具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有理功能的传感器。智能传感器带有微处微处理机理机，具有采集、处理、交换信息的能，具有采集、处理、交换信息的能力，是力，是与与相结合相结合的产物。的产物。智能传感器采集采集处理处理交换信息交换信息运算控制终端终端智能传感器传感器的存在加快了人们的工作效率。传感器的存在加快了人们的工作效率。现代信息系统离不开传感器传感器的存在让人们能涉足到许多未知领域。传感器的存在让人们能涉足到许多未知领域。深海领域太空领域冶
9、炼领域在基础研究中，传感器具有更为突出的地位。对如在基础研究中，传感器具有更为突出的地位。对如等各种等各种极端技术极端技术的研究，没有相适应的传感器是不可能的。的研究，没有相适应的传感器是不可能的。传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、文传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、文物保护等极其广泛的领域。可以说，从茫茫太空到浩瀚海洋，物保护等极其广泛的领域。可以说，从茫茫太空到浩瀚海洋，几乎每一个现代化的项目都离不开传感器几乎每一个现代化的项目都离不开传感器。图书馆出口处是如何感应到图书馆出口处
10、是如何感应到你所持图书是否已借阅？你所持图书是否已借阅？出口RFID高频通道 出于成本原因，我们又不出于成本原因，我们又不可能在每本书上放置一个传感可能在每本书上放置一个传感器。器。任务二 探索基于物联网的信息系统 活动1 通过网络查找RFIDRFID的功能及应用 可以在书本上贴可以在书本上贴RFIDRFID电子标签，电子标签，通过网络查找通过网络查找RFIDRFID电子标识（无线射电子标识（无线射频识别），解决图书定位于查询问题。在数据库中核实借阅情况，如未借频识别），解决图书定位于查询问题。在数据库中核实借阅情况，如未借阅则发出警报。阅则发出警报。RFIDRFID（射频识别）又称无线射频识
11、别（射频识别）又称无线射频识别，是，是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而识别系统与特定目标之标并读写相关数据，而识别系统与特定目标之间间无须建立机械或光学接触。无须建立机械或光学接触。一套完整的一套完整的RFIDRFID系统，是由系统，是由阅读器、电子阅读器、电子标签及应用软件标签及应用软件系统三部分组成的。系统三部分组成的。应用应用软件软件电子电子标签标签阅读器阅读器RFID技术RFIDRFID标签的应用：标签的应用：目前目前RFIDRFID技术应用很广，如仓储管理、图书馆、门禁系统、食品安全溯源，病患技术应用很广，如仓储管理
12、、图书馆、门禁系统、食品安全溯源，病患监测、居民小区安防系统、近距离通信与工业控制领域，物流领域、铁路运输识别与管监测、居民小区安防系统、近距离通信与工业控制领域，物流领域、铁路运输识别与管理，以及高速公路的不停车电子收费（理，以及高速公路的不停车电子收费（ETCETC）系统等。）系统等。通过对智能图书馆的讨论，你认为智能图书馆应具有哪些功能？通过对智能图书馆的讨论，你认为智能图书馆应具有哪些功能？通过网络搜索，了解使用哪些技术才能完成智能图书馆具有的功能？通过网络搜索，了解使用哪些技术才能完成智能图书馆具有的功能？自主完成自主完成P51P51的相关内容。的相关内容。活动2 探索智能图书馆物联
13、网的定义最早于物联网的定义最早于19991999年由麻省理工学院提出年由麻省理工学院提出，以后不断扩充、延伸、完善。，以后不断扩充、延伸、完善。国际电信联盟将物联网定义为：国际电信联盟将物联网定义为：通过二维码识读设备、射频识别装置、红外线感应器、全球定位系统和激光扫通过二维码识读设备、射频识别装置、红外线感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
14、物联网20092009年年9 9月欧盟月欧盟RFIDRFID和物联网研究项目组认为：和物联网研究项目组认为：物联网是未来互联网的一个组成部分，可以被定义为基于标准的和互操作的通物联网是未来互联网的一个组成部分，可以被定义为基于标准的和互操作的通信协议，且具有自配置能力的、动态的全球网络基础架构。物联网中的信协议，且具有自配置能力的、动态的全球网络基础架构。物联网中的“物物”都具都具有标识、物理属性和实质上的个性，使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。有标识、物理属性和实质上的个性，使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。1.1.感知层感知层 是物联网的基础，是联系是物联网的基础，是联系现实物理世
15、界与虚拟信息世界现实物理世界与虚拟信息世界的纽带。的纽带。2.2.网络层网络层 也称为也称为“传输层传输层”，相当，相当于人多神经系统。于人多神经系统。3.3.应用层应用层 管理服务层与行业应用层。管理服务层与行业应用层。物联网体系结构模型（1 1）传感器技术）传感器技术（2 2）RFIDRFID标签标签（3 3）嵌入式系统技术）嵌入式系统技术（4 4）移动通信技术）移动通信技术（5 5）计算机网络技术）计算机网络技术（6 6）智能数据处理技术）智能数据处理技术（7 7）智能控制技术）智能控制技术（8 8）位置服务技术）位置服务技术（9 9）云计算技术）云计算技术（1010）信息安全技术）信息
16、安全技术两化融合两化融合距离短距离短有线通信有线通信（现场总线）传感网传感网距离短距离短无线通信无线通信（ZigBee/WiFi）RFIDRFID距离短距离短无线通信无线通信（NFC/RF IC等）M2MM2M长离短长离短无线与有线通信无线与有线通信（4G/5G网融合）物联网4大技术物联网应用的相关技术物联网离不开控制技术 物联网推动大数据的发展物联网推动大数据的发展（1 1）物联网产生大数据，大数据助力物联网）物联网产生大数据，大数据助力物联网（2 2）物联网技术推进了大数据相关技术的发展）物联网技术推进了大数据相关技术的发展大数据与物联网的关系智能家居、智能交通、智能医疗、智能电网、智能物
17、流、农业物联智能家居、智能交通、智能医疗、智能电网、智能物流、农业物联网、智能电力、智能安防、智能汽车、智能建筑、智能水务、智能商业、网、智能电力、智能安防、智能汽车、智能建筑、智能水务、智能商业、智能工业智能工业物联网应用领域拓展知识阅读阅读P55-P56P55-P56，农，农业物联网精准操控业物联网精准操控课堂小结课堂小结传感器一、信息系统与外部世界连接的方式一、信息系统与外部世界连接的方式传感器。传感器。传感器功能常见传感器智能传感器光敏、声敏、气敏、化学、压力和热敏位移传感器、形变传感器、重力传感器、加速度传感器、湿度传感器、温度传感器、超声波测距传感器等。二、二、RFIDRFID（射频识别）又称无线射频识别。（射频识别）又称无线射频识别。三、物联网三、物联网搭建在互联网的基础上搭建在互联网的基础上
