情境導入：本單元項目式

主題：物聯(lián)網(wǎng)實踐在物聯(lián)網(wǎng)的世界里，一個成功的物聯(lián)系統(tǒng)原型不僅需要精心的設計與編程，還需要經(jīng)過嚴格的運行與調(diào)試。想象一下，你搭建的物聯(lián)系統(tǒng)原型在你的細心調(diào)試下，逐漸展現(xiàn)出預期的功能，每一次的成功運行都讓你倍感欣慰。在這堂課中，我們將學習如何確保物聯(lián)系統(tǒng)原型的穩(wěn)定運行，并通過調(diào)試解決潛在問題。問題一：在物聯(lián)系統(tǒng)原型的運行與調(diào)試過程中，可能會遇到哪些常見問題？你通常如何解決這些問題？問題一：如何有效地進行物聯(lián)系統(tǒng)原型的調(diào)試，以確保其功能的準確性和穩(wěn)定性？請分享你的調(diào)試策略或經(jīng)驗。本課問題《第15課物聯(lián)系統(tǒng)原型的運行與調(diào)試》2023年浙江教育出版社

七年級下冊-第3單元

物聯(lián)網(wǎng)實踐-珠珠老師信息科技

課件2022新版課標內(nèi)容1活動1：物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件調(diào)試2活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的軟件調(diào)試3活動3：物聯(lián)系統(tǒng)原型的聯(lián)調(diào)《目錄》信息科技01物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件調(diào)試活動101.知識點講解物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件調(diào)試方法往往需要根據(jù)具體的系統(tǒng)原型而有所不同，但一般都可以從功能原型系統(tǒng)分塊驗證、檢測硬件元件連接等方面入手。物聯(lián)系統(tǒng)原型往往含有不同的子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)又有各自的功能原型，在物聯(lián)系統(tǒng)原型硬件的調(diào)試過程中，可以分塊進行驗證。如以“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)為例，該原型包含“自動澆灌”“智能光照”“自動通風”“智能水位控制”四個物聯(lián)子系統(tǒng)，硬件調(diào)試時可以以物聯(lián)子系統(tǒng)原型為單位，分模塊、分功能進行分塊驗證?；顒?：物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件調(diào)試0101.知識點講解在物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件調(diào)試過程中，檢測硬件元件的連接情況是必備操作，檢測時可以采用觀察法、元件替換法等方法。如以“自動澆灌”物聯(lián)子系統(tǒng)的硬件調(diào)試為例，可以做如下嘗試:(1)觀察各設備元件的線路連接是否正常，如查驗水泵、繼電器的連線是否連接正常，若連接有誤則立即更正。(2)觀察控制板1ED顯示信息有無異常，如網(wǎng)絡通信的反饋數(shù)據(jù)顯示是否正常、“空氣溫濕度”“土壤水分”等反饋數(shù)據(jù)顯示是否正常。若遇異常則以功能原型為單位進行調(diào)試。(3)控制板LED顯示功能正常，但其中某傳感數(shù)據(jù)獲取異常，在驗證功能原型的過程中，可以使用替換法，如采用替換傳感器、替換連接線等方輔助功能異常的排查。活動1：物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件調(diào)試0101.知識點講解活動1：物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件調(diào)試物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件調(diào)試過程，通常需具備一定的電子、通信和控制等方面的知識和技能，同時也需要使用一些常見的電子測試工具，如萬用表等0101.知識點講解物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件調(diào)試還可以從哪些方面入手?開動腦筋活動1：物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件調(diào)試01組內(nèi)分工，對“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)原型中的各個物聯(lián)子系統(tǒng)原型進行硬件調(diào)試。親身體驗02物聯(lián)系統(tǒng)原型的軟件調(diào)試活動201.知識點講解硬件系統(tǒng)調(diào)試完成后，若仍有異常，則需檢測軟件編寫是否正確。物聯(lián)系統(tǒng)原型的軟件調(diào)試可以從檢查程序代碼、分單元進行測試等方面入手。在軟件程序編寫的過程中，錯誤在所難免，需檢查程序代碼是否存在語法錯誤、邏輯錯誤、數(shù)據(jù)輸入輸出錯誤等問題，并進行修改。編程軟件一般會自動提示語法錯誤，可立即進行調(diào)整和修改。軟件調(diào)試過程中，還可以分單元進行軟件調(diào)試，調(diào)試過程可以采用數(shù)據(jù)分析法。如對“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)中的“自動通風”子系統(tǒng)進行分單元軟件調(diào)試，可運用數(shù)據(jù)分析法，給定一個閾值測試值，調(diào)試程序，結(jié)合系統(tǒng)的反饋狀態(tài)，確定軟件邏輯是否正確。活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的軟件調(diào)試0201.知識點講解組內(nèi)解讀、調(diào)試并運行“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)原型中各物聯(lián)子系統(tǒng)的軟件代碼，交流和分享軟件運行和調(diào)試過程中碰到問題及解決策略。小組合作交流活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的軟件調(diào)試0203物聯(lián)系統(tǒng)原型的聯(lián)調(diào)活動301.知識點講解活動3：物聯(lián)系統(tǒng)原型的聯(lián)調(diào)03物聯(lián)系統(tǒng)原型歷經(jīng)硬件搭建、軟件編寫和軟硬件調(diào)試后，便可以進行試運行，試運行期間，需進行硬件和軟件的聯(lián)調(diào)。聯(lián)調(diào)過程中，關(guān)注物聯(lián)系統(tǒng)原型運行的正確性運行系統(tǒng)，對各子系統(tǒng)狀態(tài)和各功能原型的功能進行監(jiān)測，確保系統(tǒng)的正確性。以“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)原型為例，確認系統(tǒng)運行的環(huán)境是否正確，比如數(shù)據(jù)庫是否連接正常、網(wǎng)絡是否穩(wěn)定、硬件是否正常工作等，可檢查數(shù)據(jù)交互的正確性、檢查系統(tǒng)的整體運行情況等聯(lián)調(diào)過程中，關(guān)注物聯(lián)系統(tǒng)原型運行的穩(wěn)定性長時間運行系統(tǒng)，監(jiān)測持續(xù)的時間段內(nèi)系統(tǒng)運行有無異常。以“校農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)原型為例，可持續(xù)監(jiān)測48小時的系統(tǒng)運行情況，查看各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取信息有無異常，記錄“澆灌”“注水”“補光”“通風”等關(guān)鍵性時刻，對比平臺中的數(shù)據(jù)信息，以判斷系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性01.知識點講解組內(nèi)分工，選擇“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)原型中的任意一物聯(lián)子系統(tǒng)原型，調(diào)整該原型程序中的“閾值”設定，記錄情況，體驗傳感與控制機制的變化過程，并組內(nèi)交流和分享。小組合作探究活動3：物聯(lián)系統(tǒng)原型的聯(lián)調(diào)0301.知識點講解溫馨提示在物聯(lián)系統(tǒng)原型的試運行過程中，可能會出現(xiàn)各種故障和問題。需要進行故障排除，找出問題所在，并進行修復。排除故障的方法可采用逐一排查、分析數(shù)據(jù)、對比測試結(jié)果等方法?；顒?：物聯(lián)系統(tǒng)原型的聯(lián)調(diào)0301.知識點講解“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)原型的設計和創(chuàng)作基本落幕。上網(wǎng)查找資料或走訪身邊真實的“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)，思考并小組討論:物聯(lián)系統(tǒng)原型和你身邊真實的物聯(lián)系統(tǒng)有哪些異同?小組合作探究活動3：物聯(lián)系統(tǒng)原型的聯(lián)調(diào)0301.知識點講解活動3：物聯(lián)系統(tǒng)原型的聯(lián)調(diào)03物聯(lián)系統(tǒng)原型在歷經(jīng)需求分析、方案設計、具體實踐和調(diào)試運行后，便可投入運行。在實踐和調(diào)試過程中，會經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決產(chǎn)生新問題再探索的螺旋上升過程，這一過程推進了物聯(lián)系統(tǒng)原型的更新和迭代，物聯(lián)系統(tǒng)也漸趨完善。答對啦1.組內(nèi)交流“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)原型調(diào)試運行過程中所遇問題填寫下表。鞏固練習序號調(diào)試運行所遇問題描述解決方法與策略心得與收獲（選做）2.以小組為單位，班級發(fā)布“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)原型，填寫下表鞏固練習物聯(lián)系統(tǒng)原型名稱功能簡介具體達成(硬件和軟件)反思和迭代方向小組名稱:__________團隊成員:___________________________________________系統(tǒng)原型名稱評價要點綜合評價和建議創(chuàng)新性☆☆☆功能性☆☆☆技術(shù)性☆☆☆藝術(shù)性