2.2物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)教案階段1--------預(yù)期結(jié)果所確定的目標(biāo)：1.了解物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的主要類型（條形碼、RFID、光學(xué)字符、IC卡、機(jī)器視覺、生物識(shí)別等）及典型應(yīng)用場景；2.能區(qū)分不同自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的技術(shù)方案；3.掌握RFID技術(shù)的基本組成、工作原理及分類方式。理解：1.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)感知層中的核心作用；2.RFID技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用中的挑戰(zhàn)（如隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)安全）；3.不同自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的適用場景及技術(shù)選型依據(jù)?；締栴}：1.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)“物物相連”的數(shù)據(jù)采集功能？2.RFID與條形碼相比有哪些優(yōu)勢？在什么情況下更適合使用有源RFID標(biāo)簽？3.生活中常見的生物識(shí)別技術(shù)有哪些？它們各自的技術(shù)原理是什么？學(xué)生將會(huì)知道（將能夠做到）1.能識(shí)別并描述至少3種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的工作流程；2.能根據(jù)應(yīng)用場景（如超市、圖書館、機(jī)場）設(shè)計(jì)簡單的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)方案；3.能操作NFC工具完成基礎(chǔ)的標(biāo)簽讀寫與信息查詢?nèi)蝿?wù)；4.能分析不同自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及安全隱私問題。階段2--------評(píng)估證據(jù)表現(xiàn)性任務(wù)：1.超市自動(dòng)結(jié)賬系統(tǒng)設(shè)計(jì)：繪制基于RFID技術(shù)的超市商品識(shí)別與結(jié)算流程設(shè)計(jì)圖，標(biāo)注關(guān)鍵設(shè)備（標(biāo)簽、讀寫器、天線）及數(shù)據(jù)傳輸路徑。2.校園應(yīng)用創(chuàng)新提案：小組合作設(shè)計(jì)“自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在校園管理中的創(chuàng)新應(yīng)用”方案（如智能門禁、圖書館借閱、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理），提交功能說明與技術(shù)選型報(bào)告。其他證據(jù)：1.技術(shù)對(duì)比表格：完成不同自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（條形碼、RFID、生物識(shí)別等）的應(yīng)用場景、成本、優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析表；2.實(shí)踐操作記錄：提交NFC生活通APP的操作截圖（如銀行卡信息查詢、電子標(biāo)簽制作）及實(shí)驗(yàn)心得；3.場景分析報(bào)告：分析某地鐵站的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用（如閘機(jī)二維碼、人臉識(shí)別），評(píng)估其效率與安全性。階段3--------學(xué)習(xí)計(jì)劃一、導(dǎo)入新課1.案例導(dǎo)入：講述超市店長蘇明的工作日常（考勤打卡、商品盤點(diǎn)、自動(dòng)結(jié)賬），引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用（員工卡RFID、商品標(biāo)簽、PDA盤點(diǎn)設(shè)備）。2.視頻觀看：播放“物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用集錦”（包含物流分揀、無人超市、智能倉儲(chǔ)場景），提問：“這些場景中數(shù)據(jù)是如何自動(dòng)采集的？”二、新課內(nèi)容1.頭腦風(fēng)暴：生活中的“隱形識(shí)別”小組列舉生活中見過的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用（如手機(jī)掃碼支付、地鐵閘機(jī)、身份證驗(yàn)證）；將列舉的場景按“接觸式/非接觸式”“光學(xué)識(shí)別/無線識(shí)別”進(jìn)行分類。2.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)概述（1）定義：非接觸式自動(dòng)采集物體信息并轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心支撐；（2）主要類型：條形碼：黑白條紋圖案，通過光學(xué)掃描讀取數(shù)據(jù)（如商品包裝上的EAN碼）；RFID：無線射頻識(shí)別，通過無線電信號(hào)識(shí)別目標(biāo)（如公交卡、門禁卡）；生物識(shí)別：基于人體特征（指紋、人臉、虹膜）的身份驗(yàn)證技術(shù)；其他：IC卡（芯片卡）、機(jī)器視覺（快遞分揀）、光學(xué)字符識(shí)別（OCR，如車牌識(shí)別）。3.RFID技術(shù)詳解（核心內(nèi)容）（1）概念：通過無線電訊號(hào)識(shí)別目標(biāo)并讀寫數(shù)據(jù)，無需機(jī)械或光學(xué)接觸；（2）系統(tǒng)組成：①射頻標(biāo)簽：由芯片和天線組成，存儲(chǔ)唯一標(biāo)識(shí)信息（如商品ID、用戶信息）；分類（按供電方式）：無源卡（無電池，壽命長，作用距離短）、有源卡（有電池，作用距離遠(yuǎn)，成本高）；分類（按頻率）：低頻（LF，125KHz，如門禁）、高頻（HF，13.56MHz，如校園卡）、超高頻（UHF，915MHz，如物流追蹤）；②讀寫器：發(fā)射無線電波并接收標(biāo)簽反饋信號(hào)的設(shè)備（如超市收銀臺(tái)的RFID讀寫器）；③天線：傳遞射頻信號(hào)，分為標(biāo)簽天線和讀寫器天線。（3）工作原理：①讀寫器通過天線發(fā)送特定頻率的無線電波；②標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，通過感應(yīng)電流供電（無源標(biāo)簽）或主動(dòng)發(fā)射信號(hào)（有源標(biāo)簽）；③讀寫器接收標(biāo)簽數(shù)據(jù)并傳輸至系統(tǒng)進(jìn)行處理（如超市結(jié)算系統(tǒng)顯示商品總價(jià)）。4.技術(shù)對(duì)比與選型小組討論：“為什么超市商品同時(shí)使用條形碼和RFID標(biāo)簽？兩者各有什么不可替代的優(yōu)勢？”表格總結(jié)：技術(shù)類型核心原理典型應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)條形碼光學(xué)掃描商品包裝成本極低，制作簡單需視線接觸，數(shù)據(jù)容量小RFID（無源）射頻感應(yīng)公交卡、門禁非接觸式，可批量讀取作用距離短（<10cm）RFID（有源）主動(dòng)發(fā)射信號(hào)物流集裝箱追蹤作用距離遠(yuǎn)（>100m）成本高，電池壽命有限指紋識(shí)別生物特征比對(duì)手機(jī)解鎖、考勤唯一性強(qiáng)，無需攜帶設(shè)備易受指紋磨損影響5.安全與隱私挑戰(zhàn)“RFID標(biāo)簽可能被非法讀取，如何保護(hù)個(gè)人信息？”（如加密標(biāo)簽數(shù)據(jù)、使用滅活技術(shù)）；討論：人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用是否侵犯隱私？如何平衡便利性與安全性？三、實(shí)踐操作1.NFC技術(shù)體驗(yàn)（基于“NFC生活通”APP）任務(wù)1：身份識(shí)別。使用NFC功能讀取校園一卡通信息，記錄卡號(hào)、有效期等數(shù)據(jù)，理解RFID標(biāo)簽的信息存儲(chǔ)方式；任務(wù)2：數(shù)據(jù)交互。兩部手機(jī)通過NFC傳輸文件（圖片/文檔），對(duì)比藍(lán)牙傳輸速度，分析NFC的近距離通信優(yōu)勢；任務(wù)3：創(chuàng)意標(biāo)簽制作。制作“個(gè)人電子名片”標(biāo)簽，寫入姓名、聯(lián)系方式、班級(jí)信息，實(shí)現(xiàn)手機(jī)觸碰交換名片。2.RFID標(biāo)簽分類實(shí)驗(yàn)（模擬）（1）材料：無源RFID卡（公交卡）、有源RFID模塊（教師演示用）、金屬屏蔽袋；（2）步驟：①用手機(jī)NFC讀取公交卡信息，記錄可識(shí)別距離；②將公交卡放入金屬袋后再次讀取，觀察信號(hào)屏蔽效果；③教師演示有源RFID模塊的遠(yuǎn)距離讀?。?gt;5米），對(duì)比不同標(biāo)簽的適用場景。四、拓展練習(xí)1.校園場景設(shè)計(jì)任務(wù)。提供本校校園平面圖（標(biāo)注教學(xué)樓、圖書館、實(shí)驗(yàn)室、校門等區(qū)域）；小組完成任務(wù)：（1）為圖書館設(shè)計(jì)“智能借閱系統(tǒng)”，規(guī)劃RFID標(biāo)簽類型（無源/有源）、讀寫器安裝位置；（2）為實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)“設(shè)備管理方案”，選擇識(shí)別技術(shù)（IC卡、RFID、二維碼）并說明理由；（3）提交設(shè)計(jì)草圖與設(shè)備清單，標(biāo)注數(shù)據(jù)流向（如標(biāo)簽→讀寫器→管理系統(tǒng)）。2.實(shí)地調(diào)研與改進(jìn)建議觀察學(xué)?，F(xiàn)有自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（如門禁刷卡、食堂消費(fèi)機(jī)），小組討論：（1）目前系統(tǒng)存在哪些不便之處？（如刷卡距離近、識(shí)別速度慢）；（2）如何用新技術(shù)改進(jìn)？（如升級(jí)為NFC、增加人臉識(shí)別備用方案）