L,義務(wù)教育信息科技教學(xué)指南物聯(lián)網(wǎng)實踐與探索第16課模塊功能先劃分

模塊功能先劃分學(xué)習(xí)目標(biāo)01了解物聯(lián)系統(tǒng)的基本工作流程，能確定簡易物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求。02能夠根據(jù)實際需要劃分簡易物聯(lián)系統(tǒng)的功能模板。

模塊功能先劃分問題情景

模塊功能先劃分學(xué)習(xí)內(nèi)容01

02

03確定物聯(lián)系統(tǒng)的功能需

解劃分物聯(lián)系統(tǒng)的功能模求

塊了解物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)1.物聯(lián)系統(tǒng)的一般工作環(huán)節(jié)有哪些?2.物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊如何劃分?

模塊功能先劃分

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊一、了解物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)物聯(lián)系統(tǒng)會根據(jù)任務(wù)目標(biāo)，采集周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、存儲、分析處理，再設(shè)計算法，通過執(zhí)行器對現(xiàn)實世界采取行動。不同的物聯(lián)系統(tǒng)在功能、軟硬件組成上各有不同，但工作環(huán)節(jié)類似。外部環(huán)境采集數(shù)據(jù)

傳輸與存儲數(shù)據(jù)

分析處理數(shù)據(jù)反饋與控制物聯(lián)系統(tǒng)物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊學(xué)習(xí)活動1:分析系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)選擇生活中常見的一兩個物聯(lián)系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)。物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊

模塊功能先劃分智能花盆共享

單車智能

門鎖無人機物聯(lián)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)傳輸與存儲數(shù)據(jù)分析處理數(shù)據(jù)反饋與控制共享單車位置傳感器采集

單車位置數(shù)據(jù)。通過窄帶物聯(lián)網(wǎng)

傳輸單車位置數(shù)

據(jù)。計算單車的具體

位置。用戶掃碼開鎖。模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊以共享單車為例：物聯(lián)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)傳輸與存儲數(shù)據(jù)分析處理數(shù)據(jù)反饋與控制模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊實驗過程：選擇生活中常見的物聯(lián)系統(tǒng)，填寫下面的物聯(lián)系統(tǒng)工作環(huán)節(jié)分析表

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊二、確定物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求搭建物聯(lián)系統(tǒng)前，首先需要明確系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)，期望利用該系統(tǒng)來達(dá)到什么目的或解決什么問題，進(jìn)而得出物聯(lián)系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能。我的物聯(lián)系統(tǒng)能解決什么問題呢?

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊學(xué)校種植了一些綠色植物，為了解校園不同區(qū)域的實時環(huán)境狀況，決定搭綜合成本，開發(fā)難度，

實際意義等因素考慮，還

有沒有其它物聯(lián)系統(tǒng)項目

可以選擇?建一個物聯(lián)花盆系統(tǒng)。我先明確物聯(lián)花盆系統(tǒng)的四個環(huán)節(jié)，即采

集

數(shù)

據(jù)

、

傳

輸

與

存

儲數(shù)據(jù)、分析處理數(shù)據(jù)、反饋與控制。

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊環(huán)節(jié)功能描述采集數(shù)據(jù)傳輸與存儲數(shù)據(jù)分析處理數(shù)據(jù)反饋與控制模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊分組討論，明確物聯(lián)花盆系統(tǒng)的基本功能，形成如表所示的物聯(lián)花盆系統(tǒng)功能需求表。環(huán)節(jié)功能描述采集數(shù)據(jù)可實時獲取溫度、土壤濕度、光照強度等數(shù)據(jù)；可通過網(wǎng)絡(luò)獲取天氣預(yù)報數(shù)據(jù)。傳輸與存儲數(shù)據(jù)可通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸給物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺。分析處理數(shù)據(jù)可從物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺獲取歷史數(shù)據(jù)；可對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析處理，得到簡單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果和可視化圖表。反饋與控制可動態(tài)顯示土壤濕度情況；可根據(jù)溫度、土壤濕度、天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動灌溉。模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊分組討論，明確物聯(lián)花盆系統(tǒng)的基本功能，形成如表所示的物聯(lián)花盆系統(tǒng)功能需求表。數(shù)據(jù)可視化是數(shù)據(jù)分析處理的重要內(nèi)容，將數(shù)據(jù)以進(jìn)度條、柱狀圖或折線圖等形式展示，使復(fù)雜信息更易于理解和使用，從而提高了物聯(lián)系統(tǒng)的實用性和用戶友好性。13681250136610001364750136213601358135611:54:24

11:54:26物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)+valueMsg1370模塊功能先劃分物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求11:54:32

11:54:34

11:54:4050025011:54:3011:54:32

11:54:3411-54.2211:54:3811:54:28150011:54:24

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊學(xué)習(xí)活動2:分析系統(tǒng)的功能需求圍繞生活中某一實際問題，設(shè)計一個物聯(lián)系統(tǒng)，完成功能需求分析。

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊三、劃分物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊為了降低難度，需要把物聯(lián)系統(tǒng)分解為多個功能模塊，并明確每個功能模塊負(fù)責(zé)的任務(wù)以及模塊之間的關(guān)系。物聯(lián)花盆系統(tǒng)可以分為環(huán)境感知模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、服務(wù)平臺模塊

和執(zhí)行模塊。環(huán)境感知模塊網(wǎng)絡(luò)通信模塊

服務(wù)平臺模塊傳感器主控板執(zhí)行

模塊執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

服務(wù)器模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊環(huán)境感知模塊：負(fù)責(zé)采集環(huán)境數(shù)據(jù)。超聲波傳感器土壤濕度傳感器Soil

Moisture傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)

主控板負(fù)責(zé)接收傳感器的數(shù)據(jù)

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊網(wǎng)絡(luò)通信模塊：負(fù)責(zé)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊服務(wù)平臺模塊：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的匯總、存儲、處理。掌控IOT

中小學(xué)物聯(lián)網(wǎng)實驗平臺掌

控IOTAPI接口調(diào)試后臺管理系統(tǒng)項目管理首頁

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊執(zhí)行模塊：負(fù)責(zé)反饋與控制，從而實現(xiàn)物聯(lián)系統(tǒng)對現(xiàn)實世界的反饋。水泵開啟或關(guān)閉LED

燈亮或滅舵機轉(zhuǎn)動角度RGB

LED燈舵機水泵在物聯(lián)系統(tǒng)功能模塊的劃分中，有一些設(shè)備會涉及多個功能模塊。例如，在物聯(lián)花盆系統(tǒng)中，作為控制器的主控板既是環(huán)境感知模塊

中的一部分，也是執(zhí)行模塊中的一部分，而且由于主控板提供了聯(lián)

網(wǎng)功能，因此也是網(wǎng)絡(luò)通信模塊的一部分。

模塊功能先劃分

模塊功能先劃分

物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)

物聯(lián)系統(tǒng)的功能需求

物聯(lián)系統(tǒng)的功能模塊學(xué)習(xí)活動3:完善物聯(lián)項目設(shè)計在學(xué)習(xí)活動2的基礎(chǔ)上，完善物聯(lián)項目設(shè)計。注意：物聯(lián)項目設(shè)計應(yīng)包含物聯(lián)系統(tǒng)環(huán)節(jié)、各環(huán)節(jié)功能需求、功能模塊劃分等。1.高鐵上安裝了煙霧報警系統(tǒng)，任何區(qū)域有煙霧，列車長和司機都可以第一時間收到報警信息。結(jié)合物聯(lián)系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)，說一說高鐵煙霧報警系

統(tǒng)的每個工作環(huán)節(jié)可能使用了哪些硬件?

模塊功能先劃分拓展與提升環(huán)境數(shù)據(jù)采集與傳輸分析處

理數(shù)據(jù)掌控IOT物聯(lián)網(wǎng)服

務(wù)器

模塊功能先劃分煙霧報警器煙霧傳感器緊急制動2.如今，城市的公交系統(tǒng)越來越智能化。人們通過智能終端可以實時查詢公交車的位置。嘗試分析物聯(lián)公交系統(tǒng)的功能模塊。

模塊功能先劃分拓展與提升環(huán)節(jié)功能描述環(huán)境感知模塊利用北斗車載定位終端等獲得實時位置。網(wǎng)絡(luò)通信模塊通過窄帶物聯(lián)網(wǎng)連接互聯(lián)網(wǎng)。服務(wù)平臺模塊在公交公司數(shù)據(jù)中心部署了物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺。執(zhí)行模塊智能終端應(yīng)用軟件查詢公交車的位置