《物聯(lián)網(wǎng)》教案課程

《物聯(lián)網(wǎng)》教案

授課時間第1周第1次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打J）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第一章物聯(lián)網(wǎng)概論

教學目標

1.了解物聯(lián)網(wǎng)的概念。？

2.了解物聯(lián)網(wǎng)應用的相關知識。

教學重點及難點：

重點：物聯(lián)網(wǎng)的概念。

難點：物聯(lián)網(wǎng)的應用知識

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容：

1.自我介紹。

2.介紹本門課程的學習目標，參考書籍。

3.介紹課程的考核方式

期末成績=平時成績*30%+期末閉卷考試*70%

4.教學過程：

一、導入

1.從古至今，人們傳遞信息的方式有哪些？這些傳遞信息方式都有哪些特點？

（突出現(xiàn)代工具為人們傳遞信息帶來的方便與快捷等優(yōu)點）

2.剛才我們了解了人與人之間的信息傳遞，那么，物體與物體之間又是如何傳遞

信息的呢？

3.播放視頻，了解基本的物聯(lián)網(wǎng)應用，及其物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況。

學生思考、討論、交流。

二、新授課程：學習物聯(lián)網(wǎng)。

1.介紹物聯(lián)網(wǎng)概念

①教師提出任務：學生自己總結概念。

②介紹物聯(lián)網(wǎng)的三大特征。感知物體、信息傳輸、智能應用。

③看圖，提出問題：通過圖畫你看懂了什么？

想想現(xiàn)實中物聯(lián)網(wǎng)有怎樣的應用？

經(jīng)驗交流：把自己獲得的物聯(lián)網(wǎng)知識與大家分享。

2.了解物聯(lián)網(wǎng)應用。

①自讀課本2-3頁，初步了解物聯(lián)網(wǎng)在各方面的實際運用。

②播放相關的光盤內容。

③深入介紹，加深學生印象，使學生對物聯(lián)網(wǎng)的應用有更加深入的了解。

教師適當講解物聯(lián)網(wǎng)在智能家電、智能交通、智能物流、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、

智能醫(yī)療、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能安防方面的應用。選取一個實際的例子重點進

行介紹。

3.討論：物聯(lián)網(wǎng)技術在社會生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應用，舉例說明物聯(lián)網(wǎng)技

術給你的生活帶來了怎樣的體驗和變化？

三、課堂小結

教師：這節(jié)課同學們學習了物聯(lián)網(wǎng)技術，了解了物聯(lián)網(wǎng)技術的概念以及其在實際

生活中的應用。課后希望大家通過自己的觀察、調查等相關的途徑，更加客觀清楚的

認識物聯(lián)網(wǎng)，了解物聯(lián)網(wǎng)的技術應用，在生活實踐中體驗到物聯(lián)網(wǎng)帶給我們的方便和巨

大作用。

1.課下上網(wǎng)了解物聯(lián)網(wǎng)的相關知識，預習下堂課的內容。

作業(yè)

2.完成實踐學習。通過實地觀察、調查或網(wǎng)絡搜索等途徑，了解周邊物

布置

聯(lián)網(wǎng)技術的應用。

教學通過本次課的學習，學生對物聯(lián)網(wǎng)有一個直觀的了解，能夠知道物聯(lián)

后記網(wǎng)的概念和應用領域。

授課時間第1周第2次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打V）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第一章物聯(lián)網(wǎng)概述

教學目標

了解物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，掌握物聯(lián)網(wǎng)的體系結構

教學重點及難點：

重點：物聯(lián)網(wǎng)的體系結構

難點：物聯(lián)網(wǎng)的體系結構

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT;

教學過程與教學內容：

【課程引入】：

1.復習上節(jié)課內容，引發(fā)學生回憶對物聯(lián)網(wǎng)的概念如何理解的。

2.介紹本門課程的學習目標，包括物聯(lián)網(wǎng)的概念和發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的體系結構。

3.教學過程：

物聯(lián)網(wǎng)的概念：簡單的理解讓物與物之間會感應會說話；“在互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎

上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡

概念。（具體概念省略）

4.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展：

1995年，BillGates在《未來之路》中提及物聯(lián)網(wǎng)概念;

至今，中間具體內容省略。

?物聯(lián)網(wǎng)在國內的發(fā)展：

目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在中國發(fā)展迅速，例如RFID己具有自主開發(fā)生產(chǎn)低頻、高頻與

微波電子標簽及讀寫器的技術及系統(tǒng)集成能力，在芯片設計與制造、標簽封裝、

讀寫器設計與制造、系統(tǒng)集成與管理軟件、網(wǎng)絡運營、應用開發(fā)等方面取得了較

大進步，市場培育和應用示范初見成果。目前中國物聯(lián)網(wǎng)相關企業(yè)已有數(shù)百家，

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈如圖1-1所示。從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，與當前的通信網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)鏈是類似

的，但是最大的不同點在于上游新增了RFID、NFC和傳感器等近距離通信系統(tǒng)，

下游新增了物聯(lián)網(wǎng)運營商。其中RFID、NFC和傳感器是給物品貼上身份標識和賦

予智能感知能力，物聯(lián)網(wǎng)運營商是海量數(shù)據(jù)處理和信息管理服務提供商。

?互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)的之間的關系

給學生5分鐘時間討論

5.物聯(lián)網(wǎng)體系架構

分為三層：即感知層、網(wǎng)絡層和應用層。

分為四層：即感知層、傳輸層、服務管理層（也稱智能層）和應用層。本質上講

這兩種分法都是一樣的。

此時把物聯(lián)網(wǎng)體系結構和互聯(lián)網(wǎng)的七層結構作對應向學生解釋，把本次課的難點

讓學生吃透。

物聯(lián)網(wǎng)

/感知技術XWSN\\

[RF1D/感應器//\（神經(jīng)末梢網(wǎng)）\\

智能芯片/納米ZigBee/藍牙/\

/\技術…WiFi/NFC/

網(wǎng)/

、、一能處

\自動控制/模/

\式識別/云計/

XM/SAAS^/

伽旺時防壬詼H*加班

【小結】

本堂課的重點內容再強調一遍：物聯(lián)網(wǎng)的概念和體系架構

作業(yè)1.上網(wǎng)了解物聯(lián)網(wǎng)框架結構的相關知識。

布置2.預習下堂課的內容

教學通過本次課的學習，學生對物聯(lián)網(wǎng)有一個直觀的了解，能夠知道物聯(lián)

后記網(wǎng)的框架結構。

授課時間第2周第1次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打V）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第一章物聯(lián)網(wǎng)概述

教學目標

掌握物聯(lián)網(wǎng)的主要技術，了解物聯(lián)網(wǎng)的應用及物聯(lián)網(wǎng)的前景

教學重點及難點：

重點：物聯(lián)網(wǎng)的主要技術

難點：云計算技術、感知與識別技術

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT;

教學過程與教學內容：

一、回顧上堂課的內容，創(chuàng)設意境，導入新課（3分鐘）（設疑法、提問法）

二、新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

1.物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)目標：

全面感知、可靠傳輸、智能處理、自動控制。

2.關鍵技術

（1）感知與識別技術

射頻識別RFID技術：是一種非接觸的自動識別技術，利用射頻信號及其空間耦合傳輸

特性，實現(xiàn)對靜態(tài)或移動物體的自動識別。（舉例）

（2）通信與網(wǎng)絡技術

（3）云計算技術

（4）中間件技術

這一部分是本節(jié)課的重點也是本章的重點，在教師講解完成后應配以相應的練習和

作業(yè)，練習均顯示在電子課件中

3.物聯(lián)網(wǎng)的應用

智能工業(yè)

智能農(nóng)業(yè)

智能物流

智能交通

智能電網(wǎng)（SmartGrid）

智能環(huán)保

智能醫(yī)療

智能家居（SmartHouse）

【小結】

本堂課的重點內容再強調一遍：物聯(lián)網(wǎng)的主要技術

作業(yè)結合書本和網(wǎng)絡預習第二章射頻識別RFID技術。

布置

教學第一章結束，將重點部分以問答題的形式布置作用，從作業(yè)上看，學

后記生掌握情況良好。

授課時間第2周第2次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打V）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第二章感知技術-射頻識別系統(tǒng)

教學目標

了解射頻識別系統(tǒng)技術概念發(fā)展，掌握其工作原理，掌握其特點和應用領域

教學重點及難點：

重點：射頻識別系統(tǒng)技術的工作原理和應用領域

難點：射頻識別系統(tǒng)技術的工作原理和應用領域

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容：

一、復習上節(jié)課內容，導入新課（3分鐘）（設疑法、提問法）

可采用提問的方式復習上節(jié)課內容，然后接著講述本節(jié)課的教學內容

二、新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

1.相關概念：

與人體結構中皮膚和五官的作用相似，感知層是物聯(lián)網(wǎng)的“皮膚”和“五官”。

它的功能是識別物體和采集信息。感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和

讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡等。

RFID是射頻識別技術的英文（RadioFrequencyIdentification,RFID）的縮寫，

即射頻識別。常稱為感應式電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、

電子條碼等。

2.介紹RFID系統(tǒng)組成的各個部分

（1）標簽

（2）天線

（3）讀寫器

（4）主機

2.RFID的分類

＞按供電的形式分：有源標簽、半有源射頻標簽、無源電子標簽

＞按照標簽的工作頻率分類：

■低頻段電子標簽30kHz?300kHz、中高頻段電子標簽3MHz?30MHz、超高頻

與微波標簽433.92MHz,862（902）?928MH,

2.45GHz,5.8GHz

＞按芯片分：只讀卡、讀寫卡和CPU卡。

＞按作用距離可分為密耦合卡（作用距離小于1cm）、近耦合卡（作用距離小于15cm）、

疏耦合卡（作用距離約1m）和遠距離卡（作用距離從1m到10m,甚至更遠）。

3.RFID的工作原理：

閱讀器控制

及獲取數(shù)據(jù)

電源

讀寫器通過發(fā)射破頻謖遇系維頗維的射頻楣號，當RFID進入發(fā)射天線工作區(qū)域時

產(chǎn)生感應電流，標簽獲得能量被激活，將自身編碼等信息通過內置發(fā)送天線發(fā)送出去,

系統(tǒng)接收天線接收到標簽發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調節(jié)器傳送到讀寫器，讀寫器對

接收的信號進行解調和解碼然后送到后臺主系統(tǒng)進行相關處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算

判斷該標簽的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)

行機構動作。

應用系統(tǒng)閱讀器電子標簽

4.RFID的典型應用：典型的RFID系統(tǒng)

RFID技術廣泛應用在社會生產(chǎn)生活各領域。日常生活中我們經(jīng)常要使用各式各樣

的數(shù)位識別卡，如信用卡、電話卡、金融IC卡等。大部分的識別卡，都是與讀卡機作

接觸式的連接來讀取數(shù)位資料，常見方法有磁條刷卡或IC晶片定點接觸。射頻識別系

統(tǒng)最重要的優(yōu)點是非接觸識別，它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無法使用

的惡劣環(huán)境閱讀標簽，并且閱讀速度極快，大多數(shù)情況下不到100ms。

證件管理、RFID電子門票、高速公路自動收費及交通管理、門禁保安、生產(chǎn)

線自動化、防偽

三、課堂小結（2分鐘）（講解法）

本節(jié)課所學知識點比較多，但應分清主次，應重點復習需掌握的內容。

四、課后作業(yè)（1分鐘）（講解法）

學生以書面形式完成作業(yè)

五、開拓思維，同時提出新的問題（1分鐘）（激趣法）

下一節(jié)課即將開始講授傳感器的內容，這一節(jié)實踐性比較強，回去應好好預習一

下

【小結】

本堂課的重點內容再強調一遍：RFID技術的工作原理和應用領域。

作業(yè)課下上網(wǎng)了解RFID的相關知識，預習下堂課的內容

布置

通過本次課的學習，學生對RFID有一個直觀的了解，能夠知道RFID

教學

后記的組成。

授課時間第3周第1次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打J）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第二章感知技術-條形碼、磁條卡、IC卡

教學目標

了解條形碼、磁條卡、IC卡的基本結構，優(yōu)缺點，應用領域

教學重點及難點：

重點：條形碼、磁條卡、IC卡的優(yōu)缺點和應用領域

難點：條形碼、磁條卡、IC卡的優(yōu)缺點和應用領域

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容：

【課程引入】：

1.回顧RFID的組成，思考其應用領域，引出RFID應用的具體例子，及今次課主

要的學習內容：條形碼、磁條卡、IC卡。

2.介紹本節(jié)課的學習任務

3.新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

一.條形碼

概念：條形碼是一種信息的圖形化表示方法，可以把信息制作成條形碼，然后用

條碼閱讀機掃描得到一組反射光信號，此信號經(jīng)過光電轉換后變?yōu)橐唤M與線條、空白

相對應的電子信號，經(jīng)解碼后還原為相應的文字、數(shù)字，再傳入計算機。

古￥

品名:

《天K元的）

型號:695T

規(guī)格:21弦（老紅木）

圖案:書法

行業(yè)標準:QBTT12073-99

制造商:上海民族樂器T

PRODUCTCODE:BGZ8A695T104

HIMIIHIIIHIIIIII

SERIALNO:1188957452553

llllllllllllllllllllllllllllllllll

條形碼與條形碼閱讀器

1.一維條形碼

一維條形碼或稱條碼（barcode）是將寬度不等的多個黑條和空白，按一定的編

碼規(guī)則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。條形碼可以標出物品的生產(chǎn)國、

制造廠家、商品名稱、生產(chǎn)日期以及圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期

等信息，因此在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統(tǒng)等很多領域得到了

廣泛的應用。

一維條碼主要包括EAN碼、39碼、交叉25碼、UPC碼、128碼、93碼等幾種

常見的碼制。一維條碼的特點如下：

1）一維條形數(shù)據(jù)容量較小，僅能表示30個字符左右，只能包含字母和數(shù)

字，并且條碼尺寸相對較大（空間利用率較低），條碼遭到損壞后便不能閱讀。

2）可以識別商品的基本信息，例如，商品名稱、價格等，但并不能提供商

品更詳細的信息，要調用更多的信息，需要計算機數(shù)據(jù)庫的進一步配合。

3）用一維條碼表示漢字或圖像信息幾乎是不可能的，這在某些應用漢字的場

合很不方便。

2.二維條形碼

?通常一維條形碼所能表示的字符集不過10個數(shù)字、26個英文字母及一些特殊

字符，條碼字符集最大所能表示的字符個數(shù)為128個ASCII字符，信息量非常

有限，因此二維條形碼誕生了。二維條碼就是將一維條碼存儲信息的方式擴展

到二維空間上，從而存儲更多的信息，從一維條碼對物品的“標識”轉為二維

條碼對物品的“描述”。

二維條形碼是在二維空間水平和豎直方向存儲信息的條形碼。它的優(yōu)點是信息

容量大，譯碼可靠性高，糾錯能力強，制作成本低，保密與防偽性能好。

二.磁條卡

磁卡(magneticcard)是一種卡片狀的磁性記錄介質，利用磁性載體記錄字符

與數(shù)字信息，用來識別身份或其他用途。根據(jù)使用基材的不同，磁卡可分為PET

卡、PVC卡和紙卡三種；根據(jù)磁層構造的不同，又可分為磁條卡和全涂磁卡兩

種。磁卡使用方便，造價便宜，用途極為廣泛，可用于制作信用卡、銀行卡、

地鐵卡、公交卡、門票卡、電話卡；電子游戲卡、車票、機票以及各種交通收

費卡等。今天在許多場合我們都會用到磁卡，如在食堂就餐，在商場購物，乘

公共汽車，打電話，進入管制區(qū)域等等，不一而足。

磁卡和讀卡設備

三.IC卡

?IC卡是集成電路卡(IntegratedCircuitCard)的英文簡稱，在有些國家也稱之為

智能卡、微芯片卡等，它是通過在集成電路芯片上寫的數(shù)據(jù)來進行識別的。IC

卡與IC卡讀寫器，以及后臺計算機管理系統(tǒng)組成了IC卡應用系統(tǒng)。

優(yōu)點：

1.可靠性高：非接觸式IC卡與讀寫器之間無機械接觸，避免了由于接觸讀寫

而產(chǎn)生的各種故障。例如：由于粗暴插卡，非卡外物插入，灰塵或油污導致接

觸不良等原因造成的故障。此外，非接觸式IC卡表面無裸露的芯片，無須擔心

脫落，靜電擊穿，彎曲，損壞等問題，既便于卡片的印刷，又提高了卡片使用

的可能性。

2.操作方便快捷：由于使用IC卡射頻通訊技術，讀寫器在10cm范圍內就可

以對IC卡進行讀寫，沒有插拔卡的動作。非接觸式IC卡使用時沒有方向性，

IC卡可以任意方向掠過讀寫器表面，讀寫時間不大于0.1s,大大提高了每次使

用的速度。

3.安全性好：非接觸式IC卡的序列號是唯一的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將

此序列號固化，不可更改。世界上沒有任何兩張卡的序列號會相同。

【小結】

日常生活一維碼，二維碼，銀行卡，公交卡分別屬于RFID的哪一種應用，各自的特點

加以強調。

作業(yè)總結日常生活中所見到的RFID技術，說明其類別。

布置

教學通過本次課的學習，學生對RFID中所用的識別技術有了解，能夠在

后記日常生活中掌握條形碼、磁條卡、IC卡的優(yōu)缺點和應用領域。

授課時間第3周第2次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打J）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第二章感知技術-傳感器技術

教學目標

熟悉溫度傳感器及其應用領域，2.了解濕度傳感器。

教學重點及難點：

重點：溫度傳感器及其應用領域

難點：溫度傳感器及其應用領域

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容：

【課程引入】：

1.回顧上節(jié)課內容，介紹本節(jié)課的學習任務

2.新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

一.傳感器相關概念

傳感技術是物聯(lián)網(wǎng)的基礎技術之一，是自動檢測和自動轉換技術的總稱，處于物

聯(lián)網(wǎng)構架的感知層。

傳感器是一種能把特定的被測信號，按一定規(guī)律轉換成某種“可用信號”輸出的

器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。所以，傳感器又經(jīng)常稱為變換器、

轉換器、檢測器、敏感元件、換能器等。顧名思義，傳感器的功能包括感和傳，

即感受被測信息，并傳送出去。根據(jù)傳感器的功能要求，它一般應由三部分組成，

即：敏感元件、轉換元件、轉換電路.

同學們，實際上我們生活中這樣的傳感器還有很多，你知道還有些什么嗎？？

大家說了很多，今天老師給大家?guī)砹似渲幸粯?，大家看看這是什么，你知道它

使用的是什么傳感器嗎？？（出示課題：電子溫度計一一溫度傳感器）？

二、溫度傳感器？

這是在我們生活中常見的電子溫度計，它使用的是溫度傳感器，那么溫度傳感器

是做什么的呢？大家一起看看書上的介紹。能夠探測物體溫度及其變化并轉換成電信

號的電子器件叫作溫度傳感器。？

大家思考一下，溫度傳感器的作用很明顯和紅外線相同是用來探測溫度的，那么

它能用在什么方面呢？？

小組討論，并進行匯報？

師：溫度控制，還有探測環(huán)境，在一些環(huán)境中也可以搭配紅外做報警裝置等等。

它的用途也是相當廣泛的。？

三、濕度傳感器？

在天氣預報中，經(jīng)常會出現(xiàn)溫度和濕度的預報，這是因為對種植業(yè)來說，濕度和

溫度同樣重要。濕度指的是什么有同學知道嗎？？

原來我們的空氣，是有一定的水汽，水汽的多和少對環(huán)境還是很有影響的，這也

是很多鐵制品，在放置一段時間后，會生銹的原因，那么怎么樣的濕度是適宜的呢，

我們一起來看看書上的介紹。？

學生觀察書上的介紹，了解適宜的濕度數(shù)據(jù)。？

溫度不控制，對生活的影響大家很容易感受到，那么濕度如果不控制，對我們的

生活是否有影響呢？請學生上網(wǎng)搜索相關知識，組內交流，進行匯報。？

四、總結？

通過今天的學習，我們簡單的了解了溫度和濕度傳感器，相對于溫度我們比較熟

悉，濕度我們是第一次了解，但大家可以發(fā)現(xiàn)，它在我們的生活中，其實也有非常重

要的影響。課后希望大家通過自己的觀察、調查等相關的途徑，更加客觀清楚的認識

這兩種傳感器，了解它們的技術應用，在生活實踐中體驗到它們帶給我們的方便和巨

大作用。

【小結】

在人們的日常生活、生產(chǎn)和科研中，溫度的測量都占有重要的地位。溫度是表

征物體冷熱程度的物理量。溫度傳感器可用于家電產(chǎn)品中的電冰箱、空調、微

波爐等；還可用在汽車發(fā)動機的控制中，如測定水溫、吸氣溫度等；也廣泛用

于檢測化工廠的溶液和氣體的溫度。

溫度傳感器有各種類型，根據(jù)敏感元件與被測介質接觸與否，可分為接觸式和非接

觸式兩大類；按照傳感器材料及電子元器件特性，可分為熱電阻和熱電偶兩類。在選

擇溫度傳感器時，應考慮到諸多因素，如被測對象的濕度范圍、傳感器的靈敏度、精

度和噪聲、響應速度、使用環(huán)境、價格等。

五、討論：

總結日常生活中所見到溫度傳感器，說明其主要用途。

作業(yè)通過書本和網(wǎng)絡總結常見的溫度傳感器，并說明其作用

布置

教學通過本次課的學習，學生能夠掌握傳感器的慨念，并能知曉日常生活

后記中常見溫度傳感器的作用。

授課時間第4周第1次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打J）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第二章感知技術-紅外線傳感器

教學目標

L認識紅外線傳感器。

2.掌握紅外線傳感器的應用。

教學重點及難點：

重點：認識紅外線傳感器。

難點：紅外線傳感器的應用。

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容：

【課程引入】：

1.回顧傳感器的概念。

2.介紹本節(jié)課的學習任務。

第一部分以生活中的紅外線感應樓道燈為例，通過對其工作過程的解讀，引出本

課核心內容一一紅外線傳感器。第二部分在對紅外線傳感器進行介紹的基礎上，簡單

說明其特點及紅外線感應開關的使用場所。第三部分介紹紅外線傳感器的廣泛應用。

3.新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

一、導入？

1.大家知道或者了解紅外線么？？

2.什么東西可以發(fā)出紅外線呢，人體可以么？？

學生思考、討論、交流。？

一、就我？

教師：介紹紅外線的知識和概念。？

1.生介紹紅外線知識。？

①教師提出任務：生自讀概念。？

②紅外線感應樓道燈又是如何工作的呢？？

③生自讀課本了解相關原理和知識。經(jīng)驗交流：把自己的親身經(jīng)歷與大家分享。？

2.認識紅外線傳感器？

①閱讀課本，初步認識紅外線傳感器。？

②指名學生說出紅外線傳感器的操作特點。？

③深入介紹，加深學生印象，使學生對物聯(lián)網(wǎng)的應用有更加深入的了解。？

3.課后完成實踐園。通過實地觀察、調查或網(wǎng)絡搜索等途徑，了解周邊樓道開關

的控制方式。？

4.認識紅外線傳感器的應用？

①師介紹紅外線傳感器的應用，使學生了解其應用非常廣泛。??

②思考：樓道燈自動點亮后，為什么需要延遲一段時間再自動熄滅？？學生思考、

討論、交流。？

③按照要求完成探究屋的內容。（四人小組協(xié)作完成）填寫成果籃。？

三、課堂小結？

教師：這節(jié)課同學們學習了紅外線傳感器，認識紅外線傳感器以及其在實際生活

中的應用。課后希望大家通過自己的觀察、調查等相關的途徑，更加客觀清楚的認識

紅外線傳感器，了解紅外線傳感器的技術應用，在生活實踐中體驗到紅外線傳感器帶

給我們的方便和巨大作用。

【小結】

說明紅外線傳感器的應用領域。

作業(yè)總結日常生活中所見到的紅外線的使用。

布置

教學通過本次課的學習，學生對紅外線傳感器有所了解，能夠掌握紅外線

后記的應用領域。

授課時間第4周第2次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打J）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第二章感知技術-運動傳感器

教學目標

1.認識運動傳感器。

2.掌握運動傳感器的應用。

教學重點及難點：

重點：認識運動傳感器。

難點：運動傳感器的應用。

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容：

【課程引入】：

1.回顧傳感器的概念。

2.介紹本節(jié)課的學習任務。

本課教學內容分為三個部分。第一部分通過對2008年北京奧運會上舞動的“閃信

棒”的介紹，引出本課核心內容運動傳感器。第二部分介紹運動傳感器。第三部分介

紹運動傳感器的應用，并在此基礎上對“閃信棒”的組成和原理進行了剖析。

3.提出問題

學生在學習的過程中對其提出各種疑問，例如：為什么在空中可以留下完成的文

字、圖案？它又是如何實現(xiàn)的？通過解決這些疑問，學生很容易進入課堂，并且進行

探索。

4.新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

1.通過對奧運會開幕式的觀看，對運動傳感器有一個感知。？

2.通過對閃信棒的舞動，了解視覺暫留現(xiàn)象。？

3.通過PPT了解運動傳感器的定義、閃信棒的功能等。？

4.通過PPT、關鍵詞網(wǎng)絡搜素了解運動傳感器的應用。

一、導入

師：同學們，還記得2008年的輝煌嗎？播放視頻。？

師：從視頻中你感受到了什么？？

師：08年奧運會開幕運用的技術和“閃信棒”技術類似。播放視屏。？

師：從視頻中你又看到了什么？為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象？??

師：你真善于觀察。今天我們就來感知變幻。為什么閃信棒會看到完整的文字和

圖案呢？？

師布置任務一：請同桌互相交流，討論，嘗試找找原因。提示：可以參照書上P14

上的紫色框中的內容。師：看來你看到懂了書上的提示，并進行總結，實際上它的原理

是運用了我們的視覺暫留現(xiàn)象，只要閃信棒的舞動達到一定的速度和幅度，就可以呈

現(xiàn)出完整的圖案。？

一、Mix

師：在舞動過程中，閃信棒感知到的是什么變化呢？？師：是的，你說的真對，根

據(jù)我們之前學習的傳感器，能夠探測物體位置、運動速度等變化的電子器件我們稱

為？？師：這就是我們今天學習的感知變幻一一運動傳感器，出示完整課題，那運動傳

感器是什么樣子的呢？師出示運動傳感器圖片。？

師：剛才我們介紹的“閃信棒”的核心就是運動傳感器，那閃信棒有什么樣的功

能呢？？

布置任務二：閱讀書本P13T4,用自己的話說一說閃信棒的功能。

師：你知道的真多！是的，閃信棒只是運動傳感器運用的一個小方面，你還知道

它的哪些應用呢？？

師布置任務三：閱讀書P13,或者通過網(wǎng)絡搜索在運動傳感器還應用在我們生活哪

些方面？？

師：簡單介紹運動傳感器的應用。？

師：了解了這么多本節(jié)課你有什么收獲？？

師：通過今天的學習，同學了解了運動傳感器的定義及應用，我們一起來回顧一

下本節(jié)課的重點吧！

【小結】

1.運動傳感器的作用，

2.作用決定了其應用范圍

作業(yè)總結日常生活中所見到的用到運動傳感器的地方。

布置

教學通過本次課的學習，學生對運動傳感器有所了解，能夠掌握運動的應

后記用領域。

授課時間第5周第1次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打J）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第二章感知技術-紅外線報警

教學目標

1.通過自主學習和知識遷移，對紅外線報警器做出描述；

2.通過教師導讀，了解紅外線報警器工作原理。

教學重點及難點：

重點：了解紅外線報警器

難點：主動式和被動式探測器工作原理

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容：

【課程引入】：

1.回顧紅外線傳感器的作用

2.介紹本節(jié)課的學習任務

本課是教材中第一個關于物聯(lián)網(wǎng)實際應用的案例介紹，以生活中常見的“如何解

決因家中無人照看二引起的安全隱患”為切入點，將本課內容分為三個部分。第一部

分通過提供一張住房平面圖來討論住房的哪些地方容易被入侵。第二部分介紹了紅外

線檢測報警技術以及兩種紅外線探測器，并讓學生們討論在住房平面圖上如何布防。

第三部分介紹了家園安全衛(wèi)士的組成和工作原理。

3.新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

一、激趣導入

在電影《偷天換日》和其它的電影、電視劇中我們?？梢钥吹?，神偷在偷取寶物

時，總會有一個把風的在外面用電腦監(jiān)測著。電腦屏幕上面，顯示著神偷周圍有一根

根紅線，如果神偷不小心“觸”到了這根紅線，那么報警器就會發(fā)響。

提問：這是個什么東西呢？

這節(jié)課，我們就來研究一下，什么是紅外線報警器。

一新投

師：現(xiàn)在你在上班，害怕家里有人非法入侵，可以怎么辦呢？

師：這節(jié)課我們就來學習一下紅外線報警器。

出示提供P23房屋結構圖

提問：這是你家，為了防止非法入侵，結合生活經(jīng)驗，你打算在哪安裝紅外線報

警器？

小結：同學們說得都很有道理

提問：大家知道紅外線報警器工作原理嗎？它又能分為哪兩類呢？

自學，然后大家交流一下。

教師提問：分為哪種工作方式？。

繼續(xù)提問：主動式和被動式有何區(qū)別？

學生回答，老師補充：被動式報警器少了一項功能，就是發(fā)射紅外線。物理學上

告訴我們，當物體的溫度高于0K的時候，就會發(fā)出紅外線，換句話說任何物體都能發(fā)

出紅外線。而其后的原理，被動式報警器和主動式是一樣的。

師提問：為什么會探測到，探測到有為什么要報警？

師總結：被動式報警器的采用一個特殊的紅外線接收器件，他能接收物體發(fā)出紅

外線；只要有物體在所監(jiān)視區(qū)域范圍活動，就能將所接收的紅外線信號轉換成電壓信

號，帶動報警器報警。

三、活動研究：

自己布置相應的紅外線探測器，說一說為什么怎樣布置最合理。

根據(jù)材料和安裝說明，組建家園安全衛(wèi)士的報警網(wǎng)。

四、知識延伸：

在家園安全中，除了外部入侵外，還有哪些潛在的危險因素應當加入到報警系統(tǒng)

中來？

師：科技在進步，社會在發(fā)展，希望你能在不遠的將來設計出一套更為嚴密、完

善的系統(tǒng)，來保護大家的安全。

【小結】

1.了解紅外線報警器

2.主動式和被動式探測器工作原理

作業(yè)舉例日常生活中所見到的紅外線報警器應用。

布置

教學通過本次課的學習，學生對傳感器的實際使用有深刻印象。

后記

授課時間第5周第2次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打J）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第二章感知技術-衛(wèi)星定位導航

教學目標

1.認識衛(wèi)星導航儀；

2.認識衛(wèi)星定位導航技術的應用。

教學重點及難點：

重點：認識衛(wèi)星導航儀。

難點：認識衛(wèi)星導航技術的應用。

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容：

【課程引入】：

1.回顧上節(jié)課內容。

2.介紹本節(jié)課的學習任務

3.新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

一、導入

大家知道或者了解衛(wèi)星導航儀么？

學生思考、討論、交流。

二、新授

教師：介紹重量的知識和概念。

GPS系統(tǒng)由空間部分、控制部分和用戶部分三部分組成。

空間部分

GPS空間部分主要由24顆GPS衛(wèi)星構成，其中21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星。24

顆衛(wèi)星運行在6個軌道平面上，運行周期為12個小時。保證在任一時刻、任一地點高

度角15度以上都能夠觀測到4顆以上的衛(wèi)星。

（2）控制部分

GPS控制部分由1個主控站，5個檢測站和3個注入站組成。作用是監(jiān)測和控制衛(wèi)

星運行，編算衛(wèi)星星歷（導航電文），保持系統(tǒng)時間。

（3）用戶部分

GPS用戶設備部分包含GPS接收器及相關設備。

GPS接收器主要由GPS芯片構成。如車載、船載GPS導航儀，內置GPS功能的移動

設備，GPS測繪設備等都屬于GPS用戶設備。

1.介紹衛(wèi)星導航技術知識。

①教師提出任務：學生自讀概念。

②衛(wèi)星導航儀又是如何工作的呢？

③自讀課本了解相關原理和知識。經(jīng)驗交流：把自己的親身經(jīng)歷與大家分享。

2.認識衛(wèi)星定位導航技術

①閱讀課本，初步認識衛(wèi)星導航儀。

②指名學生說出衛(wèi)星導航儀的操作特點。

③深入介紹，加深學生印象，使學生對物聯(lián)網(wǎng)的應用有更加深入的了解。

3.課后完成實踐園。

4.認識衛(wèi)星導航儀的應用

①師介紹衛(wèi)星導航儀的應用，使學生了解其應用非常廣泛。

②思考：北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的示意圖，學生思考、討論、交流。

③按照要求完成探究屋的內容。(四人小組協(xié)作完成)填寫成果籃。

GPS的應用

由于衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)具有全球覆蓋、全天候、實時導航定位、用戶不需要與地

面已知坐標點通信等特點，成為軍事上不可缺少的重要裝備，是現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中快速反

應、準確打擊目標、軍事指揮調度中的重要手段。它不但用于各種車輛、船舶、飛機

高精度、快速導航定位，外彈導與低軌衛(wèi)星的軌道測量，武器制導，還可用于數(shù)字化

士兵、數(shù)字化部隊的建設；用于戰(zhàn)役、戰(zhàn)術指揮調度。所以，超級大國在軍備競賽中

都努力發(fā)展用于軍事目的的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。美國的GPS和俄羅斯的GLONASS都是

在這種背景下產(chǎn)生的，整個系統(tǒng)也是由軍事部門所控制的。

民用系統(tǒng)的主要功能有：

(1)定位功能

通過接收GPS衛(wèi)星信號，可以準確地定出其所在的位置，并可以在地圖上相應的

位置用記號標記出來。同時GPS還可以取代傳統(tǒng)的指南針顯示方向，取代傳統(tǒng)的高度

計顯示海拔高度等信息。

(2)導航功能

用戶在車載GPS導航系統(tǒng)上任意標注兩點后，導航系統(tǒng)便會自動根據(jù)當前的位

置為車主設計最佳路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數(shù)最

少的路線等供車主選擇。

(3)語音提示功能

如果前方遇到路口或者轉彎，系統(tǒng)自動給出轉向語音提示，以避免車主走彎路。

能夠提供全程語音提示，駕車者無需觀察顯示界面就能實現(xiàn)導航的全過程，使行車更

加安全方便。

(4)信息查詢功能

車載系統(tǒng)均配備電子地圖。電子地圖含有全國的各大省會城市及各中小城市，駕

車者可以隨時查看任一地點的交通、建筑、旅游景點、賓館、醫(yī)院等情況。

(5)測速功能

通過對GPS衛(wèi)星信號的接收計算，可以測算出行駛的具體速度，比一般的里程

表準確很多。

【小結】

教師：這節(jié)課同學們學習了衛(wèi)星導航儀，認識衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)以及其在實際生

活中的應用。課后希望大家通過自己的觀察、調查等相關的途徑，更加客觀清楚的認

識衛(wèi)星導航儀，了解衛(wèi)星定位導航的技術應用，在生活實踐中體驗到衛(wèi)星導航帶給我

們的方便和巨大作用。

作業(yè)總結日常生活中所見到的GPS的應用

布置

教學通過本次課的學習，學生對了解衛(wèi)星定位導航的技術應用，在生活實

后記踐中體驗到衛(wèi)星導航帶給我們的方便和巨大作用。

授課時間第6周第1次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打J）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第二章感知技術-生物識別

教學目標

了解生物識別術的概念及其應用

教學重點及難點：

重點：生物識別術的概念及其應用

難點：生物識別術的概念及其應用

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容:

1.總結上節(jié)課內容

2.引入生物識別的概念，播放相關視頻，

思考，視頻中使用的技術日常見過嗎？它屬于生物識別嗎？

3.新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

一、相關概念

生物識別是依靠人體的身體特征來進行身份驗證的一種解決方案。它是通過計算

機與光學、聲學、生物傳感器和生物統(tǒng)計學原理等高科技手段密切結合，利用人體固

有的生理特性，（如指紋、臉象、紅膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來

進行個人身份的鑒定。

生物特征識別技術具不易遺忘、防偽性能好、不易偽造或被盜、隨身“攜帶”和

隨時隨地可用等優(yōu)點。傳統(tǒng)的身份鑒定方法包括身份標識物品（如鑰匙、證件、ATM

卡等）和身份標識知識（如用戶名和密碼）但由于主要借助體外物，一旦證明身份的

標識物品和標識知識被盜或遺忘，其身份就容易被他人冒充或取代。生物識別技術比

傳統(tǒng)的身份鑒定方法更具安全、保密和方便性。

二、生物識別步驟

生物識別工作包括四個步驟：原始數(shù)據(jù)獲取、抽取特征、比較和匹配。生物識別

系統(tǒng)捕捉到生物特征的樣品，唯一的特征將會被提取，并且轉化成數(shù)字的符號，接著,

這些符號被用作那個人的特征模版，這種模版可能會存放在數(shù)據(jù)庫、智能卡或條碼卡

中，人們同識別系統(tǒng)交互比較，根據(jù)匹配或不匹配來確定身份。

學生思考：日常生活中的生物識別，識別過程是怎么樣的。

三、生物識別方法

（-）指紋識別

（-）掌紋識別：手掌幾何學識別就是通過測量使用者的手掌和手指的物理特征來進

行識別，高級的產(chǎn)品還可以識別三維圖象。

（三）視網(wǎng)膜識別：視網(wǎng)膜識別使用光學設備發(fā)出的低強度光源掃描視網(wǎng)膜上獨特的

圖案。

（四）虹膜識別：虹膜識別是與眼睛有關的生物識別中對人產(chǎn)生較少干擾的技術。它

使用相當普通的照相機元件，而且不需要用戶與機器發(fā)生接觸。另外，它有能力

實現(xiàn)更高的模板匹配性能。

（五）簽名識別，也被稱為簽名力學辯識，它是建立在簽名時的力度上的。它分析的

是筆的移動，例如加速度、壓力、方向以及筆劃的長度，而非簽名的圖像本身。

簽名識別和聲音識別一樣，是一種行為測定學。簽名力學的關鍵在于區(qū)分出不同

的簽名部分，有些是習慣性的，而另一些在每次簽名時都不同。

（六）面部識別：面部識別系統(tǒng)是通過分析面部特征的唯一形狀、模式和位置來辯識

人。其采集處理的方法主要是標準視頻和熱成像技術。標準視頻技術通過一個標

準的攝像頭攝取面部的圖像或者一系列圖像，在面部被捕捉之后，一些核心點被

記錄。

（七）基因識別：人體內的DNA在整個人類范圍內具有唯一性（除了雙胞胎可能具有

同樣結構的DNA外）和永久性。因此，除了對雙胞胎個體的鑒別可能失去它應有

的功能外，這種方法具有絕對的權威性和準確性。DNA鑒別方法主要根據(jù)人體細胞

中DNA分子的結構因人而異的特點進行身份鑒別。這種方法的準確性優(yōu)于其它任

何身份鑒別方法，同時有較好的防偽性。

學生討論，日常生活中用到過嗎，安全可靠么？

除了上面提到的生物識別技術以外，還有通過氣味、耳垂和其他特征進行識別的技術。

但它們目前還不能走進日常生活

四、生物識別的特點

學生思考和討論，這7種生物識別的特點，每一個都很好使用嗎，為什么，日

常生活中指紋識別用的多？他們之間的各自的特點是什么？

五、生物識別的應用

學生總結：生物識別能夠適合的應用范圍。

總結

學生思考生物識別的優(yōu)點，某些生物識別的缺陷，缺陷產(chǎn)生的原因。

老師總結。

作業(yè)完成課后習題部分，總結日常生活中的生物識別。

布置

教學通過本次課的學習，學生對生物識別有所了解。

后記

授課時間第6周第2次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（J）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打4）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第二章感知技術-遠程控制家電

教學目標

L了解智能家居、遠程控制家電的相關知識，認識3G移動網(wǎng)絡。

2.通過觀察、調查、小組合作探討等途徑，了解手機遠程控制家電的方法。

3.培養(yǎng)學生科學探索的興趣及相互幫助的良好習慣，培養(yǎng)學生對遠程控制家用電

器的興趣。

教學重點及難點：

重點：利用手機遠程控制智能家電。

難點：認識3G移動網(wǎng)絡的應用。

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容：

1.回顧上節(jié)課內容

2.介紹本節(jié)課的學習任務

本課教學內容分為三個部分。第一部分介紹了智能家居，強調了遠程控制是智能

家居的一項重要功能，這是當前物聯(lián)網(wǎng)的一個熱門應用，也是應用于生活、服務于生

活的一個實例，更是物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的必然；第二部分介紹了如何實現(xiàn)遠程智能控制

各種家電，它有無線和有線兩種方式，而其中手機是最為快捷方便的方式。第三部分

介紹了3G移動網(wǎng)絡，即第三代移動通信技術，強調其高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶匦允?G智能

手機成為智能家居的主要移動控制終端。

3.新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

一、導入

有沒有想過，在上班途中，突然想起忘了關家里的燈或電器，打個電話就可以把

家里想要關的燈和電器全部關掉；下班途中，打個電話先把家里的電飯煲和熱水器啟

動，讓電飯煲先煮飯，熱水器先預熱；等您回到家，馬上就可以洗個熱水澡啦，并可立

即享用香噴噴的飯菜啦；若是在炎熱的夏天，您可以用手機把家里的空調先開啟，回

家后就能享受絲絲涼意啦。在家里，您可直接拿起手機就可以控制家里所有的燈和電

器。神奇嗎？

學生交流、討論。

一希爾

一、新投

教師：介紹智能家居的知識。

學生分小組討論交流，了解智能家居的相關知識。

①教師提出任務：學生自讀概念。

②學生自讀課本了解相關原理和知識。

經(jīng)驗交流：把自己的親身經(jīng)歷與大家分享。

早晨，當我們還在熟睡，臥室的窗簾準時自動拉開，溫暖的陽光輕灑入室，輕柔

的音樂慢慢響起，呼喚我們開始全新生活每一天；

當我起床洗漱時，微波爐（電飯煲）已開始為您烹飪早餐，我就可以馬上享受營

養(yǎng)早餐啦；

餐畢不久，音響自動關機，提醒您趕快上班；

輕按門廳口的“全關”鍵，所有的燈和電器全部熄滅，安防系統(tǒng)自動布防，這樣

您就可以安心上班去了；

當我們全家人外出旅游時，可設置主人在家的虛擬場景，這樣小偷就不敢隨意輕

舉妄動了。

教師引導：所有這些控制我們都可以用手機來來實現(xiàn)

①閱讀課本，初步認識手機遠程控制家電。

②觀察手機遠程控制家電示意圖。

③深入了解3G網(wǎng)絡。完成實踐圖。

三、課堂小結

教師：這節(jié)課同學們學習了手機遠程控制智能家居，認識了3G移動網(wǎng)絡在實際生

活中的應用。課后希望大家通過自己的觀察、調查等相關的途徑，更加客觀清楚的認

識智能家居，了解手機遠程控制家居的技術應用，在生活實踐中體驗到3G網(wǎng)絡帶給我

們的方便和巨大作用。

1.通過觀察、調查、小組合作探討等途徑，了解手機遠程控制家電的

作業(yè)

方法。

布置

2.完成第二章習題

教學通過本次課的學習，學生了解智能家居、遠程控制家電的相關知識，

后記認識3G移動網(wǎng)絡。

授課時間第7周第1次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打V）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第三章網(wǎng)絡通信技術-ZigBee技術

教學目標

1.了解蜜蜂傳遞信息的方式；

2.了解ZigBee技術的概念、簡單的ZigBee網(wǎng)絡組建、ZigBee技術的應用；

3.會根據(jù)電路圖搭建實物電路，并能進行調試實現(xiàn)其功能。

教學重點及難點：

重點：ZigBee技術的概念、簡單的ZigBee網(wǎng)絡組建、ZigBee技術的應用

難點：ZigBee技術的概念、簡單的ZigBee網(wǎng)絡、ZigBee技術的應用

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容：

1.總結第二章內容

2.介紹本節(jié)課的學習任務

本課教學內容分為三部分。第一部分介紹了ZigBee技術，它是一種近距離、低功

效的雙效通信技術，用戶設備通過ZigBee模塊相互傳輸數(shù)據(jù)。第二部分通過介紹遙控

汽車比賽來深入了解ZigBee技術,并指出智能交通中也常采用這種感覺數(shù)據(jù)采集和傳

輸技術。第三部分介紹了ZigBee技術在一些領域的具體應用，說明它是目前物聯(lián)網(wǎng)中

無線傳輸?shù)闹匾夹g之一。

3.新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

一、創(chuàng)設情境？

我們來玩玩遙控小汽車比賽，看誰的小汽車能在規(guī)定的路線上行駛最快？

小汽車可真多啊！看一看誰跑得最快。

評出名次。？

提問：這期間有沒有作弊的或者違規(guī)的嗎？？到底有沒有呢？有沒有監(jiān)測系統(tǒng)，能

夠比較客觀準確的監(jiān)控到呢？？

二、講授新知？

1.教師提示：ZigBee技術？

提問：你知道ZigBee技術嗎？有什么用呢？要求學生根據(jù)課本進行自學。？

提問：說一說你現(xiàn)在知道的ZigBee技術。

ZigBee芯片ZigBee模塊

師：大家說的不錯，ZigBee無線通信技術可以采集數(shù)據(jù)。

簡單的ZigBee網(wǎng)絡？

圖中的“用戶設備”是信息傳感設備

2.遙控汽車比賽？

實現(xiàn)把汽車將要行走的采集點安裝ZigBee模塊。？

智能交通中采用和遙控汽車中數(shù)據(jù)采集和傳輸技術。

行車路線與數(shù)據(jù)采集

3.ZigBee技術的應用:

無線灌溉技術無線點餐

下。因此，ZigBee設備可以在不更換電池的情況下連續(xù)工作幾年。

信道編號中心頻率/MHz信道間隔頻率上限頻率下限

/MHz/MHz/MHz

k=0868.3868.6868.0

k=l,2,3…10906+2(k-1)2928.0902.0

k=ll,12,13-262401+5(k-U)52483.52400.0

信道分配表

ZigBee技術的特點：

①低功耗。

②低速率。

③低成本。

④近距離。

⑤短時延。

⑥網(wǎng)絡容量大。

⑦高安全。

⑧數(shù)據(jù)傳輸可靠。

⑨免執(zhí)照頻段。

作業(yè)總結ZigBee的網(wǎng)絡的優(yōu)缺點，并根據(jù)優(yōu)缺點說明其應用范圍。

布置

教學通過本次課的學習，學生對ZigBee有所了解，并能夠簡單組網(wǎng)。

后記

授課時間第7周第2次課授課時數(shù)2

授課方式

理論課（V）討論課（）實驗課（）習題課（）其他（）

（請打J）

授課題目（教學章、節(jié)或主題）

第三章網(wǎng)絡通信技術-藍牙技術

教學目標

了解Bluetooth技術的概念、簡單的Bluetooth網(wǎng)絡組建、Bluetoolh技術的應

用；

教學重點及難點：

重點：Bluetooth技術的概念、簡單的Bluetooth網(wǎng)絡組建、Bluetooth技術的應用

難點：Bluetooth技術的概念、簡單的Bluetooth網(wǎng)絡、Bluetooth技術的應用

教學方法及手段：

多媒體教學，凌波教學軟件；PPT；

教學過程與教學內容:

1.總結上節(jié)課內容

2.介紹本節(jié)課的學習任務

本課教學內容分為二部分。第一部分介紹了Bluetooth技術，它是一種近距離、

低功效的雙效通信技術，用戶設備通過Bluetooth模塊相互傳輸數(shù)據(jù)。第二部分介紹

了Bluetooth技術在一些領域的具體應用，說明它是目前物聯(lián)網(wǎng)中無線傳輸?shù)闹匾?/p>

術之一。

3.新課教學（總計80分鐘）（講解法、提問法、示范法）

一、相關概念

藍牙（Bluetooth）是一個開放性的、短距離無線通信技術標準，也是目前國際上

通用的一種公開的無線通信技術規(guī)范。它可以在較小的范圍內，通過無線連接的方式

安全、低成本、低功耗地網(wǎng)絡互聯(lián)，使得近距離內各種通信設備能夠實現(xiàn)無縫資源共

享，也可以實現(xiàn)在各種數(shù)字設備之間的語音和數(shù)據(jù)通信。目前超過90%的手機都具備

了藍牙功能。

藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎,采用高速跳頻（FrequencyHopping）

和時分多址（TimeDivisionMulti-aecess,TDMA）等先進技術。

目前藍牙的標準是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶，通道帶寬為1Mb/s,

異步非對稱連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/so

二、基本原理

藍牙設備依靠專用的藍牙芯片使設備在短距離范周內發(fā)送無線電信號來尋找另一

個藍牙設備，一旦找到，相互之間便開始通信、交換信息。

學生討論：手機上使用藍牙的方式。

三、藍牙網(wǎng)絡基本結構

(4)組網(wǎng)靈活性強

(5)成本低

學生思考和討論，藍牙具有的這些特點，從而它的適合的應用范圍是？

六、藍牙的應用

(1)在手機上的應用

嵌入藍牙芯片的移動電話已經(jīng)出現(xiàn)，它可實現(xiàn)一機三用：在辦公室可作為內部無線

電話；回家后可當作無繩電話；在室外或乘車途中可作為移動電話與掌上電腦或個人

數(shù)字助理(PDA)結合起來，并通過嵌入藍牙技術的局域網(wǎng)接入點訪問因特網(wǎng)。同時,

借助嵌入藍牙芯片的頭戴式話筒和耳機及語