电子工业版信息科技八年级上册3-4智能控制技术 教案.docVIP

信息技术 3.4智能控制技术 课题 身边的物联网应用 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 八年级 教材 分析 信息技术是一门知识性、技能性与创新性相结合的学科。现阶段，信息技术教育的理念已发生了质的飞跃，从单纯的技能训练上升为全面的信息素养的培养。教材以提高全体学生信息素养、养成学生自主学习意识和能力、培养学生数字化创新精神，从生活中发现问题、明确任务、确立目标、分析任务。在探究过程中逐步找到解决问题的方法。实用的小技巧，适时点拨关键操作。旨在帮助学生掌握信息时代生存与发展必需的基础知识和基础技能，养成信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的核心素养。 教学 目标 1、信息意识：在面对海量信息时，能够识别、获取、处理、分析和利用信息的能力。 2、计算思维：运用逻辑思维、抽象思维、算法设计等能力，以便更好地利用智能技术解决问题。 3、数字化学习与创新：利用数字技术和智能系统推动创新活动的过程，如人工智能、大数据、物联网等技术在创新中的应用。 4、信息社会责任：学习和运用在使用信息资源、开发信息技术以及传播信息时，应遵循的道德、法律和社会责任。 重点 一、认识自动控制技术 二、认识远程控制技术 三、模拟智能手环的远程提醒应用 难点 掌握远程控制技术在生活中的实际应用 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 马宁发现在物联网的应用中，实现与机器、设备的交互还需要控制技术。例如，远程控制的门禁、远程感应的灯、实现家庭防护的报警器、矿场中远程控制的机器等，物联网应用中将数据经过分析、处理后，可以根据信息按照既定的程序进行操作例如，开门、亮灯、发出警报、控制机器动作等，这就是智能控制技术。在本节，我们通过让智能手环实现智能控制，学习物联网应用层的关键技术之一智能控制技术。 观看视频了解智能控制技术 帮助学生理解智能控制技术的含义，引入课堂主题 讲授新课 一、认识自动控制技术 1.自动控制的定义：自动控制是指对采集到的数据进行分析和处理,并按规定的控制规则实施控制行为。如火车站人脸识别进站系统，当旅客在进站口的闸机上刷身份证后，该系统自动识别身份证信息，同时进行人脸识别 对比，并在数据库中查找这一身份信息，判断该旅客是否购买了本站有关车次的车票，然后做出是否打开闸机的决定。 练一练：请同学们说一说生活中常见的自动控制装置及其功能。 2.控制技术中的执行器：执行器是指接收控制信号并对受控对象进行控制的设备。常见的执行器有灯光设备、显示设备、声音设备和电机类设备。灯光设备是一种输出光信号的执行器。如 LED 灯、光环板等: 显示设备是实现人机对话的主要形式，如数码管、OLED 显示屏、LCD 液晶屏等:声音设备是一种输出声音信号的执行器，如蜂鸣器、喇叭等; 电机类设备是一种控制物体运转的执行器，如可以调节速度的马达，能够控制转动角度的舵机等。 知识拓展： 1、自动控制系统有各种各样的具体形式，但是按基本控制方式来分可以分为开环控制方式和闭环控制方式，和复合控制。 开环控制系统是指系统的输出量对控制作用不产生影响的系统。最典型的例子就是洗衣机，洗衣机只负责洗，但不保证能否把衣物洗干净。 闭环控制也叫做反馈控制或偏差控制。闭环控制系统是把输出量检测出来，经过物理量的转换，再反馈到输入端去与输入量进行比较，并利用比较后的偏差信号，经过控制器对控制对象进行控制，以抑制内部或外部扰动对输出量的影响，减少输出量的误差。 复合控制系统同时包含按偏差的闭环控制和按扰动或输入的开环控制的控制系统。但带有负反馈的闭环控制起主要的调节作用。可以把复合控制系统理解为前馈加反馈，前馈的前提是干扰已知。 二、认识远程控制技术 1、远程控制的定义：手动控制是由人直接或间接操作完成的控制。远程控制是常见的手动控制，它是指人使用计算机、手机等智能终端中的软件发送指令，通过物联网对远程设备实现控制。例如，某智能远程控制App(界面如图 3.4.3的左图所示)，通过网络连接到在线设备，实现设备的开关、定时、模式调整等操作。 练一练：同学们查阅资料，了解物联网中还有哪些应用涉及远程控制技术，它们使用的控制平台分别是什么?完成表 3.4.1。 3.常见的远程控制平台： （1）OneNET平台： 它是由中国移动打造的 PaaS 物联网开放平台，该平台能够帮助开发者轻松实现设备接入与设备连接，快速完成产品开发部署，为智能硬件、智能家居产品提供完善的物联网解决方案。 （2）Blynk 平台： 它是为物联网而设计的，它可以远程控制硬件，可以显示传感器数据,可以存储数据并对其进行视觉化。该平台有三个主要组件:BlynkApp、Blynk 服务器和Blynk 库。 （3）MQTT 平台： 它是一个基于客户-服务器的消息发布/订阅传输协议，为连接远程设备提供实时可靠