第2课《智慧家居》教学设计
课题
智慧家居
单元
第四单元
学科
信息科技
年级
八年级下
核心素
养目标
信息意识:识别家居物联网设备,体会技术对生活质量的提升,关注生活中的技术应用。
计算思维:优化智慧家居场景的构思,完成智慧生活物联设计方案的智慧家居部分。
数字化学习与创新:结合调研与实践,探究物联网技术应用能够让智慧家居实现多种功能,为人类日常生活提供诸多便利。
信息社会责任:通过学习物联网在智慧家居场景的应用现状,知道物联网在信息社会的重要作用。
教学重点
理解智慧家居物联网三层体系(感知层、传输层、应用层)的协作机制及数据流转逻辑。
了解物联网技术在智慧家居中的应用
教学难点
理解物联网技术应用能够让智慧家居实现多种功能,为人类日常生活提供诸多便利。
完成智慧生活物联系统设计方案的智慧家居部分。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
1.聚焦
近些年,智慧家居发展较快,不仅与人们的日常生活联系密切,还是智慧城市建设的第一步。随着物联网技术的发展,“智能音箱”“扫地机器人”“智能声控灯”等智慧家居产品出现在越来越多的家庭中。
2.探索
究竟什么是智慧家居呢?为什么物联网技术融人到家居中,能让我们的家变得更“聪明”呢?请和同学围绕这些问题继续探究思考,完成智慧生活物联系统方案设计中的智慧家居子方案。
播放视频《智能家居全屋智能系统》。
让学生绘制心目中未来智慧家居的样子,并展示给全班。
组织学生围绕智慧家居的定义及其优势进行研讨并做总结。
观看视频
激发学生的创造力,鼓励他们对智慧家居的创新思考。
帮助学生深入理解智慧家居的基本概念及其带来的改变。
了解全屋智能。
讲授新课
新知讲解:
一、议一议
什么是智慧家居?
以前看似遥不可及的梦,如今都变成了现实。一台手机就可以操纵家中大多数电器,查看并控制它们的运行状态。炎炎夏日,我们可以提前打开家中空调,回到家就很凉爽;清晨起床,窗帘自动拉开,百叶窗自动打开,柔和的阳光倾泻而来;离开家后,家里的灯会自动关闭,门会自动上锁……智慧家居就是指使用各种技术和设备,提高人们的生活质量与效率,使家庭生活变得更舒适、更安全。
原来这就是智慧家居,生活中还有哪些常见的智慧家居产品呢?
请将你知道的产品写在下面的横线上。
智能音箱:语音控制家电,比如开关灯、播放音乐。
扫地机器人:自动扫地拖地,用手机设置清洁时间。
智能灯泡:手机调亮度和颜色,还能定时开关。
智能门锁:用指纹或手机开锁,出门自动上锁。
智能摄像头:手机随时看家里,有异常会提醒。
智能插座:远程控制普通电器开关,比如提前烧水。
物联网技术在智慧家居中的应用
物联网技术应用能够让智慧家居实现智能识别、精准定位、远程操控、实时监控、在线管理等功能,为人类日常生活提供诸多便利。
智慧安防:借助摄像头、传感器等设备采集信息,识别到需要报警的情况,系统会自动确认报警信息、状态及位置;通过终端设备和云平台,能随时随地查看家中的实时动态和视频储存回放。
智慧照明:通过使用终端设备和云平台,人们可以根据各个场景和房间光照需求,调节照明亮度、调整灯光色彩,满足不同的家庭生活氛围,以及对照明灯具进行远程操控
智慧家电:包括智慧空调、智慧洗衣机、智慧冰箱、智慧插座、智慧厨具等设施。将家中这些电器融入物联网系统,人们利用终端设备等远程操控它们,并监测它们的状态。
二、做一做
这些我都知道,我家里还有植物监测仪、智能鱼缸。
那你知道它们是如何依靠物联网技术实现具体功能的吗?
我们可以先以智慧安防为例,分析智慧安防系统工作的过程中,感知层、传输层和应用层的具体功能或技术。你可以参考下表分析其他智慧家居物联系统体系结构各层次的功能,如智慧照明和智慧家电等。
层次
具体的功能或技术
感知层
借助摄像头、传感器等设备采集图像、烟雾、一氧化碳等涉及安全方面的数据
传输层
将感知层采集到的数据通过ZigBee、蓝牙或Wi-Fi等传输技术传输到应用层
应用层
利用终端系统或云平台对传输过来的数据进行呈现、分析、处理、挖掘或操控等,发现安全隐患或事故则及时预警或报警
三、科技漫游
轨迹隐私保护技术
物联网技术在智慧家居行业的应用发展大致可以分为单品连接、物物联动和平台集成三个阶段。
单品连接:各个家居产品通过传输网络,如ZigBee、蓝牙或Wi-Fi等进行连接,可以对每个单品进行单独控制,如扫地机器人、智慧电饭煲等。
轨迹隐私保护技术
物物联动:同一品牌下的所有家居产品进行联网、系统集成,使各产品间能联动控制,如智慧厨房家居系统、智慧安防系统、智慧照明系统等。
平台集成:不同品牌的家居产品都遵循统一的标准,各种家居产品之间能够相互兼容、联动控制。
四、设计
我们可以参考下文,将上面的探索转换成智慧生活物联系统设计方案。在完成