資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
信息科技 第7課 離家模式的遠程家居安防系統(tǒng)教學設計
課題 離家模式的遠程家居安防系統(tǒng) 單元 第二單元 學科 信息科技 年級 八年級下
教材分析 通過情景描述、實踐探究、知識拓展和鞏固練習等，將信息科技與新方法、新應用有機地結(jié)合在一起，幫助學生了解信息科技應用中的科學原理、思維方法、處理過程和工程實現(xiàn)。學生通過對本教材的學習逐步掌握信息科技的相關知識，具備一定的科學精神和科技倫理，提高創(chuàng)新能力，夯實信息社會責任，發(fā)揮信息科技課程的獨特育人價值，為數(shù)字強國培養(yǎng)優(yōu)秀接班人和建設者。
教學目標 1、信息意識：觀察、探究、理解物聯(lián)網(wǎng)技術對智能家居的影響。2、計算思維：能完成需求分析與功能設計，實現(xiàn)智能安防遠程報警功能，體驗其中數(shù)據(jù)處理和應用的方法與過程。3、數(shù)字化學習與創(chuàng)新：掌握智能開發(fā)板設備編程與設置的學習,改變學習方式,具備利用信息科技進行自主學習和合作學習的能力。4、信息社會責任：了解自主可控對國家安全以及物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的重要意義。
重點 1、了解智能家居需求分析和功能設計2、掌握智能傳感器優(yōu)點和模塊選擇3、掌握遠程報警系統(tǒng)的編程與設置
難點 1、掌握模塊搭建與應用實踐
教學過程
教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 每次出門時，得關窗戶、拉窗簾、關空調(diào)/風扇……有時還得把燈關了再摸黑關門，好麻煩！對于忙碌的現(xiàn)代人來說，犯“健忘癥”忘關這關那已是常事，以至于在月底、年底才發(fā)現(xiàn)無形中多了許多不必要的生活成本。出門的瞬間，燈熄滅，窗簾自動關閉，窗戶關閉，智能安防系統(tǒng)開啟！保護你家的安全！智能家居幫你大大簡化出門步驟：在智能APP上一鍵觸發(fā)預先設置好的“離家模式”，關上門的瞬間，快速關掉所有想關的設備，讓你再也不花冤枉錢，同時啟動智能安防系統(tǒng)，保護家中安全。播放短片引出今天教學內(nèi)容離家模式的遠程家居安防系統(tǒng)。 觀看視頻思考：離家過程中會存在哪些安全隱患？ 激發(fā)學生對智能安防的學習興趣并快速進入學習狀態(tài)
講授新課 一、需求分析與功能設計1、需求分析的概念需求分析也稱為軟件需求分析、系統(tǒng)需求分析或需求分析工程等，是開發(fā)人員經(jīng)過深入細致的調(diào)研和分析，準確理解用戶和項目的功能、性能、可靠性等具體要求，將用戶非形式的需求表述轉(zhuǎn)化為完整的需求定義，從而確定系統(tǒng)必須做什么的過程。2、智能家居需求分析智能家居的逐漸應用于人們生活的各個方面，尤其在家居安全方面直接解放了人們的傳統(tǒng)的安防習慣，提高了人們的生活安全感，保證家庭實現(xiàn)了當代社會的安全保護。性能先進，適度超前、技術成熟、質(zhì)量可靠、管理集中、控制智能、使用方便、實用性強、易于擴充，維護成本低，充分考慮現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容和集成。建成后的系統(tǒng)應能滿足小區(qū)現(xiàn)在和未來的信息化、網(wǎng)絡化、智能化的數(shù)字化社區(qū)的綜合要求。3、智能家居功能設計：安防監(jiān)控系統(tǒng)的組成。（1）樓宇對講系統(tǒng)（2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)（3）檢測報警系統(tǒng)（4）隱私訪問系統(tǒng)（5）警情處理控制系統(tǒng)4、智能家居功能設計：家庭安防的場景應用。（1）防撬報警（2）智能開鎖（3）智能貓眼（4）門窗被撬（5）消防報警（6）漏水滲水（7）緊急求助報警按鈕練一練完成下表中離家模式下的家居安防需求及應對措施。5、智能化家居安防系統(tǒng)安裝示意圖講解二、模塊選擇1、智能家居系統(tǒng)架構2、智能傳感器的概念智能傳感器（intelligent sensor）是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。智能傳感器優(yōu)點：（1）通過軟件技術可實現(xiàn)高精度的信息采集，而且成本低；（2）具有一定的編程自動化能力；（3）功能多樣化。3、智能傳感器的主要功能：(1) 具有自校零、 自標定、 自校正功能；(2) 具有自動補償功能；(3) 能夠自動采集數(shù)據(jù)， 并對數(shù)據(jù)進行預處理；(4) 能夠自動進行檢驗、 自選量程、 自尋故障；(5) 具有數(shù)據(jù)存儲、記憶與信息處理功能；(6) 具有雙向通訊、標準化數(shù)字輸出或者符號輸出功能；(7) 具有判斷、決策處理功能。4、傳感器模塊及其功能描述三、模塊搭建與應用實踐1、智能家居模塊連接示意圖2、煙霧探測裝置3、門窗感應裝置4、拓展知識：遠程報警系統(tǒng)的編程與設置（1）小程序的概念（2）掌控板小程序控制平臺的使用（3）掌控板遠程報警系統(tǒng)的程序練一練（1）智能小區(qū)需要滿足哪些數(shù)字化社區(qū)的綜合要求。（2）智能傳感器的優(yōu)點有哪些？（3）智能傳感器的主要功能有哪些？（4）智能家居安防監(jiān)控系統(tǒng)的組成有哪些？ 通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務。通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務學生小組間討論，共同完成任務。 通過小組合作，加強學生組內(nèi)團結(jié)、共同完成任務鍛煉學生的語言組織能力和表達的能力。培養(yǎng)學生自主學習能力培養(yǎng)學生獨立完成練習的能力。
布置作業(yè) 1、在實現(xiàn)智能家居遠程安防系統(tǒng)的搭建時，哪些條件或設備。2、在智能家居安防系統(tǒng)中設計一個緊急求助裝置，當發(fā)生危險時，可以向聯(lián)系人發(fā)送求救信號。3、遠程終端控制平臺還可以實現(xiàn)遠程手動控制設備的應用，請你選擇一個感興趣的方向，模擬實現(xiàn)遠程控制設備的應用。 完成作業(yè) 培養(yǎng)學生查閱資料的能力，分析解決問題的能力
課堂小結(jié) 本次課首先介紹了智能家居需求分析與功能設計，然后講解智能傳感器的概念、優(yōu)點和功能，最后學習模塊搭建與應用實踐，利用掌控板小程序控制平臺實現(xiàn)了智能家居模塊連接、遠程報警系統(tǒng)的編程與設置。 分組總結(jié)歸納 鍛煉學生的總結(jié)能力，邏輯思維、語言表達能力。
板書 一、需求分析與功能設計1、需求分析的概念2、智能家居功能設計二、模塊選擇1、智能傳感器的概念2、智能傳感器的優(yōu)點3、智能傳感器的功能4、傳感器模塊及功能描述三、模塊搭建與應用實踐1、智能家居模塊連接2、遠程報警系統(tǒng)的編程與設置3、掌控板小程序控制平臺 學習、記憶及勾畫知識點 明確教學內(nèi)容及重點和難點
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2.3 離家模式的遠程
家居安防系統(tǒng)
電子工業(yè)版八年級下冊
教學目標
1、了解智能家居需求分析和功能設計
2、掌握智能傳感器優(yōu)點和模塊選擇
3、掌握模塊搭建與應用實踐
4、掌握遠程報警系統(tǒng)的編程與設置
新知導入
大家先看一個短片，了解智能家居安防系統(tǒng)中的離家模式。
2.3.1 需求分析與功能設計
新知講解
需求分析的概念
需求分析也稱為軟件需求分析、系統(tǒng)需求分析或需求分析工程等，是開發(fā)人員經(jīng)過深入細致的調(diào)研和分析，準確理解用戶和項目的功能、性能、可靠性等具體要求，將用戶非形式的需求表述轉(zhuǎn)化為完整的需求定義，從而確定系統(tǒng)必須做什么的過程。
新知講解
智能家居需求分析
智能家居的逐漸應用于人們生活的各個方面，尤其在家居安全方面直接解放了人們的傳統(tǒng)的安防習慣，提高了人們的生活安全感，保證家庭實現(xiàn)了當代社會的安全保護。性能先進，適度超前、技術成熟、質(zhì)量可靠、管理集中、控制智能、使用方便、實用性強、易于擴充，維護成本低，充分考慮現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容和集成。建成后的系統(tǒng)應能滿足小區(qū)現(xiàn)在和未來的信息化、網(wǎng)絡化、智能化的數(shù)字化社區(qū)的綜合要求。
新知講解
智能家居功能設計：安防監(jiān)控系統(tǒng)的組成。
（1）樓宇對講系統(tǒng)
（2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)
（3）檢測報警系統(tǒng)
（4）隱私訪問系統(tǒng)
（5）警情處理控制系統(tǒng)
新知講解
智能家居功能設計：家庭安防的場景應用。
（1）防撬報警
（2）智能開鎖
（3）智能貓眼
（4）門窗被撬
（5）消防報警
（6）漏水滲水
（7）緊急求助報警按鈕
練一練
完成下表中離家模式下的家居安防需求及應對措施。
離家模式下的家居安防需求 應對措施
忘關燃氣 感測到可燃氣體，發(fā)出報警信號
忘關門窗 感測到門窗未關，發(fā)出報警信號與控制命令，關閉門窗
忘記關燈 感測到燈光，發(fā)出控制命令，關閉燈光
沒有關閉插座 感測到插座有電，發(fā)出控制命令，自動關閉電源插座
新知講解
2.3.2 模塊選擇
新知講解
智能家居系統(tǒng)架構
遠程控制
網(wǎng)絡
語音控制面板
家庭網(wǎng)關
智能音箱
智能手機
安防監(jiān)控系統(tǒng)
智能燈光系統(tǒng)
智能窗簾系統(tǒng)
環(huán)境暖通系統(tǒng)
智能影音系統(tǒng)
電氣管理系統(tǒng)
智能門鎖
智能窗簾電機
智能傳感器
音響設備
空氣檢測器
智能面板
智能插座
燈光模塊
可視對講
采暖溫控器
紅外監(jiān)控
智能遙控
情景按鈕
手勢控制器
繼電器模塊
新知講解
智能傳感器（intelligent sensor）是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。
智能傳感器優(yōu)點：
（1）通過軟件技術可實現(xiàn)高精度的信息采集，而且成本低；
（2）具有一定的編程自動化能力；
（3）功能多樣化。
新知講解
智能傳感器的主要功能：
(1) 具有自校零、 自標定、 自校正功能；
(2) 具有自動補償功能；
(3) 能夠自動采集數(shù)據(jù)， 并對數(shù)據(jù)進行預處理；
(4) 能夠自動進行檢驗、 自選量程、 自尋故障；
(5) 具有數(shù)據(jù)存儲、記憶與信息處理功能；
(6) 具有雙向通訊、標準化數(shù)字輸出或者符號輸出功能；
(7) 具有判斷、決策處理功能。
新知講解
傳感器模塊及其功能描述
傳感器模塊 功能描述
基于熱釋電紅外傳感器，能檢測人或動物身體發(fā)射的紅外線，輸出電信號。當人進入其感應范圍時，輸出高電平，當人離開感應范圍時，輸出低電平。
用于檢測正前方是否有障礙物，可探測范圍為3cm——30cm，可通過可調(diào)電位器調(diào)節(jié)觸發(fā)閾值。
用于檢測環(huán)境中煙霧、液化氣、甲烷、丁烷等氣體的濃度，氣體濃度越大。輸出的模擬值越大。
用于檢測物體的振動，當感應到物體微振動后，輸出高電平的觸發(fā)信號。
人體紅外感應傳感器
紅外探測傳感器
煙霧傳感器
振動傳感器
2.3.3 模塊搭建與應用實踐
新知講解
智能家居模塊連接示意圖
新知講解
煙霧探測裝置
新知講解
門窗感應裝置
拓展知識：遠程報警系統(tǒng)的編程與設置
新知講解
小程序是一種不需要下載安裝即可使用的應用，它實現(xiàn)了應用“觸手可及”的夢想，用戶掃一掃或者搜一下即可打開應用。也體現(xiàn)了“用完即走”的理念，用戶不用關心是否安裝太多應用的問題。應用將無處不在，隨時可用，但又無需安裝卸載。
新知講解
掌控板小程序控制平臺
新知講解
掌控板小程序控制平臺
新知講解
掌控板小程序控制平臺
新知講解
掌控板遠程報警系統(tǒng)的程序
課堂練習
1、智能小區(qū)需要滿足： 、 、和 的數(shù)字化社區(qū)的綜合要求。
2、智能傳感器的優(yōu)點有哪些？
3、智能傳感器的主要功能有哪些？
4、智能家居安防監(jiān)控系統(tǒng)的組成有哪些？
課堂練習
1、智能小區(qū)需要滿足： 信息化 、 網(wǎng)絡化 、
和 智能化 的數(shù)字化社區(qū)的綜合要求。
2、智能傳感器的優(yōu)點有哪些？
答：
（1）通過軟件技術可實現(xiàn)高精度的信息采集，而且成本低；
（2）具有一定的編程自動化能力；
（3）功能多樣化。
課堂練習
3、智能傳感器的主要功能：
(1) 具有自校零、 自標定、 自校正功能；
(2) 具有自動補償功能；
(3) 能夠自動采集數(shù)據(jù)， 并對數(shù)據(jù)進行預處理；
(4) 能夠自動進行檢驗、 自選量程、 自尋故障；
(5) 具有數(shù)據(jù)存儲、記憶與信息處理功能；
(6) 具有雙向通訊、標準化數(shù)字輸出或者符號輸出功能；
(7) 具有判斷、決策處理功能。
課堂練習
4、智能家居安防監(jiān)控系統(tǒng)的組成有哪些？
答：
（1）樓宇對講系統(tǒng)
（2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)
（3）檢測報警系統(tǒng)
（4）隱私訪問系統(tǒng)
（5）警情處理控制系統(tǒng)
課堂總結(jié)
本次課首先介紹了智能家居需求分析與功能設計，然后講解智能傳感器的概念、優(yōu)點和功能，最后學習模塊搭建與應用實踐，利用掌控板小程序控制平臺實現(xiàn)了智能家居模塊連接、遠程報警系統(tǒng)的編程與設置。
板書設計
離家模式的遠程家居安防系統(tǒng)
一、需求分析與功能設計
1、需求分析的概念
2、智能家居功能設計
二、模塊選擇
1、智能傳感器的概念
2、智能傳感器的優(yōu)點
3、智能傳感器的功能
4、傳感器模塊及功能描述
三、模塊搭建與應用實踐
1、智能家居模塊連接
2、遠程報警系統(tǒng)的編程與設置
3、掌控板小程序控制平臺
課后作業(yè)：
1、在實現(xiàn)智能家居遠程安防系統(tǒng)的搭建時，哪些條件或設備。
2、在智能家居安防系統(tǒng)中設計一個緊急求助裝置，當發(fā)生危險時，可以向聯(lián)系人發(fā)送求救信號。
3、遠程終端控制平臺還可以實現(xiàn)遠程手動控制設備的應用，請你選擇一個感興趣的方向，模擬實現(xiàn)遠程控制設備的應用。
作業(yè)布置
1、在實現(xiàn)智能家居遠程安防系統(tǒng)的搭建時，需要 、
和 的條件或設備。
2、在智能家居安防系統(tǒng)中設計一個緊急求助裝置，當發(fā)生危險時，可以向聯(lián)系人發(fā)送求救信號。
3、遠程終端控制平臺還可以實現(xiàn)遠程手動控制設備的應用，請你選擇一個感興趣的方向，模擬實現(xiàn)遠程控制設備的應用。
作業(yè)布置
1、在實現(xiàn)智能家居遠程安防系統(tǒng)的搭建時，需要 感測裝置 、
互聯(lián)網(wǎng) 和 終端控制 的條件或設備。
2、在智能家居安防系統(tǒng)中設計一個緊急求助裝置，當發(fā)生危險時，可以向聯(lián)系人發(fā)送求救信號。
作業(yè)布置
3、遠程終端控制平臺還可以實現(xiàn)遠程手動控制設備的應用，請你選擇一個感興趣的方向，模擬實現(xiàn)遠程控制設備的應用。
智能校園燈光控制
作業(yè)布置
智能冷鏈車監(jiān)控
謝謝
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