資源簡介

(共35張PPT)
第三章
信息系統的網絡組建
1
信息系統與外部世界連接的方式
2
計算機網絡
CONTENT
3
組建小型無線網絡
信息系統與外部世界連接方式的演變
讓人和計算機對話
讓計算機與計算機對話
讓物體和環境與計算機對話
互聯網（Internet）
物聯網（IoT）
探究活動
（1）共享電動車上的二維碼，在整個信息系統中起到什么作用？
云平臺
手機掃描二維碼
上報狀態定位信息
上報用戶信息和解鎖請求
下發解鎖指令
下發騎行提示
相當于車輛的電子身份證，存放車輛牌號、類型、位置、電量、故障等信息。
探究活動
（2）與傳統的電動車租車服務相比，共享電動車有什么優勢？
租車、還車的時間、地點更靈活
手機線上操作，方便快捷
租車費用低廉
有沒有什么不足呢？
亂停亂放、違反交通規則、惡意損壞、充電維護不及時……
同學們在使用共享電動車時，要遵守交通規則，注意行車安全，文明用車，規范停車。
物聯網
（1）什么是物聯網？
（2）物聯網具有哪些技術特征？
物聯網是通信網和互聯網的拓展應用和網絡延伸，它利用感知技術與智能裝備對物理世界進行感知識別，通過網絡傳輸互聯，進行計算、處理和知識挖掘，實現人與物、物與物的信息交互和無縫鏈接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的。
全面感知
利用感知技術與智能裝備對物理世界進行感知識別
通過網絡傳輸互聯
進行計算、處理和知識挖掘
可靠傳遞
智能處理
物聯網
全面感知
利用無線射頻識別、傳感器、定位器和二維碼等手段，隨時隨地地對物體進行信息采集和獲取。它解決了人和物理世界的數據獲取問題，用傳感技術延展了人的感知能力。
刷門禁卡進出某些區域
智能家居實現恒溫恒濕
用手機查公交車實時定位
掃二維碼實現移動支付
物聯網的特征
(1)傳感器的使用
借助當前先進的傳感技術，可以將各種傳感器采集到的信息進行綜合分析、科學判定，得出全面、科學的結論，用來指導實踐。
人體紅外傳感器
溫度傳感器
速度傳感器
溫度傳感器
聲音傳感器
紅外傳感器
超聲波傳感器
物聯網的特征
(2)條形碼與二維碼
條形碼是將寬度不等的多個黑條和白條，按照一定的編碼規則排成平行線圖案，用以表達一組數字或字母符號信息的圖形標識符。廣泛應用于商業、郵政、圖書管理、倉儲、工業生產過程控制、交通領域等。
物聯網的特征
條形碼的工作原理
黑條對應二進制數1
白條對應二進制數0
掃描
在數據庫中提取相應信息
傳輸
物品的生產國、制造廠家、商品名稱、生產日期、類別、日期……
轉換為計算機能識別的二進制信息
物聯網的特征
二維碼和條形碼的區別是什么？
二維碼可以表示圖像、文字、聲音，從標識物品轉化為描述物品。
依靠其龐大的信息攜帶量，把信息直接包含在條形碼中。
具有錯誤修正技術以及防偽功能，增加了數據的安全性。
方向 功能 記錄信息 特點 形式
條形碼 一維 標識物品 數字或字母 輸入速度快、準確率高、成本低、可靠性強 黑白
二維碼 二維 描述物品 圖像、文字、 聲音、指紋等 攜帶信息量和信息密度高、錯誤修正能力強、具有防偽功能 黑白彩色
物聯網的特征
可靠傳遞
是指通過各種網絡，對接收到的物體信息進行實時且準確的遠程傳送，實現信息的交互和共享，并進行各種有效的處理。
物聯網是互聯網的一個延伸，在信息的傳遞過程中，通常要使用現有的通信網絡，包括有線網絡和無線網絡等。
傳感器網絡是一個局部的無線網絡，在物聯網中發揮著極其重要的作用。
物聯網的特征
智能處理
是指利用數據管理、數據計算、云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對接收到的海量數據和信息進行分析處理，提升對外部世界各種活動和變化的洞察力，實現智能化的控制和決策。
物聯網的結構
信息生成
信息傳輸
信息處理和應用
物聯網的結構
感知層
網絡層
應用層
共享電單車
用手機掃描車輛二維碼，獲取車輛信息
通過移動互聯網傳輸信息給平臺服務器
服務器利用云計算等技術對信息進行處理，對車輛和手機下發相關信息
刷卡進出小區門
閱讀器通過RFID技術獲得卡片信息
閱讀器通過互聯網將信息傳輸到計算機
計算機對該門禁卡的信息進行處理，打開小區門
物聯網的技術體系
應用關鍵技術
網絡通信關鍵技術
感知關鍵技術
共性技術
共性技術
支撐技術
傳感技術
感知物理世界獲取信息和實現物體控制的首要環節。
射頻識別技術
是一種無線通信技術，同時又是一種自動識別技術。
嵌入式系統技術
使物聯網具有智能處理的能力。
物聯網的技術體系
（一）傳感技術
自動門
利用人體的紅外微波來開關門
手機、數碼相機的照相機
利用光學傳感器來捕獲圖象
電子稱，利用力學傳感器來測量物體對應變片的壓力，從而達到測量重量目的
物聯網的技術體系
傳感器類別 人的感覺器官 應用
光敏傳感器 視覺 紅外線傳感器、紫外線傳感器、色彩傳感器
聲敏傳感器 聽覺 用于檢測氣體、液體或固體中傳播的機械振動
氣敏傳感器 嗅覺 用于檢測氣體濃度和成分
化學傳感器 味覺 用于檢測各種化學物質及其濃度
壓敏、濕敏、溫敏等傳感器 觸覺 能感受壓力和環境溫度、濕度等
【思考一下】請大家舉例說幾個日常生活中傳感器的應用？
（一）傳感技術
物聯網的技術體系
（二）射頻識別技術
射頻識別技術是一種無線通信技術，可以通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據，而且識別系統與特定目標之間無須建立機械或者光學接觸，通過芯片來提供信息。射頻識別技術可以識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。
非接觸識別：可穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢等
閱讀速度極快：不到100毫秒
應用領域廣泛：公交卡、門禁卡、身份證等
物聯網的技術體系
（三）嵌入式系統技術
嵌入式系統技術是指以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟硬件可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。
嵌入式系統技術能使設備具有智能，使它們具備學習與記憶的能力，能夠按照使用者的喜好及所處的環境做出回答。
物聯網
如果把物聯網比做人體
神經系統
網絡
大腦
嵌入式系統
眼睛、鼻子、皮膚等感知器官
傳感器
總結
全面感知
可靠傳遞
技術特征
物 聯 網
智能處理
結構
感知層
網絡層
應用層
關鍵技術
感知技術
網絡通信技術
應用技術
傳感技術、條碼技術、RFID
RFID
嵌入式系統技術
計算機網絡在信息系統中的作用
校園消費系統
校園消費系統運行過程中網絡所起的作用：
1、校園消費系統將消費者消費過程中產生的數據通過計算機網絡保存到服務器上，存在數據傳輸。
2、服務器上保存的數據可以在聯網的電腦或終端上查詢、顯示，存在資源共享。
3、大型消費系統，往往會配置多臺服務器用于處理，當一臺服務器數據處理負擔過重時，網絡可將新任務轉交給空閑服務器去處理，這是分布式處理。

以上分析可知：計算機 網絡在信息系統中主要起到數據傳輸、資源共享、分布式處理三方面作用。
數據傳輸
數據傳輸是計算機網絡最基本的功能。
有線傳輸介質
同軸電纜
雙絞線
光纖
二 計算機網絡
數據傳輸
傳輸介質分類 傳輸速率 傳輸距離 抗干擾性
有線傳輸介質
無線傳輸介質
雙絞線 100Mbps 約100米 一般
同軸電纜 1-2Gbps 200-500米 較強
光纖 2-3Gbps 550米-幾十千米 強
無線電波 10-300Mbps 10-100米 較弱
微波 最高可達幾百Mbps 全球通信 受大氣干擾
藍牙 1Mbps 10米 強
常用的傳輸介質分為有線傳輸介質和無線傳輸介質兩大類。
數據傳輸
數據傳輸
HTTP：全稱Hyper Text Transfer Protocol （超文本傳輸協議）
FTP：全程File Transfer Protocol（文件傳輸協議）
閱讀教材材料二,了解并對比HTTP與HTTPS、FTP與FTPS的異同
閱讀教材材料三,理解帶寬與下載速度之間的關系
互聯網的帶寬：單位時間內能傳輸的數據量。
帶寬使用的單位是比特/秒（bit/s）。
下載軟件顯示的一般是字節/秒（Byte/s）。
換算公式如下：
1 Byte=8 bit，即1 B=8 b 1 B/s =8 b/s
1 KB=1024 B，1 Kb=1024 b
1 MB=1024 KB，1 Mb=1024 Kb
資源共享
計算機網絡的資源一般包括軟件資源、硬件資源、數據資源、信道資源等。
軟件資源和數據資源的共享可以減少軟件開發過程中的勞動，避免大型數據庫的重復建設。
通過計算機網絡不僅可以使用自身的硬件資源，還可以共享網絡上的資源。
如：個人和科研院校都可以通過租賃的方式共享使用我國自主研發的超級計算機。
如：網課APP的視頻數據存放在網絡云平臺；評委老師通過云盤觀看視頻比賽的參賽作品。
分布式處理
分布式處理是將不同地點的，或具有不同功能的，或擁有不同數據的多臺計算機，通過網絡連接起來，在控制系統的統一管理控制下，協調地完成大規模信息處理任務的計算機系統。
智 慧 城 市
計算機網絡的拓撲結構
按拓撲結構分類
三 組建小型無線網絡
拓展知識：IP地址分類與組成
每個數字區域的取值范圍在十進制數的0~255之間
（二進制數00000000~11111111）
IP地址由32位二進制數構成 11000000 10101000 10011110 10110100
點分十進制 （1）將IP地址分為4個字節 （2）每個字節以十進制數表示 （3）每個數之間以“.”號隔開 11000000 . 10101000 . 10011110 . 10110100
192. 168 . 158. 180
三 組建小型無線網絡
拓展知識：IP地址分類與組成（P107 例8 ）
類別 最大網絡數 IP地址范圍 最大主機數 默認子網掩碼
A 126（27-2) 1.0.0.1-126.255.255.254 16777214 255.0.0.0
B 16384(214) 128.0.0.0-191.255.255.254 65534 255.255.0.0
C 2097152(221) 192.0.0.0-223.255.255.255 254 255.255.255.0
三 組建小型無線網絡
拓展知識：IP地址分類與組成
IPV4與IPV6
IPv4（目前使用的） 由32位二進制數構成 IP地址資源分配不均衡
IP地址資源短缺
IPV6（未來發展） 由128位二進制數構成 有效解決地址短缺問題
增加網絡安全機制
AD80:0000:0000:0000:ABAA:0000:00C2:0002
192. 168 . 158. 180
子網掩碼：
子網掩碼的作用：將某個IP地址劃分成網絡地址和主機地址。
常用的兩種子網掩碼，分別是“255.255.255.0”和“255.255.0.0”
標準IP地址

展開更多......

收起↑