物联网实践与探索

物联网实践与探索

• 物联网的基本含义是“万物互联”，即在互联网的基础上，将人与人的互联延伸扩展到人与物、物与物的互联。物联网的出现极大地护展了人们的生活、学习和工作空间，推动了物理世界与数字世界相互融合。物联网是继互联网之后的新型信息基础设施，是推动大数据和人工智能等信息科技发展与普及不可或缺的重要组成部分。

• 通过本模块的学习，学生能初步理解万物互联给人类信息社会带来的影响、机遇和挑战;了解物联网(特别是传感器系统)是连接物理世界与数宇世界的纽带和媒介;了解物联网与互联网的异同、主要物联网协议，以及典型物联网应用的特点;能在信息科技与其他学科的学习中，有效利用基本物联网设备与平台;能设计并实现具有简单物联功能的数字系统。

• 本模块包括“从互联网到物联网”“物联网基本原理与功能”“物联网创新应用”“物联网安全”四部分内容。

1.内容要求

• (1)通过实例感受万物互联的场景，知道物联网与互联网的异同，认识到物联网的普及对学习和生活的影响。
• (2)通过对身边真实应用场景中物联网的分析，认识物联网实现万物互联的基本原理。
• (3)自觉遵守物联网实验的操作规程，会使用实验设备搭建物联系统原型，并能通过实验平台读取、发送、接收、汇集和使用数据。
• (4)通过简易物联系统的设计与搭建，探索物联网中数据采集、处理、反馈控制等基本功能，体验物联网、大数据及人工智能的关系。
• (5)了解身边的物联设备区其对塑造网络虚拟身份的作用，有意识地保护个人隐私，进行安全防护。
• (6)了解物联网中发展自主可控技术的意义，了解自主可控生态体系对我国国家安全的重要作用。

2.学业要求

• 能理解万物互联的含义，知道物联网协同互联网使实时定位、远程监控、分享众筹等新型服务和应用成为可能。根据学习任务的需要和可用的实验设备，设计并搭建具有数据采集、实时传输和简单控制功能的简易物联系统。能通过智能终端或编写程序，读取并处理含有物联功能设备中的数据，并进行适当反馈或控制。初步体会物联网与大数据、人工智能之间的关系，并利用相关知识解决一些跨学科的实际问题，认识物联网中自主可控技术的重要作用。

3.教学提示

• 与互联网相比，物联网的协议、设备和终端结构简单，功能单一，直观易懂，支持物联协议的设备种类较多且容易获得，因此基于物联网的实验及应用场景比较容易搭建。根据教学需要，指导学生充分利用身边可用的实验设备设计搭建简易应用或原型系统，实现感知、交互及控制等有物联特色的功能，了解万物互联的途径，体验物联网技术的独特魅力。

• (1)通过各种层次的多样化实例，包括自动驾驶、智能家居、可穿戴设备、网络收音机、智能班牌等，帮助学生感受万物互联的场景，了解物联网的原理及与互联网的异同，了解万物互联背后的基本思想。

• (2)通过分析典型物联应用、使用物联设备、搭建简易物联系统等途径，指导学生实践并掌握从物联设备中读取、发送、接收和使用数据，并了解这些过程背后的物联协议及其主要特点。

• (3)物联网技术的广泛应用将带来一些全新的挑战，如集成了多种高新技术的无人机和无人驾驶车已经日趋成熟，它们所带来的一系列潜在和现实的问题已经开始品现。例如，如何协调一队无人机的飞行，使之做出一致且优雅的特技动作?又如，针对无人驾驶车、有人驾驶车混行的交会路面，如何设计最合理的会车及让行规则?

• 通过真实或模拟的特定场景，帮助学生了解身边的物联设备对塑造网络虚拟身份的作用，使学生养成自觉保护个人隐私、树立维护虚拟数宇世界秩序的意识，并引导学生拓展思路、勇于创新，共同憧憬并探究未来物联世界的奥秘。