教案首頁課題名稱第4章萬物互聯（1）——4.1~4.3課次8授課類型理論□實踐□理實一體□其他學時2授課日期授課班級授課地點教學目的與要求知識目標：1.了解物聯網的基本概念；2.了解物聯網的發展史。能力目標：能夠清晰描述物聯網的基本概念；能簡單描述物聯網的發展歷史。素質目標：1.了解倫理道德準則，規范日常信息行為；2.了解相關法律法規并自覺遵守；3.具備信息安全意識和相關防護能力。課程思政目標：增強民族自豪感，學習大國工匠精神，樹立科技報國思想。教學重點物聯網的基本概念教學難點物聯網的工作方式教學方法與手段教學方法：課件講解、舉例說明、對比分析、啟發引導學生學法：預習—聽講---討論---復習—自學擴展設計意圖：激發學生學習興趣、提高課堂學習效率教學資源：課件、視頻資料課程思政要素要點通過對物聯網的發展歷史的介紹，和我國物聯網技術的發展情況介紹，增強學生的民族自豪感，樹立學生科技報國志向。通過對一只口紅的思考學習艾什頓不斷鉆研、勤于思考的科學探索精神。課外作業查閱物聯網相關資料教學反思教案紙第4章萬物互聯（1）——4.1-4.3一、整體設計1.復習引入（10分鐘）2.新知識講解（80分鐘）4.1物聯網又火了4.2物聯網的“前世今生”4.3熱概念冷思考3.總結與布置作業（10分鐘）二、復習引入1.上節課內容回顧：（1）云計算的優勢與挑戰（2）云計算引領生活新方向2.新課引入：李彥宏說，移動互聯網的時代結束了。周鴻祚說，互聯網下半場就要開啟。Google董事長埃里克?施密特(ErieSchmidt)預言：互聯網即將消失，一個高度個性化、互動化的有趣世界即將誕生。下一個足以顛覆微信、超越阿里巴巴的超級風口在哪里？當下看，唯有物聯網。三、新知識講解1.物聯網又火了從好萊塢大片來說一說物聯網美國好萊塢電影使用先進的高科技進行制作，讓我們實現了許多幻想，人們把那里稱作“夢工廠”。好萊塢大片擁有無可比擬的觀賞性和征服力，總能給人以極大的震撼和幻想，告訴你什么叫真正的電影，告訴你什么叫現代電影。這些大片充分體現了科技和藝術結合的魅力，同時，它們又總能緊跟潮流，將最時尚、最前沿的新東西融入電影當中。（1）《大戰皇家賭場》：物聯網的萌芽在電影中，有這么一個情節：英國軍情六處首腦、邦德的指揮官M夫人讓人使用貌似沖擊鉆的家伙在邦德的手臂中植入了一枚電子芯片，并通過掃描設備將邦德的身份信息植入芯片，如圖4-1所示。此時，德對M夫人說：“你想監視我?”M夫人不動聲色地說:“是的?！闭沁@枚能夠識別個人身份信息的芯片，關鍵時候成為邦德的救命恩人。勒·希弗斯為了除掉邦德，在他的酒里下毒。當邦德歷盡千辛萬苦鉆到車內，并使用掃描設備激活電子芯片后，一條求助消息發送到總部的信息系統中。（2）《豚鼠特工隊》：物聯網的雛形豚鼠特工隊進入賽博的實驗室后，集群風暴已經啟動。通過衛星發送指令，全球范圍內的所有賽博家用電器都接收到微型芯片的信號，并變成各種類型的武器開始攻擊人類。貪吃的赫爾利拿了一塊蛋糕放到了微波爐中，結果微波爐是個不折不扣的資深吃貨，熟練地使用辣椒、雞蛋、牛肉等原料，選擇一定方式準備炭燒赫爾利，并精確地計算出了烤熟時間，關鍵時刻，達爾文和其他同伴及時將赫爾利解救出來了。（3）《阿凡達》：史上最強物聯網宣傳片在未來世界中，人類為獲取另一星球潘多拉星球的資源啟動了阿凡達計劃，并以人類與納美人（潘多拉星球土著）的脫氧核糖核膠(DNA,DeoxyriboNucleicAcid)混合，培養出身高近3m的“阿凡達”，以方便在潘多拉星球生存和開采礦產。受傷的退役軍人杰克同意接受實驗并以他的阿凡達來到天堂般的潘多拉星球。（4）《絕對控制》：物聯網統治世界里根在向投資人推介的說明會上播放的視頻宕機，新來的“碼農”埃德波特憑借嫻熟的技術，不費吹灰之力就把故障擺平了。里根對他贊賞有加，并邀請他前往自己的住宅幫忙檢查網絡設備，而這是一切“不安全”的開始，埃德還將里根豪宅的全部網絡系統進行了升級，甚至“染指”了無處不在的智能家居系統，還嘲笑說“這些軟件太Out了，都是被時代拋棄的老古董”。天知道埃德在智能家居系統上動了多少手腳，預留了多少后門程序和木馬，這就像一顆顆定時炸彈，成了日后埃德報復里根的致命武器。2．物聯網的前世今生（1）物聯網的思想起源物聯網的英文說法其實更清楚,"TheInternetofThings"直譯過來就是“物體的互聯網”。它的小目標是實現人與物體的自由交流，終極目標是讓每個物體通過傳感系統接入網絡，讓人們在享受“隨時隨地”兩個維度的自由交流外，再加上一個“隨物”的第三維度自由。物聯網的思想起源于哪里？這個科幻般的愿景會給人們的生活帶來什么便利？它能夠最終實現嗎？（2）咖啡壺事件劍橋大學特洛伊計算機實驗室的科學家們編寫了一套程序，并在咖啡壺旁邊安裝了一個便攜式攝像機，鏡頭對準咖啡壺，利用計算機圖像捕捉技術，以3幀/秒的速率傳輸到實驗室的計算機上，以方便科學家們隨時查看咖啡是否煮好，省了上下樓的麻煩。1993年，這套簡單的本地“咖啡觀測”系統又經過實驗室其他同事的更新，以1幀/秒的速率通過實驗室網站連接到了互聯網上。沒想到的是，僅僅為了窺探“咖啡煮好了沒有”，全世界互聯網用戶蜂擁而至，近240萬人點擊過這家名噪一時的“咖啡壺”網站?！翱Х葔厥录笔谴蠹夜J的物聯網起源，關于物聯網的起源，還有另一種說法“可樂機事件”。（3）比爾·蓋茨與《未來之路》關于物物相連，蓋茨腦洞大開，對于未來做了種種預測，許多夢想已經照進現實?！段磥碇贰分袑懙溃骸澳隳馨阉行畔⒑透嘬浖嫒胍环N信息裝置中，我們姑且稱之為袖珍個人計算機。它與錢包一樣大小，你可把它放進口袋或手提袋中。它不僅可以顯示信息和時刻表，而且能讓你閱讀/發送電子郵件、記錄天氣和股票評論，還可以玩簡單或者復雜的游戲。開會時你可以用它做筆記，預定一場美麗的約會，查看一下朋友的信息?！边@不正是我們須臾不可離身的智能手機嗎？雖然蓋茨描述的袖珍個人計算機與智能手機并不完全一樣，但基本上就是智能手機的雛形。《未來之路》中寫道：“如果你想欣賞博物館或美術館的藝術作品，那么你可以‘走’進一種視覺顯示畫面，在作品之中自由切換，就像你親自在現場一般。你可以用超級鏈路來了解一幅畫或一尊雕像的詳細信息，你可以問任何問題，而不必擔心被誤解為略懂先生。在虛擬美術館中漫游感受與在參觀真正的美術館會有所不同，但這是種非常有益的近似。正如雖然你并未去劇院或體育館，但是通過電視觀看芭蕾舞或籃球賽樣令人心潮澎湃，那畫面太美，我不敢看?！薄段磥碇贰分袑懙溃骸八羞@些信息都將易于獲取，而且完全是私人訂制的。你可以瀏覽你感興趣的任何信息，以任何方式獲取任何時間產生的各類信息。你可以擺脫電視臺的控制，點播任意電視節目；你可以購物、點菜，與業余愛好者聯絡，或在任何時候隨心所欲地發布信息；夜間新聞廣播會在你設定的開始時刻播放，且剛好持續到你所需要的時間為止?！碧O果Siri、谷歌助手、桌面百度、微軟小娜正在這條路上進化。智能助手，聽你所言，知你所想，懂你所看，一句話幫你訂制個性生活。（4）一支口紅引發的創新二十世紀八九十年代，零售商們普遍采用條形碼掃描系統進行庫存管理，但條形碼不能傳遞產品的位置信息，無法得知貨架上實時的銷售狀況，以致無法及時補充售罄整的商品?！帮@然，條形碼并不完美?！卑差D表示。他認為，一定能夠找出一種可以跟蹤商品動態變化的方法。這一想法得到了寶潔高層的認可，高層授意艾什頓繼續探索這個點子。與此同時，英國的零售商們開始流行辦理會員卡，該卡內置有一種無線通信芯片（電子標簽）。一家芯片制造商向艾什頓演示了芯片的工作原理，并語重心長地告訴他，芯片上的數據無須讀卡器，即可進行無線傳輸。艾什頓把一枚小小的無線電芯片放人一支口紅，把一副天線安裝在貨架上，這使得口紅包裝的數據可以提醒商店管理人員哪些商品已經不在架子上了。這種科技讓艾什頓多了雙安在貨架上的“眼睛”，而如果計算機只會在電子表格中查閱數據，那這一切都不會發生了。艾什頓將其籠統地命名為“存儲系統”，它成為艾什頓的第一個發明專利。3.熱概念冷思考人們常說：“云里云計算，霧里物聯網”，自從2009年響亮鳴笛以后，物聯網(IoT)像一輛疾馳的列車，無論是地方政府、科研院所、企業，還是行業用戶，都爭先恐后地登上這輛列車，規劃、標準、扶持政策紛至沓來。那么，問題來了：究竟什么是物聯網？物聯網是如何工作的？它的體系架構是怎樣的？關鍵技術有哪些？（1）物聯網的臉譜物聯網概念：國家標準

GBT

3745—2017《物聯網術語》對物聯網的定義為:“通過感知設備，按照約定協議，連接物、人、系統和信息資源，實現對物理和虛擬世界的信息進行處理并作出反應的智能服務系統?！备兄O備是能夠獲取對象信息并提供接入網絡能力的設備。物聯網協議是雙方實體完成通信或服務所必須遵循的規則和約定。物聯網中的“物”即物理實體，是能夠被物聯網感知但不依賴物聯網感知而存在的實體。這里的“物”要滿足一定條件才能夠被納入“物聯網”的范圍：要實體有相應的數據收發器，要有數據傳輸信道，要有一定的存儲功能，要有中央處理器，要有操作系統，要有專門的應用程序，遵循物聯網的通信協議，在世界網絡中有可被識別的唯一標識。物聯網與互聯網最大的差別就是：如果說互聯網讓全世界變成了一個村，讓這個村變成了一個人，這個人充滿著智慧；互聯網連接虛擬信息空間，而物聯網連接現實物理世界；如果說互聯網是人的大腦，那物聯網就是人的四肢。其實，物聯網實際上只是多了一個底層的數據采集環節，大致是4類數據的采集：電子標簽顯示身份、傳感器捕捉狀態、攝像頭記錄圖像、GPS進行跟蹤定位。受技術和產業成熟度的綜合驅動，物聯網呈現“邊緣的智能化、連接的泛在化、服務的平臺化、數據的延伸化”新特征。（2）物聯網是如何工作的物聯網的基本工作原理是：首先，對物體屬性進行標識，屬性包括靜態和動態的屬性，靜態屬性可以直接存儲在標簽中，動態屬性需要先由傳感器實時進行探測。其次，需要識別設備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉換為適合網絡傳輸的數據格式。最后，將物體的信息通過網絡傳輸到信息處理中心，有信息處理中心完成物體通信的相關計算。處理中心可以是分布式的，如家里的電腦或手機，也可以是集中式的，如互聯網數據中心。物聯網的發展需要經歷4個階段：第一階段是電子標簽和傳感器被廣泛應用在物流、銷售和制藥領域；第二階段是實現物體互聯；第三階段是物體進入半智能化；第四階段是物體進入了全智能化。在規模性、流動性條件的保障下實現任何時間、任何地點、任何人和任何物(4A，AnytimeAnywhereAnyoneAnything)的通信。四、總結及布置作業1.總結本節課我們從物聯網的概念、誕生及發展歷史入手，學習了物聯網的工作方式。2.布置作業：查閱物聯網相關資料五、板書設計第4章萬物互聯一、物聯網又火了1.《大戰皇家賭場》：物聯網的萌芽2.《豚鼠特工隊》：物聯網的雛形3.《阿凡達》：史上最強物聯網宣傳片4.《絕對控制》：物聯網統治世界二、物聯網的前世今生1.物聯網的思想起源2.咖啡壺