展望物联网+课件 2025-2026学年川教版（2024）初中信息科技八年级上册

第一单元

万物互联的奥秘第三节

展望物联网教学目标：1、能主动关注物联网技术的最新发展动态，识别这些技术在生活、生产中的潜在应用场景。2、能利用网络资源（如科技新闻、行业报告）收集物联网发展趋势的案例，通过思维导图工具梳理信息，形成结构化认知。认识物联网技术对社会产业（如农业、交通、医疗）和日常生活的变革性影响，理解“万物智联”的时代趋势。3、了解物联网快速发展带来的挑战，树立“技术向善”的意识，认识到法律法规、技术标准对物联网发展的规范作用，主动思考如何在使用物联网技术时保护个人与公共利益。视频中，家电、矿车、假肢为什么能‘自主决策’或‘被意识控制’？它们背后的核心技术是什么？这些技术与我们之前学的‘物联网’有什么关系？未来还会有哪些可能？导入阅读教材P22-29，从物联网发展趋势、新兴技术融合、物联网时代面临的挑战、畅想物联生活三个角度思考并完成学习任务单：自主探索学习内容关键问题物联网发展趋势物联网向“规模化、协同化、智能化”发展的具体表现是什么？请各举1个教材案例。新兴技术融合AI、区块链、星地计算、脑机接口分别如何助力物联网？教材中对应的案例是哪一个？物联网时代面临的挑战数据隐私和安全、网络道德、技术创新与监管畅想物联生活影响领域、生产生活方式的改变农产品溯源（拓展阅读）区块链技术如何解决物联网数据的“防伪与追溯”问题？一、物联网发展趋势高效点拨随着物联网技术日益成熟，其发展已进入加速期，正朝着规模化、协同化、智能化方向发展。以智慧城市为例，城市交通、安全、环境等多个领域的物联网系统包含了大规模的物联网设备，各系统之间通过数据共享与协同工作，让城市管理更加智能。1、规模化以“智慧城市”为例，城市交通（智能信号灯）、安全（监控系统）、环境（空气质量监测）等多个物联网系统，通过数据共享实现“协同管理”。例如交通系统与气象系统联动，根据天气调整红绿灯时长，体现“大规模设备+数据协同”的特点。2、协同化以“智能无人矿车系统”为例，拆解“车-路-云”协同逻辑：（1）车端：传感器采集路况、车辆姿态数据，实现“环境感知”；（2）路端：5G与车联网覆盖盲区，减少碰撞风险，实现“通信支撑”；（3）云端：大数据分析动态调整路线，实现“全局调度”；总结：协同化的核心是“多主体、多技术联动，突破单一设备的局限”。3、智能化（1）人工智能物联网AIoT（人工智能物联网）=AI（人工智能）+IoT（物联网）。AIoT融合AI技术和IoT技术，通过物联网产生、收集来自不同维度的、海量的数据存储于云端、边缘端，再通过大数据分析，以及更高形式的人工智能，实现万物数据化、万物智联化。物联网技术与人工智能相融合，最终追求的是形成一个智能化生态体系，在该体系内，实现了不同智能终端设备之间、不同系统平台之间、不同应用场景之间的互融互通，万物互融。随着物联网（IoT）与人工智能技术（AI）的融合，人工智能物联网（AIoT）具备了自主学习、智能感知和智能决策的能力，物联网正从“万物互联”走向“万物智联”。二、新兴技术融合高效点拨人工智能、区块链、边缘计算、6G通信等技术的发展也为物联网注入了新的活力。1、AI人工智能（1）人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为AI。是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新技术科学。（2）案例：智慧农业中，物联网传感器采集土壤湿度、作物生长数据，AI算法分析后自动调整灌溉量，实现“精准种植”。2、区块链（1）区块链（英文名：blockchain或blockchain）是一种块链式存储、不可篡改、安全可信的去中心化分布式账本，它结合了分布式存储、点对点传输、共识机制、密码学等技术，通过不断增长的数据块链（Blocks）记录交易和信息，确保数据的安全和透明性。案例：“农产品溯源”，物联网设备记录“种子-种植-加工-运输”全流程数据（如种植时的温度、运输时的位置）；区块链通过“分布式存储+加密算法”，确保数据不可篡改，消费者扫码即可追溯真伪，解决“信息不对称”问题。3、星地计算（1）星地计算：是一种新兴的计算技术，通过集成卫星系统、空中网络、地面通信和云计算，实现卫星和地面的一体化通信与计算。它将地球上的计算资源与太空中的计算资源相结合，以实现更高效的计算能力，能够处理大规模的数据和完成大规模的计算任务。（1）脑机接口：脑机接口（Brain-MachineInterface，BMI；BrainComputerInterface，BCI），指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接，实现脑与设备的信息交换。4、脑机接口三、物联网时代面临的挑战高效点拨当前，以物联网、人工智能、大数据为代表的数字技术，已成为推动我国科技产业创新的新质生产力，是引领发展战略性新兴产业和未来产业的关键力量。然而，其快速发展也伴随着数据隐私和安全、网络道德以及技术创新与监管等挑战，因此在不断发展新技术的同时，也需要积极利用法律法规、技术标准来进行规范。（1）数据隐私：“智能运动手环采集的睡眠、心率数据，若被平台滥用，会有什么风险？如何保护？”（2）技术监管：自动驾驶、无人矿车在复杂路况下出现故障，责任该如何界定？”物联网已成为国家数字经济重点发展领域，请查询相关资料，讨论交流物联网还有哪些发展趋势？探究活动四、畅想物联生活高效点拨物联网技术已经深刻影响着我们的生产生活方式，未来它还将给我们的社会生活带来哪些改变呢?任务一：物联网技术已广泛应用于家居、交通、医疗、教育、物流、娱乐等领域，小组讨论交流，确定2至3个你们最关心的领域，探讨未来物联网将会给这些领域带来怎样的改变？项目实施我们选择的领域有：□家居□交通□物流□医疗□教育□娱乐□工业□农业□其他未来物联网将为这些领域带来哪些改变？应用领域待解决的问题（如校园：楼道拥挤、实验室气体泄漏）物联网技术方案（传感器、AI、通信技术等）预期效果智慧校园实验室特殊气体泄漏预警特殊气体传感器+NB-IoT（远距离传输）+云平台报警实时监测，异常时通知老师与安保处智慧家居植物缺水自动浇水土壤湿度传感器+Wi-Fi模块+水泵执行器无需人工看管，植物健康生长任务二：小组讨论交流，选择一种或多种方式来呈现你们组对未来物联网生活的畅想，呈现方式不限于思维导图、科幻绘画、短文、幻灯片或交互动画等作品类型，小组合作完成项目成果。项目评价：在小组或班级内展示、交流你们小组的项目成果，根据下表进行自评与互评，并根据评价结果对作品进行完善优化。课堂总结一、发展趋势1.规模化：多系统协同（智慧城市）2.协同化：多主体联动（无人矿车“车-路-云”）3.智能化：AIoT（智能手环预警、交通灯调时）二、技术融合1.AIoT：智能决策2.区块链：数据追溯3.星地计算：全域覆盖4.脑机接口：意识控制三、挑战与规范挑战：隐私、道德、监管规范：法律法规、技术标准拓展阅读农产品溯源对于物联网数据在传输过程中可能遭遇的安全风险，区块链技术提供了一种有效的解决策略，增强了物联网在防伪和追溯方面的能力。民以食为天，农产品的质量安全一直被社会广泛关注。区块链采用链