高中信息技术（必选2）X2-04-01物联网简介知识点

高中信息技术（必选2）X2-04-01物联网简介知识点整理一、本课程主要学习内容本课程作为高中信息技术必选2中的物联网入门内容，核心围绕物联网的基础认知展开，主要包括：物联网的定义与核心内涵、物联网的发展历程与应用背景、物联网的核心技术架构（感知层、网络层、应用层）、物联网的典型应用场景、物联网发展带来的机遇与挑战（含安全与隐私问题）。通过本课程学习，旨在帮助学生建立对物联网的整体认知，理解其“物物相连、智能交互”的本质，掌握物联网的核心组成部分及各部分功能，能够识别生活中的物联网应用，并初步思考物联网技术对社会生产生活的影响。二、需掌握的核心知识点及配套练习题知识点1：物联网的定义与核心内涵核心内容：物联网（InternetofThings，IoT）是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。其核心内涵包括“万物互联”（连接对象涵盖物品、人、环境等）、“信息交互”（跨设备、跨网络的信息传递）、“智能应用”（基于信息处理实现自动化、智能化服务）。练习题下列关于物联网的定义，表述最准确的是（）

A.物联网是互联网的延伸，仅连接智能终端设备

B.物联网通过传感设备将物品与互联网连接，实现信息交互与智能管理

C.物联网是独立于互联网的全新网络，专门用于物品管理

D.物联网仅能实现对物品的定位和跟踪，无法进行信息交换

物联网的核心内涵不包括以下哪项（）

A.万物互联

B.信息封闭

C.信息交互

D.智能应用

简述物联网与互联网的区别与联系。答案及解析答案：B

解析：A选项错误，物联网连接的对象不仅包括智能终端设备，还涵盖各类普通物品、人、环境等；C选项错误，物联网并非独立于互联网，而是互联网的延伸与拓展，基于互联网协议实现连接；D选项错误，物联网的核心功能之一就是信息交换，定位和跟踪只是其应用场景之一，需依托信息交互实现。B选项准确概括了物联网的核心要素：传感设备、物品与互联网连接、信息交互、智能管理，符合定义。

答案：B

解析：物联网的核心内涵包括“万物互联”“信息交互”“智能应用”，信息封闭与物联网“连接”“交互”的本质相悖，因此不属于其核心内涵。

答案：

区别：①连接对象不同：互联网主要连接人与人、人与计算机终端；物联网主要连接物与物、物与人、物与环境，连接范围更广泛。②核心功能不同：互联网核心是实现信息的传递与共享；物联网核心是在信息传递基础上，实现对物品的智能化识别、监控、管理等，更侧重“智能应用”。

联系：物联网以互联网为基础，依托互联网的网络协议、通信技术实现物品与网络的连接；互联网是物联网发展的重要支撑，物联网是互联网在应用领域的延伸与拓展，二者相辅相成。

知识点2：物联网的核心技术架构（感知层、网络层、应用层）核心内容：物联网采用分层架构设计，分为感知层、网络层、应用层，各层功能明确、相互协作。①感知层：是物联网的“五官”，负责采集物理世界的各类信息（如温度、湿度、位置、身份等），核心设备包括传感器、RFID标签、读卡器、摄像头、GPS模块等；②网络层：是物联网的“神经中枢”，负责将感知层采集的信息进行传输，实现感知层与应用层的通信，核心技术包括移动通信网络（5G、4G）、无线网络（WiFi、蓝牙、ZigBee）、互联网、卫星通信等；③应用层：是物联网的“大脑”，负责对网络层传输的信息进行处理、分析，并结合具体场景实现智能化应用，核心包括信息处理平台、云计算、大数据分析、行业应用系统（如智能家居、智能交通、智慧农业等）。练习题下列设备中，属于物联网感知层设备的是（）

A.5G基站

B.传感器

C.云计算服务器

D.智能交通控制系统

物联网中负责信息传输的层级是（）

A.感知层

B.网络层

C.应用层

D.数据层

某智能家居系统中，通过温度传感器采集室内温度，经WiFi网络传输至控制中心，控制中心根据温度数据自动调节空调运行。请分别说明该过程中感知层、网络层、应用层的具体作用。下列关于物联网各层级功能的说法，错误的是（）

A.感知层负责信息采集

B.网络层负责信息处理

C.应用层负责实现智能化应用

D.三层架构相互协作，缺一不可

答案及解析答案：B

解析：A选项5G基站属于网络层设备，负责信息传输；C选项云计算服务器属于应用层设备，负责信息处理；D选项智能交通控制系统属于应用层系统，负责实现具体智能应用；B选项传感器负责采集物理信息，属于感知层核心设备。

答案：B

解析：感知层负责信息采集，网络层负责信息传输，应用层负责信息处理与智能应用，物联网架构中无“数据层”这一核心层级，因此答案为B。

答案：

①感知层：温度传感器作为感知层设备，负责采集室内实时温度信息，将物理世界的温度信号转换为可传输的电信号或数字信号，为后续处理提供数据基础；

②网络层：WiFi网络作为网络层传输技术，负责将温度传感器采集的温度数据从感知层传输至应用层的控制中心，实现感知层与应用层之间的信息交互；

③应用层：控制中心作为应用层核心设备，负责接收网络层传输的温度数据，对数据进行分析（如与预设温度阈值对比），并发出控制指令调节空调运行，实现“自动控温”的智能化应用。

答案：B

解析：A、C、D选项表述均正确；B选项错误，网络层的核心功能是信息传输，信息处理是应用层的核心功能。

知识点3：物联网的典型应用场景核心内容：物联网已广泛应用于生活、生产、公共服务等多个领域，典型应用场景包括：①智能家居（如智能灯光控制、智能家电联动、智能门锁等，实现家庭生活自动化、便捷化）；②智能交通（如智能红绿灯、车联网、停车诱导系统等，提升交通通行效率、保障交通安全）；③智慧农业（如智能灌溉、土壤温湿度监测、病虫害预警等，实现农业精准种植、提质增效）；④智慧医疗（如远程监测、智能穿戴设备、医疗设备联网等，助力精准医疗、便捷就医）；⑤工业物联网（如设备远程监控、生产流程智能化管控等，提升工业生产效率与安全性）。练习题下列场景中，不属于物联网典型应用的是（）

A.用手机APP远程控制家中的扫地机器人

B.超市通过扫码支付购买商品

C.智慧农场通过传感器监测土壤湿度并自动灌溉

D.智能手环实时监测心率并同步至手机

智能红绿灯系统根据路口实时车流量调整红绿灯时长，该应用属于物联网在（）领域的应用。

A.智能家居

B.智能交通

C.智慧农业

D.智慧医疗

简述物联网在智慧农业中的两个典型应用，并说明其带来的优势。下列关于物联网应用的说法，正确的是（）

A.物联网仅能应用于家庭生活领域

B.物联网应用需依托感知层、网络层、应用层的协同作用

C.智能穿戴设备不属于物联网应用

D.物联网应用不会提升生产效率

答案及解析答案：B

解析：A选项远程控制扫地机器人属于智能家居，是物联网应用；C选项智慧农场的智能灌溉属于智慧农业，是物联网应用；D选项智能手环监测心率并同步数据，属于智慧医疗/个人健康监测，是物联网应用；B选项扫码支付仅涉及手机与支付终端的信息交互，未实现“物物相连”及智能化管理，不属于物联网应用。

答案：B

解析：智能红绿灯系统针对交通路口车流量进行智能调控，属于智能交通领域的典型应用，旨在提升交通通行效率，因此答案为B。

答案：

示例1：智能灌溉应用。通过土壤湿度传感器采集土壤水分数据，经网络层传输至应用层控制中心，控制中心根据预设的适宜湿度阈值，自动开启或关闭灌溉设备。优势：实现精准灌溉，避免水资源浪费；减少人工干预，降低种植成本；保障作物生长所需水分，提升作物产量与品质。

示例2：病虫害预警应用。通过图像传感器、环境传感器（监测温度、湿度）采集田间作物图像及环境数据，应用层通过大数据分析、图像识别技术识别病虫害迹象，及时发出预警。优势：实现病虫害早发现、早防治，减少农药使用量；降低病虫害对作物的损害，提升农业生产效益。

答案：B

解析：A选项错误，物联网应用覆盖智能家居、智能交通、智慧农业、智慧医疗等多个领域；C选项错误，智能穿戴设备通过传感技术采集人体数据并与手机等设备互联，属于物联网应用；D选项错误，物联网应用可通过智能化管控提升生产效率（如工业物联网优化生产流程）、生活便捷度等；B选项正确，所有物联网应用均需感知层采集数据、网络层传输数据、应用层处理数据并实现智能服务，三层协同方可完成。

知识点4：物联网发展的机遇与挑战（含安全与隐私问题）核心内容：①发展机遇：物联网推动传统行业转型升级（如农业、工业、医疗等），提升生产效率与服务质量；催生新的产业形态与就业岗位（如物联网设备研发、数据服务、运维等）；改善民生，提升生活便捷度与幸福感（如智能家居、远程医疗等）；助力智慧城市建设，提升城市管理水平。②面临挑战：安全问题，物联网设备数量庞大、协议多样，易成为网络攻击目标，可能导致设备被控制、数据被窃取或篡改（如智能门锁被破解、工业设备被入侵）；隐私问题，感知层采集大量个人信息（如位置、健康数据、生活习惯等），若数据管理不当，易造成个人隐私泄露；标准不统一，不同厂商的物联网设备协议、接口不统一，导致设备间兼容性差，阻碍物联网规模化发展；技术人才短缺，物联网涉及多学科知识（计算机、通信、传感、自动化等），专业人才供给不足。练习题下列属于物联网发展面临的挑战的是（）

A.提升农业生产效率

B.个人隐私信息泄露

C.催生新的就业岗位

D.优化城市管理水平

物联网设备易成为网络攻击目标，导致数据被窃取，这主要反映了物联网发展中的（）问题。

A.技术人才短缺

B.标准不统一

C.安全

D.应用场景单一

简述物联网发展带来的两个主要机遇，并针对物联网的安全问题，提出至少两个应对措施。关于物联网发展的机遇与挑战，下列说法错误的是（）

A.物联网可推动传统工业转型升级

B.设备兼容性差是物联网发展的挑战之一

C.物联网发展不会产生隐私泄露风险

D.专业技术人才短缺制约物联网发展

答案及解析答案：B

解析：A、C、D选项均属于物联网发展带来的机遇；B选项个人隐私信息泄露是物联网发展过程中因数据管理不当可能出现的问题，属于面临的挑战，因此答案为B。

答案：C

解析：网络攻击、数据窃取均属于网络安全范畴，反映了物联网发展中的安全问题；A选项技术人才短缺是指专业人才不足，与设备被攻击无关；B选项标准不统一是指设备协议、接口不兼容，与安全攻击无关；D选项应用场景单一与题干表述不符，因此答案为C。

答案：

主要机遇：①推动传统行业转型升级，例如工业物联网通过对生产设备的实时监控、生产数据的分析优化，实现生产流程智能化，提升生产效率与产品质量；②改善民生服务，例如智慧医疗中的远程监测、在线问诊等应用，打破时空限制，让偏远地区居民也能享受优质医疗服务，提升就医便捷度。

安全问题应对措施：①