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了解物聯(lián)系統(tǒng)中控制實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，知道反饋與控制的關(guān)系。通過(guò)遠(yuǎn)程控制開(kāi)鎖功能的模擬實(shí)現(xiàn)，體會(huì)控制在物聯(lián)系統(tǒng)中的作用。
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，人們不僅可以收到門(mén)鈴遠(yuǎn)程通知，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制開(kāi)鎖功能。
1. 物聯(lián)系統(tǒng)中的反饋與控制是什么關(guān)系？2. 遠(yuǎn)程控制開(kāi)鎖功能是怎么實(shí)現(xiàn)的？
認(rèn)識(shí)物聯(lián)系統(tǒng)中的控制?
物聯(lián)系統(tǒng)中的反饋與控制密不可分，控制是基于反饋的數(shù)據(jù)調(diào)整設(shè)備或者系統(tǒng)的工作狀態(tài)。以火車(chē)站的驗(yàn)票系統(tǒng)為例，當(dāng)乘客在閘機(jī)上刷身份證并注視攝像頭時(shí)，系統(tǒng)采集乘客的身份數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)津?yàn)票服務(wù)器；
驗(yàn)票服務(wù)器進(jìn)行分析后，作出是否允許乘客通過(guò)閘機(jī)的決策，反饋給閘機(jī)系統(tǒng)；閘機(jī)系統(tǒng)根據(jù)反饋數(shù)據(jù)判斷是否打開(kāi)閘機(jī)（圖14.1）
在物聯(lián)系統(tǒng)中，控制通常分為人工控制和自動(dòng)控制。人工控制是由人直接或間接利用計(jì)算機(jī)、智能終端等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備的控制。自動(dòng)控制是指物聯(lián)系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，根據(jù)設(shè)定的控制規(guī)則將決策反饋給設(shè)備，無(wú)須人直接干預(yù)就能控制設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。
以掃地機(jī)器人為例，人們用智能終端啟動(dòng)家里的掃地機(jī)器人是物聯(lián)系統(tǒng)中的人工控制。而掃地機(jī)器人啟動(dòng)后，根據(jù)傳感器檢測(cè)到的周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)自主規(guī)劃掃地路徑是自動(dòng)控制。
學(xué) 習(xí) 活 動(dòng)1
你見(jiàn)過(guò)或聽(tīng)說(shuō)過(guò)哪些遠(yuǎn)程控制的案例？它們是如何實(shí)現(xiàn)控制的？
生活中人工控制的場(chǎng)景有很多。例如，用燃?xì)鉄?，需要觀察水是否開(kāi)了，如果水開(kāi)了，就要關(guān)掉燃?xì)?，整個(gè)事情的發(fā)展過(guò)程需要人的全程參與，以保證控制結(jié)果符合設(shè)定的預(yù)期。
自動(dòng)控制無(wú)須人直接參與，由系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)程序或算法自動(dòng)執(zhí)行控制任務(wù)。當(dāng)傳感器采集數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)獲取并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，通過(guò)執(zhí)行器和控制技術(shù)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)某種功能。
本課使用手動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)鎖的控制，實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖14.2所示
遠(yuǎn)程控制開(kāi)鎖功能由輸入、計(jì)算和輸出三個(gè)模塊組成，如表14.1所示。表14.1 遠(yuǎn)程控制開(kāi)鎖功能分析
學(xué) 習(xí) 活 動(dòng)2
模擬實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制開(kāi)鎖功能 本活動(dòng)使用2個(gè)主控板、1個(gè)按鍵傳感器、1個(gè)舵機(jī)和1臺(tái)具備移動(dòng)熱點(diǎn)功能的計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)中利用SIT搭建本地MQTT服務(wù)器。
任務(wù)一 跟上節(jié)課相似，可以自定義主題“Dr/Lck”，當(dāng)系統(tǒng)獲取門(mén)鈴被按下的數(shù)據(jù)后，按規(guī)定向該主題發(fā)送消息“pen”。1. 當(dāng)主控板A獲取到按鍵被按下的數(shù)據(jù)時(shí)，向MQTT服務(wù)器的主題“Dr/Lck”發(fā)送消息“pen”，主要代碼如圖14.3所示。2. 把程序燒錄到主控板A。按下與主控板A相連的按鍵傳感器，觀察MQTT服務(wù)器是否收到消息。
任務(wù)二 1. 在MQTT 服務(wù)器中訂閱主題“Dr/Lck”，如果收到的消息是“pen”，控制舵機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作模擬門(mén)鎖的打開(kāi)過(guò)程，主要代碼如圖14.4所示。 2. 把程序燒錄到主控板B。 3. 按下與主控板A相連的按鍵傳感器，觀察舵機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)。
兩個(gè)小組合作探究，嘗試?yán)帽拘〗M的主控板控制對(duì)方的舵機(jī)。思考問(wèn)題：遠(yuǎn)程控制開(kāi)鎖功能存在哪些安全隱患？

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第14課 遠(yuǎn)程控制更便捷

版本： 人教版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)全一冊(cè)

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