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课件网) 八年级 · 物联网实践与探索 第三单元 第13课 门铃通知即时到 02 学习目标 本课我们学什么 认识反馈 理解物联系统中的反馈,区分可视化反馈和通知反馈。 分析远程通知系统 认识输入、计算、输出模块,描述门铃消息传递的过程。 体验发布与订阅 通过关键代码和模拟互动,理解MQTT如何实现消息通知。 03 新知导入 不在家也能收到门铃通知 情境:快递员按下家门口的门铃,外出的家长却在手机上收到了“有人按门铃”。 传统门铃:屋内提醒 智能门铃:远程通知 想一想:传统门铃通常怎样提醒用户?智能门铃为什么能远程通知? 参考:传统门铃在屋内响铃;智能门铃通过网络将信息发送到用户终端。 04 学一学 认识物联系统中的反馈 反馈:在物联系统中,针对现实世界采取行动的过程。 系统获取并处理数据后,可通过显示、声音、通知等形式向用户反馈信息。 门铃响铃 通过声音提醒有人来访。 显示温度 屏幕展示当前环境状态。 异常通知 出现特定事件时提醒用户。 05 学一学 两种常见的反馈方式 比较项目 可视化反馈 通知反馈 主要形式 屏幕、图表 声音、文字消息 主要作用 展示信息,便于了解状态 在事件发生时提醒用户 应用实例 温度、导航路线 门铃、设备异常提醒 可视化反馈侧重展示信息;通知反馈侧重及时提醒用户。 06 学一学 门铃系统中的两种反馈 反馈方式一:屋内响铃 按下门铃 触发门铃 屋内响铃 发出声音 人员获知 只有附近人员能听到 反馈方式二:远程通知 按下门铃 采集按键状态 网络传输 消息经服务器中转 终端收到 通知远处的用户 想一想:用户不在家时,哪种方式更适合? 参考答案:远程通知可以通过网络提醒不在屋内的用户。 07 学一学 门铃远程通知的工作流程 远程通知将门铃状态通过网络传递给用户终端,可分为以下五个步骤: 按下门铃 触发按键传感器 发布消息 门铃端发送通知 服务器中转 MQTT转发消息 订阅接收 用户端获取消息 显示通知 提醒用户 核心理解:门铃端和用户端通过MQTT服务器进行消息传递。 输入 → 发布 → 中转 → 订阅 → 通知反馈 08 学一学 门铃远程通知的三个功能模块 模块 对应硬件 实现思路 输入模块 主控板A、按键传感器 采集门铃状态,向MQTT服务器发布消息 计算模块 具备移动热点功能的计算机 搭建MQTT服务器,设置主题,实现消息中转 输出模块 主控板B 订阅主题,收到消息后显示通知 输入模块负责采集和发布;服务器连接双方;输出模块负责接收并提醒。 09 学一学 MQTT通信中的三个角色 发布者 Publisher 主控板A / 门铃端 采集门铃状态后发布消息。 → 服务器 Broker MQTT服务器 接收消息并转发给订阅者。 → 订阅者 Subscriber 主控板B / 用户端 订阅主题,接收并显示消息。 主控板A(发布者) → MQTT服务器 → 主控板B(订阅者) 10 学一学 MQTT主题:消息传递的依据 MQTT通过主题(Topic)组织消息。本课门铃通知使用主题 Door/Bell。 发布者 发布主题:Door/Bell 消息:有人按门铃 MQTT服务器 接收消息并根据订阅主题转发 订阅者 订阅主题:Door/Bell 接收门铃通知 → → 想一想:如果用户端订阅 Door/Light,还能收到 Door/Bell 消息吗? 参考答案:不能。发布主题与订阅主题不匹配。 11 活动一 搭建门铃端 任务:按下按键传感器时,让主控板A向MQTT服务器发布消息。 ① 将按键传感器连接到主控板A。 ② 使用SIoT搭建本地MQTT服务器。 ③ 连接服务器所在的Wi-Fi网络。 ④ 建立主控板A与MQTT服务器的连接。 实验设备:主控板A、按键传感器、具备网络连接功能的计算机。 12 学一学 门铃端程序:发布按键消息 bt = button(0) while True: if bt.status() == 1: mqttclient.publish( topic="Door/Bell", content=" ... ...