师:同学们,今天我们一起来学习高一信息技术必修2第二单元第五课——远程控制系统的组件。在现实生活中,我们对传感器、远程控制等词汇并不陌生,那这些词该如何理解?它们和远程控制系统又是什么关系呢?本节课,我们就一起来认识远程控制系统,并学习如何组建它。

  上节课,我们了解了信息系统与外部世界的连接方式,知道了互联网在信息社会中的应用以及物联网的重要作用。我们还体验了带有传感器的信息系统,了解了常见的传感与控制机制,并且体验了带有射频识别功能的设备,认识了射频识别对信息系统的作用。

  本节课,我们接着前面的内容学习远程控制系统的组件。首先,让我们一起观看一段视频,初步认识远程控制系统。

  (播放视频)

  师:有人在监控之下获得了清白,但也总有人在监控之下原形毕露。2021年6月,一位快递小哥报警称快递站丢了快递。民警查阅大量监控后,锁定了嫌疑人。嫌疑人是一名身高约一米八的年轻男子,看起来像学生。虽然锁定了嫌疑人,但要找到他并不容易。民警通过快递站周边的路面监控进行对比,发现嫌疑人经常在学校门口出现,推断他应该是该校学生。考虑到嫌疑人是中学生,为降低影响,民警决定先与学校沟通,尽量低调处理。

  远程控制系统的应用很广泛,刚才视频中出现的远程监控系统就是其典型应用。本节课的学习目标有三个:第一,理解远程控制的相关概念,了解远程控制机制;第二,了解远程监控系统的设计、规划和组建过程,知道远程监控系统常用的软硬件及其功能;第三,能够利用监控软件对视频信息进行加工,提高利用信息系统解决问题的能力。

  我们先来了解几个与远程控制系统基本原理相关的概念。控制,是指为了改善系统性能或达到某个特定目的,对系统输出信号进行采集和加工,从而产生控制信号并施加到系统的过程,比如控制亮度、调节温度等。控制系统是由诸多因素以特定的内在结构方式连接起来的动态系统,其中动态系统由控制部分和被控对象组成,而控制部分一般由传感器、控制器、执行器组成。像全自动洗衣机,能连续检查衣物是否洗净,洗净后自动切断电源;电动门能连续判断人员进出,并自动开门、关门,这些都是控制系统的例子。

  远程控制,是指通过简单终端机完全地控制网络另一端的受控机,从而完成强大的控制功能并获取受控机任何信息的方式。其应用范围非常广泛,无论是大型服务器的维护,还是小型局域网络的控制,都有重要应用价值。例如,聊天软件QQ的远程协助、智能家居、远程医疗问诊、远程操作月球车以及火星车等。

  数字监控系统,是指将监控摄像头采集到的图像转换成数字信号并传送到计算机中进行处理的信息技术设施。我们可以通过软件对各种监控图像、报警信息、检测数据等进行智能化分类处理,也能根据不同要求确定监控报警操作流程。本节课,我们将利用所学知识实现一个远程数字监控系统。

  一个基本的远程监控系统由硬件和软件两部分组成。硬件包括计算机、路由器、摄像头、网线等;软件主要指操作摄像头所使用的云台控制软件。实际组建远程监控系统时,我们先对硬件设备进行连接和配置,再使用云台控制软件操作摄像头。本节课我们的远程监控系统布置方案是:计算机和摄像头通过路由器与互联网进行通信。计算机之间有挡板相隔,摄像头的摄像和录像对象互为对方。学生A通过计算机A控制摄像头B,学生B通过计算机B控制摄像头A。

  我们根据需求选购了一款摄像头,该摄像头关键参数如下:200万像素,支持云台旋转,支持有线联网和无线联网,支持语音对讲,支持红外功能,支持内存卡存储、云存储。下面,我们通过一段视频了解远程监控系统硬件设备的连接和配置过程,请同学们思考连接和配置步骤都有哪些。

  (播放视频)

  师:这是我们选择的一款摄像头,大家看一下里面有什么。这是摄像头,这里是扬声器,这里是电源和网线口。摄像头底座包含设备的相关信息,我们将采用无线连接的方式在局域网中添加摄像头,放入存储卡,接通电源。摄像头的初始化大约需要半分钟。

  (摄像头初始化完成提示音)

  师:初始化完成后会听到这样的提示:请使用萤石云视频手机客户端软件进行Wifi配置。使用手机客户端扫描摄像头底座的二维码,按照提示完成添加过程。

  (提示音:Wifi连接中,请等待……Wifi连接成功,注册平台成功,配置完成,欢迎使用。)

  师:我们已成功在局域网中添加摄像头,请注意,不同摄像头的配置步骤应以产品说明书为准。我们将远程监控系统硬件设备的连接和配置步骤总结如下:一、观察摄像头及其各部分组件,重点观察摄像头底座设备信息,了解摄像头UID或编号信息的意义;二、将存储卡放入摄像头;三、将摄像头与电源、路由器连接;四、按照说明书提示在局域网中通过有线或者无线的方式添加摄像头。

  我们再通过一段视频了解远程监控系统的使用方法,请同学们思考远程监控系统都有哪些功能。

  (播放视频)

  师:当摄像头关闭时,软件将提示设备处于离线状态。启动摄像头,软件将显示设备在线的界面,界面上方显示摄像头当前捕捉的内容,界面中部显示摄像头存储的历史录像文件,界面下方显示摄像头的不同功能选项。当前云台控制软件主要支持六大功能:清晰度功能可以调整摄像头的图像清晰度;截图功能可以捕捉摄像头当前位置的图像;录像功能可以记录摄像头当前位置的连续画面;云台功能可以实时调整摄像头云台的方向;对讲功能可以通过摄像头实时发送和接收语音;全景图功能可以生成摄像头当前位置的360度全景图。我们将通过当前场景重点演示云台功能和对讲功能。

  (点击下方云台功能,软件弹出云台控制界面)

  师:点击下方的云台功能,软件会弹出云台控制界面,通过控制界面操作,摄像头可上下左右转动,长按方向键可以实现摄像头的连续移动。

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《信息技术 必修2 2.5远程控制系统的组建 逐字稿-4,602字 第5版》.docx
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