师：亲爱的同学们，大家好，欢迎来到广州共享课堂，进行综合实践活动课程的学习。今天我们一起学习物联网的发展及关键技术。
本节课我们将学习四个内容：一是物联网的定义；二是物联网的架构；三是物联网的发展历史；四是物联网感知信息的四大关键技术。伟大的古希腊物理学家阿基米德曾说：“如果给我一个支点，我就能撬起整个地球。”在当今新一代信息技术时代，我们可以自豪地说：“如果给我一个物联网，我就能感知地球，创造出一个全新的世界。”物联网已悄然来到我们身边，相信同学们对物联网在生活中的应用场景并不陌生。在物联网环境中，我们对智能音箱说：“hi，请将空调调到26度，请打开电视机，请将电扇摇头。”智能音箱便会根据语音指令控制家中电器设备并执行。
戴上智能手环健身时，智能手环会自动获取我们的心率、血压及运动量，并将心电图和运动数据远程发送到手机上。一旦检测到心率异常，还会及时报警，让我们随时监测自己和亲人的运动状况。疫情期间，广州首次启用无人驾驶汽车向隔离区域运送防疫物资，助力疫情防控，降低感染风险。接下来，我们一起观看荔湾区利用无人车运送防疫物资的小视频。
物联网让我们的生活更便捷、安全和智能。与互联网时代只有人跟电脑才能交互相比，在物联网时代，音箱与家用电器、智能手环与手机、无人驾驶车与控制平台都能直接相连，在互联网基础上实现了物与物之间的连接。因此，我们可以将物联网理解为物相连的互联网，它包含两层含义：一、物联网是互联网的延伸和扩展；二、物联网将互联网的用户端延伸到物与物之间，并进行信息交换和通信。同学们可能好奇，物体与物体之间是如何连接的呢？要弄清楚这个问题，我们可以用投篮动作来类比理解。完成投篮动作时，首先眼睛感知外界信息并传递给大脑，大脑经过信息转换，发送命令给四肢，从而准确做出投篮动作。感知、处理、反应这一系列过程，正好与物联网架构中的感知层、网络层和应用层相对应。
物联网的感知层主要由外在感知元器件组成，如各种传感器、二维码标签、无线射频识别标签、阅读器、摄像头等，主要负责识别物体、采集信息，如同人体的眼睛。网络层是整个物联网的中枢，负责传递和处理从感知层获取的信息，如同人体的大脑。应用层由各种软件构成，是物联网和用户的接口，与行业需求相吻合，如智能医疗、环境监测、智能家居等，能实现物联网的智能应用，如同我们的四肢能做出相应反应与行为。通过学习物联网的架构，我们可以从感知、传递、处理等方面，对物联网进行更完整的定义：物联网是通过各种信息传感设备，如射频识别系统、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等，按约定的协议把物品与物联网域名相连接，并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。接下来，我们做一个课堂小练习。
物联网具有哪些特征呢？根据物联网的定义，我们知道物联网能整体感知外界信息，并进行可靠传输与智能处理，所以整体感知、可靠传输、智能处理都是它的基本特征，你选对了吗，同学们？随着物联网技术的发展，它已广泛应用到我们的生活领域。你们知道物联网最初是怎么诞生的吗？下面我们一起来看一个回顾物联网发展史的小视频。
最广为认知的物联网起源，最早要追溯到1991年。剑桥大学特洛伊计算机实验室的科学家们常要下楼看咖啡煮好没，又怕影响工作。为解决这个麻烦，他们编写了一套程序，在咖啡壶旁边安装便携式摄像头，利用终端计算机的图像捕捉技术，以3帧每秒的速率传递到实验室计算机上，方便工作人员随时查看咖啡是否煮好，这就是物联网最早的雏形。
1998年，美国麻省理工学院的研究人员创造性提出将英特尔与无线射频识别技术结合，利用电子产品代码作为物品识别，实现物品与因特网的连接。1999年，英国宝洁公司经理凯文·艾希顿为解决货架上口红缺货问题，提出在口红里安置芯片，将前端口红的销售信息实时传达到后端，以便第一时间知道缺货信息。此时，物联网从设想走向实践。2008年，全球提出“智慧地球”的美好愿景，把感应器嵌入和装备到地球上的各种物体中，借助超级计算机和云计算将物联网整合起来，让地球上所有东西被感知化、互联化和智能化，实现人类社会与物理系统的完美整合。2009年，我国明确提出“感知中国”的口号。2016年，我国作出建设新型智慧城市批示，并正式发布《十三五国家信息化规划》，明确新型智慧城市的建设行动目标。
通过视频观看，我们了解到物联网的发展经过了三个重要时期：从1991年以英国剑桥大学特洛伊咖啡壶事件为代表的萌芽期，到1998年以物联网设想与实践的成长期，再到21世纪以“智慧地球”“感知中国”“智慧城市”为载体的浪潮期。物联网经过长达30年的探索，在技术研发、标准研制、应用示范等方面取得显著进步。由于物联网是庞大的网络系统，它的关键技术众多，如信息采集技术、信息传输技术、信息处理技术、信息存储和显示技术。这里，我向同学们介绍物联网在信息感知方面的几种关键技术：无线射频识别技术、传感技术、定位技术以及激光扫描技术。
通常无线射频识别应用系统由电子标签、读写器和应用系统软件三部分组成。其技术原理为：读写器通过天线向周围环境发送一定频率的射频信号，当电子标签进入该环境的天线辐射场时，电子标签的内置天线会产生感应电流，激活电子标签内的专用芯片，这时电子标签会自动发送专用芯片内的自身编码或所存储的信息给读写器，这些信息被读写器读取解码后，送至所连接的电脑或网络进行相关处理。高速公路上的ETC电子不停车收费系统正是应用了这种技术，收费站ETC车道上的微波天线与车辆上的电子标签进行专用短程通讯，并利用计算机联网技术与银行系统进行结算处理，从而实现车辆通过高速公路无需停车就能缴费的目的。