#信息技术教材#智能手表

实验活动——模拟实现智能手表

一、实验目的及任务

1.认识物联网，了解物联网的基本原理，明白物联网的三层架构与关键技术；

2.学习智能穿戴中的传感技术、通信技术、反馈控制技术，深入理解物联网实现万物互联的基本原理；

3.实现智能手表的过程中认识数据采集、 处理、反馈控制的基本功能。

二、实验内容

智能手表主要包括三个功能实验。

①智能手表显示步数信息，并同步到手机上；

②智能手表联网显示天气信息；

③智能手表接收吃药提醒信息；

三、实验准备

编程软件：mPython编程软件

实验设备：计算机、移动终端设备与实验模块（见下表）

四、预备知识

认识物联网的三层结构

作为互联网的延伸，物联网与其他网络一样，也有自己内部特有的组成方式，物联网一般由感知层、网络层、应用层三个部分组成，如下图所示为智能手表的物联网三层结构示意图。感知层的功能是对信息进行及时、全面的感知与识别；网络层的目的是通过各种网络的结合，实现物与物之间的数据传送、交互与共享；应用层的主要功能是对感知层传输来的信息进行分析和处理，做出正确的控制和决策，实现智能化的管理、应用和服务。

五、实验步骤

1.智能手表显示步数信息，并同步到手机上

任务介绍：乐动掌控摇晃时，模拟人的运动状态发生变化，此时将变化的次数发送到手机端。

学习目标：认识智能手表物联应用对于数据的采集、数据的传输与数据的反馈过程。

实验设备与模块：乐动掌控*1

实验步骤：

Ⅰ.数据采集——智能手表对于运动状态的感知的程序设计。通过乐动掌控内置的加速度传感器可以感知物体的运动状态，以此来编写程序，模拟人运动状态时步数的增加。程序设计如下图所示。

将这段程序刷入乐动掌控中，查看效果；

Ⅱ.数据传输——将步数信息通过网络传输到手机上。通过Wi-Fi网络与微信小程序平台，将数据上传到手机小程序中，这就需要先在手机端微信小程序上配置一个“智能手表计步器”的应用，具体操作如图1（二维码所示），此外还需要在乐动掌控上继续编写程序，程序设计如图2所示；

Ⅲ.数据反馈——摇晃乐动掌控，手机上会同步显示步数。将上一步的程序设计刷入乐动掌控中，打开手机小程序，观察设备是否在线，点击进去后观察步数是否会同步发生变化，效果图如下图所示。

2.智能手表联网显示天气信息

任务介绍：通过连接上Wi-Fi网络，从“心知天气”云平台上获取天气信息，并将其显示在乐动掌控的OLED显示屏上。

学习目标：认识网络对于物联网应用实现的作用与便利。

实验设备与模块：乐动掌控*1

实验步骤：

Ⅰ.程序编写

Ⅱ.效果演示

3.智能手表接收吃药提醒信息

任务介绍：手机微信小程序向乐动掌控发送消息“吃药”，当乐动掌控接收到消息后，OLED屏幕显示吃药的信息提示音，同时亮红灯，蜂鸣器响。

学习目标：明白物联网应用中既可以从感知层获取数据、经过网络层的数据传输，将数据在应用层进行存储与处理，也可以使用应用层的物联网平台通过网络层向传感设备发送消息和进行控制，信息的交流的相互的、共享的。

实验设备与模块：乐动掌控*1

实验步骤：

Ⅰ.在微信小程序新增应用，进行配置。新增一个应用，选择组件“输入框”，如下图所示。

Ⅱ.程序编写

当乐动掌控接收到消息“吃药了”，就在OLED显示屏上显示文字、亮起RGB灯以及响起蜂鸣器。

Ⅲ.效果展示

参考程序：