《 物联网集成系统设计 》-教案 林少茵- 第8-18次课 服务器预备知识：SpringBoot框架介绍-项目汇报

教案周次第周课次第8次课学时安排4学时本次课题服务器预备知识：SpringBoot框架介绍教学目标能力目标：能够使用gs-rest-service-main框架创建RESTfulweb服务能够使用gs-scheduling-tasks-main功能创建任务安排程序能够使用gs-consuming-rest-main功能转化数据格式能够使用gs-mysql-service-main功能把数据通过程序记录到数据库中知识目标：掌握使用web连接运行函数的方法掌握使用gs-scheduling-tasks-main安排任务的方法了解json格式数据，及格式转换的方法4、掌握使用程序把数据记录到数据库的方法教学重点难点重点：gs-rest-service-main框架、gs-mysql-service-main框架难点：gs-mysql-service-main框架训练项目（任务）或案例gs-rest-service-main框架gs-scheduling-tasks-main框架gs-consuming-rest-main框架gs-mysql-service-main框架教学方法反转课堂、视频、课件等教学环境多媒体教室课后作业查找PHP资料教学后记教学过程设计旁注回顾上节课的内容（5分钟）学习了Socket通信完成了网关作为Socket客户端跟转发单片机信息及转发服务器信息完成了网关作为Socket服务端跟转发单片机信息及转发服务器信息本次课程内容SrpingBoot的简介SringBoot下载与运行到Srping官网下载例程，使用eclipse运行讲解gs-rest-service-main解说例程框架的功能与作用运行例程演示功能讲解创建RESTfulweb服务的要点及方法相关知识：HTTPGET请求映射函数@GetMapping("/greeting")创建控制器类@RestController注解的作用修改端口号perties参数传递@RequestParam(value="name",defaultValue="World")Stringname学生实验gs-rest-service-main讲解gs-scheduling-tasks-main@ScheduLED(fixedRate=5000)的使用创建任务安排讲解gs-consuming-rest-main讲解什么是json对象把json对像转化成类对象学生实验gs-consuming-rest-main讲解gs-mysql-service-main把数据记录到数据库中连接mysql生成数据表操作数据库增删改查课堂小结（5分钟）gs-rest-service-main框架gs-scheduling-tasks-main框架gs-consuming-rest-main框架gs-mysql-service-main框架教案周次第周课次第9次课学时安排4学时本次课题服务器预备知识：MySQL介绍教学目标能力目标：理解数据库的作用能够根据实际需要设计数据库、数据表能够对数据库、数据库进行增删改查等操作知识目标：理解数据库、表、字段、记录的定义了解数据库相关软件会使用可视化工具创建数据库、数据表，操作数据、数据表会使用MySQL语言对数据库、数据表进行操作教学重点难点重点：无难点：MySQL语言操作数据库训练项目（任务）或案例教学方法反转课堂、视频、课件等教学环境多媒体教室课后作业查找PHP资料教学后记教学过程设计旁注回顾上节课的内容（5分钟）gs-rest-service-main框架gs-scheduling-tasks-main框架gs-consuming-rest-main框架gs-mysql-service-main框架本次课程内容MySQL简介讲解数据库的作用讲解MySQL数据库的特点讲解数据库、数据表、字段、记录等定义MySQL的下载与运行使用phpstudy内置的MySQL，在phpstudy官网下载运行MySQL初始用户名root，密码root介绍MySQL管理工具的使用新建数据库新建表MySQL的数据类型插入一条记录使用MySQL语言操作数据库创建数据库：CREATEDATABASE数据库名;例如：CREATEDATABASEstudent;在服务器中创建名叫student的数据库。删除数据库：dropdatabase数据库名;例如：dropdatabaseroom;在服务器中删除名叫room的数据库。创建表：CREATETABLEtable_name(column_namecolumn_type);删除表：DROPTABLE表名;例如：DROPTABLEroom;删除名字叫room的表。插入记录：INSERTINTOtable_name(field1,field2,...fieldN)VALUES(value1,value2,...valueN);修改记录UPDATEtable_nameSETcolumn1=value1,column2=value2,...WHEREsome_column=some_value;查询记录：SELECTcolumn_name,column_nameFROMtable_name[WHEREClause][LIMITN][OFFSETM]删除记录：DELETEFROMtable_nameWHEREsome_column=some_value;课堂小结（5分钟）介绍MySQLMySQL下载与运行使用MySQL管理工作操作数据库使用MySQL语言操作数据库教案周次第周课次第10次课学时安排4学时本次课题作为Socket客户端服务器程序教学目标能力目标：会使用gs-mysql-service-main框架完成服务器的web发送功能会使用gs-mysql-service-main框架完成服务器的web接收、显示功能会使用gs-mysql-service-main框架完成服务器的web数据记录与查看功能知识目标：熟悉gs-mysql-service-main运行函数和存储数据的过程进一步掌握gs-mysql-service-main框架的应用教学重点难点重点：服务器接收与发送难点：服务器的接收数据记录到数据库训练项目（任务）或案例教学方法反转课堂、视频、课件等教学环境多媒体教室课后作业教学后记教学过程设计旁注回顾上节课的内容（5分钟）介绍MySQLMySQL下载与运行使用MySQL管理工作操作数据库使用MySQL语言操作数据库本次课程内容服务器的功能设计（1）通过TCP协议接收网关转发的LED灯状态信息。（2）通过TCP协议发送控制信息到网关，经网关转发下行。（3）有数据存储的功能，能保存上传的LED灯状态信息和下发的控制信息。（4）能通过浏览器查看历史状态信息和控制信息（5）能通过浏览器输入，发送控制信息。服务器作为Socket客户端gs-mysql-service-main加上Socket客户端的通信功能接收信息然后与网络调试助手联合测试输入输出把接收到的数据存储到数据库中添加表的JAVABeanLEDData添加表操作的实体类LEDDataRepository在GreetingClient类的接收数据中使用LEDDataRepository对象的方法把数据记录到数据库中。发送控制信息查看记录在类中添加查看记录的映射@GetMapping(path="/findAll") public@ResponseBodyIterable<LEDData>getAll(){ //ThisreturnsaJSONorXMLwiththeusers returnLEDDataRepository.findAll(); }学生完成服务器作为Socket通信的服务端的程序讲解服务器作为Socket通信的服务端的程序三、课堂小结（5分钟）服务器的功能根据功能讲解了服务器作为Socket通信的客户端的程序根据功能讲解了服务器作为Socket通信的服务端的程序教案周次第周课次第11次课学时安排4学时本次课题联合调试教学目标能力目标：进一步掌握节点的设计与实现进一步掌握网关的功能设计与实现进一步掌握服务器的功能与实现知识目标：复习节点相关知识复习网关的相关知识复习服务器的相关知识教学重点难点重点：联合调试难点：无训练项目（任务）或案例物联网集成系统例程教学方法反转课堂、视频、课件等教学环境多媒体教室课后作业教学后记教学过程设计旁注回顾上节课的内容（5分钟）节点的原理及功能网关的原理及功能服务器的原理及功能本次课程内容详细复习节点相关知识基于串口的节点设计与单片机程序，教师边编程实现边讲解基于网络的节点设计与单片机程序，教师边编程实现边讲解详细复习网关相关知识基于Socket客户端的网关程序，教师边编程实现边讲解基于Socket服务端的网关程序，教师边编程实现边讲解详细复习服务器相关知识基于Socket客户端的服务器程序，教师边编程实现边讲解基于Socket服务端的服务器程序，教师边编程实现边讲解联合调试节点（基于串口）<---->网关（基于Socket客户端）<----->服务器（基于Socket服务端）节点（基于Socket客户端）<----->服务器（基于Socket服务端）学生完成程序并调试介绍服务器移到云端的方法采购云平台，云平台运行服务端程序，本地网关连接云平台三、课堂小结（5分钟）节点（基于Socket客户端）<----->服务器（基于Socket服务端）节点（基于Socket客户端）<----->服务器（基于Socket服务端）教案周次第周课次第12次课学时安排4学时本次课题例程的界面编写教学目标能力目标：会使用简单HTML标签编写界面会用简单的JavaScript语言写页面响应会使用简单Ajax方法取得后端数据能实现编写简单的前端页面知识目标：掌握Button标签及Table标签的使用掌握Button的点击响应掌握Ajax的数据绑定方法及数据更新方法教学重点难点重点：Ajax的数据绑定及更新方法难点：Ajax的数据绑定及更新方法训练项目（任务）或案例物联网集成系统例程前端界面教学方法反转课堂、视频、课件等教学环境多媒体教室课后作业教学后记教学过程设计旁注回顾上节课的内容（5分钟）节点的原理及功能网关的原理及功能服务器的原理及功能本次课程内容HTML的使用讲解HTML的格式介绍常用的Html标签，重点讲解<button>和<table>标签讲解JavaScript的使用讲解JavaScript的引入JavaScript函数按键的单击响应讲解Vus.js库数据绑定的方法Vus.js库中Ajax的使用Vus.js库中循环的方法更新数据到Table标签上使用以上方法完成显示界面及控制界面三、课堂小结（5分钟）HTML的基本知识，主要讲解<button><table>两个标签JavaScript的基本用法，点击响应Vus.js中的数据绑定、循环、点击响应等方法完成界面教案周次第周课次13次课学时安排4学时本次课题单片机最小系统教学目标能力目标：对系统的分析能力节点设计及实现能力网关服务器的设计及实现能力知识目标：根据要求完成系统的设计掌握对简单协议的编程掌握对服务器的编程教学重点难点重点：对系统的分析能力难点：按系统要求设计功能训练项目（任务）或案例最小系统教学方法反转课堂、视频、课件等教学环境多媒体教室课后作业教学后记教学过程设计旁注回顾上节课的内容（5分钟）Vus.js中的数据绑定、循环、点击响应等方法完成界面基于串口的例程节点网关的原理及功能服务器的原理及功能本次课程内容1.最小系统项目的介绍（1）最小系统总体介绍（2）系统任务要求及功能分析1）LED灯连接到单片机引脚上，单片机通过引脚控制灯的亮灭，同时也可以通过引脚读取LED亮灭的状态信息。2）单片机使用串口与网关连接，要具有串口接收和发送功能，发送LED灯的状态和接收控制LED灯的命令。3）网关通过串口与单片机通信，网关具有串口接收和发送的功能，使用串口接收LED灯的状态和发送控制LED灯的命令。4）网关集合了服务器的功能，只显示当前状态，具有web服务的功能。把串口接收到的灯的状态信息显示到页面。同时，页面有控制按钮，能通过页面控制串口发送控制灯的命令。3.最小系统的编程要点1）串口采集网关发送过来的控制命令，保存在u中。2）执行命令，当u为1时，引脚输出高低电平，LED灯灭。当u为0时，引脚输出低电平，LED灯亮。3）采集LED灯的状态，并保存到d中。4）上传LED灯状态，即使用串口发送d中灯的状态信息。4.学生实现系统功能单片机节点程序、网关（服务器）程序、界面程序5.老师给讲解参考程序三、课堂小结（5分钟）在学生编程时所问的问题进行统一总结教案周次第周课次14次课学时安排4学时本次课题四路开关灯光控制系统）（1）教学目标能力目标：学会对系统的分析能力网关服务器的设计及实现能力知识目标：根据要求完成系统的设计掌握对复杂协议的编程掌据对服务器的编程教学重点难点重点：对系统的分析能力难点：按系统要求设计功能训练项目（任务）或案例四路开关系统教学方法反转课堂、视频、课件等教学环境多媒体教室课后作业教学后记教学过程设计旁注回顾上节课的内容（5分钟）最小系统的节点设计与实现网关（服务器）的原理及功能网关（服务器）的实现本次课程内容1.四路开关灯光控制系统的介绍（1）四路开关灯光控制系统总体介绍（2）系统任务要求及功能分析1）LED灯连接到单片机引脚上，单片机通过引脚控制灯的亮灭，同时也可以通过引脚读取LED亮灭的状态信息。2）单片机使用串口与网关连接，要具有串口接收和发送功能，发送LED灯的状态和接收控制LED灯的命令。3）网关通过串口与单片机通信，网关具有串口接收和发送的功能，使用串口接收LED灯的状态和发送控制LED灯的命令。4）网关集合了服务器的功能，只显示当前状态，具有web服务的功能。把串口接收到的灯的状态信息显示到页面。同时，页面有控制按钮，能通过页面控制串口发送控制灯的命令。2.四路开关灯光系统的硬件介绍、3.四路开关灯光系统的编程要点（1）串口采集网关发送过来的控制命令。（2）执行命令，检查接收到的数据是否与开灯密钥“FF10300A00010200011F5D”一致，如果一致，u=“0”，同时发送开灯应答信息。（3）执行命令，检查接收到的数据是否与关灯密钥“FF10300A0001020000DE9D”一致，如果一致，u=“1”，同时发送关灯应答信息。（4）执行命令，当u为“1”时，引脚输出高平，LED灯灭。当u为“0”时，引脚输出低电平，LED灯亮。4.学生实现系统功能三、课堂小结（5分钟）在学生编程时所问的问题进行统一总结教案周次第周课次15次课学时安排4学时本次课题四路开关灯光控制系统（2）教学目标能力目标：对系统的分析能力网关服务器的设计及实现能力知识目标：根据要求完成系统的设计掌握对复杂协议的编程掌据对服务器的编程教学重点难点重点：对系统的分析能力难点：按系统要求设计功能训练项目（任务）或案例四路开关灯光系统教学方法反转课堂、视频、课件等教学环境多媒体教室课后作业教学后记教学过程设计旁注学生继续实训四路开关灯光系统教师给出参考程序讲解程序的节点编程讲解网关（服务器）的编程界面编程三、课堂小结（5分钟）在学生编程时所问的问题进行统一总结教案周次第周课次16次课学时安排4学时本次课题智能电表系统（1）教学目标能力目标：对系统的分析能力网关服务器的设计及实现能力团队合作能力知识目标：根据要求完成系统的设计掌握对复杂协议的编程掌握对网关的编程掌握对服务器的编程教学重点难点重点：对系统的分析能力难点：按系统要求设计功能训练项目（任务）或案例智能电表系统教学方法反转课堂、视频、课件等教学环境多媒体教室课后作业教学后记教学过程设计旁注回顾上节课的内容（5分钟）四路开关灯光系统的节点设计与实现网关（服务器）的原理及功能网关（服务器）的实现界面编珵本次课程内容1.智能电表系统的介绍（1）智能电表系统总体介绍（2）系统任务要求及功能分析四路开关项目是用户通过服务器发送命令到智能控制模块上，智能控制模块接到命令使灯亮灭。而在电表项目中，用户通过服务器发送命令到到网关，网关把命令转发到电表上，电表接收到命令，返回电量信息。由此可以分析，在本项目与四路开关项目比较下有两处升级：1）监控对象电表与服务器之间的通信，不是服务器直接连接，而是通过网关连接。发送信息与接收信息都需要通过网关转发。2）用户要跟电表通信除了发送命令外，还要接收电表信息，并分析该信息，得到用电量数据。与四路开关项目比较多了一个接收数据的过程。2.智能电表系统的硬件介绍与连接3.智能电表协议解析根据数据格式，第一个68后面6位是地址，也就是880104101000。传输方向是低位在前，高位在后，接收到的数据来源于001010040188号设备码的电表。这个地址跟我们设备的地址相一致。接下来第二个68后的第二位是数据长度，表示接收的数据有几位。在我们接收到的数据中第二个68后的第二位是08，表示接收到的数据是8位。