第28课安全防范讲策略（教案）人教版信息科技八年级全一册.pdf

第28课安全防范讲策略

一、教学目标

1.学生能够详细阐述物联系统感知层。

2.学生能够从整体上理解物联网安全策略的重要性。

二、教学重点与难点

教学重点

1.深入理解感知层、网络层和应用层的安全策略内容。

2.明确物联网安全策略在保障数据安全。

教学难点

1.对于感知层的一些安全技术和应用层的数据保护相关法律规定。

2.如何引导学生将物联网安全策略与实际生活中的物联网设备使用相结合，

培养学生在日常生活中主动应用安全策略保护个人数据和设备安全的意识和能

力。

三、教学准备

1.教学设备：多媒体教室，配备电脑且网络连接正常，展示设备（如投影

仪、电子白板等）。

2.教学资料：制作包含物联系统三层结构安全策略、物联网安全策略整体

框架等内容的教学课件，收集相关图片、视频资料（如传感器防护装置展示、数

据加密过程演示等），准备案例资料（如小区门禁系统安全分析案例、物联网安

全事件案例等），打印物联系统三层结构及安全策略示意图、各类安全策略总结

资料、相关法律法规条文（如《中华人民共和国数据安全法》重点内容）。

四、教学过程

（一）导入新课

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1.回顾上节课学习的物联网安全事件和物联系统存在的安全风险，展示一

些物联网安全事故的图片或新闻报道标题（如智能家居设备被黑客控制、企业物

联网系统遭受攻击导致数据泄露等），提问学生：这些安全事件给我们带来了哪

些警示？引导学生思考物联网安全防范的必要性。

2.引出本节课主题——安全防范讲策略，明确本节课将学习物联系统感知层、

网络层和应用层的安全策略，以及整体的物联网安全策略，了解如何通过这些策

略来防范物联网安全风险，强化保护个人数据安全的意识。

（二）新课讲解

1.感知层安全策略

利用课件展示感知层在物联网系统中的位置和作用，强调感知层作为物联网

的基础，其安全至关重要，但由于感知节点数量庞大且直接面向物理世界，面临

诸多安全挑战，因此需要科学合理的安全策略。

加强传感器物理安全：

详细讲解为传感器安装防护罩的作用，通过图片或实物展示不同类型的传感

器防护罩，解释防护罩如何防止攻击者直接接触传感器、避免物理干扰（如遮挡、

破坏等），确保传感器正常工作。例如，在户外环境监测中，为空气质量传感器

安装防护罩可以防止灰尘、雨水等对传感器的损害，同时也能防止不法分子故意

破坏传感器导致数据采集异常。

组织学生讨论在日常生活中，还有哪些物联网设备的传感器需要加强物理安

全保护，以及如何设计简单有效的防护措施，培养学生的实际应用思维。

使用多传感器融合提升可靠性：

以环境监测为例，讲解多传感器协同工作的原理，如同时使用温度传感器、

湿度传感器、气压传感器等采集环境数据，通过数据融合算法（如加权平均法、

卡尔曼滤波法等，简单介绍原理）对多个传感器的数据进行综合处理，得到更准

（北京）股份有限公司

确、可靠的环境信息。展示多传感器融合前后的数据对比图表，让学生直观感受

其优势。

引导学生思考在其他物联网应用场景（如智能农业、智能交通等）中，如何

运用多传感器融合技术提高系统的可靠性，鼓励学生举例说明，加深对该策略的

理解。

加强传感器的身份认证：

介绍传感器身份认证的重要性，解释数字签名技术在传感器身份验证中的应

用原理（简单类比日常生活中的签名确认身份），即传感器通过私钥对采集的数

据进行签名，接收方使用传感器的公钥验证签名，确保数据来源的真实性和完整

性，防止伪造和冒充的传感器接入系统。

结合实际案例，如工业物联网中，只有经过认证的合法传感器才能向控制系

统传输数据，否则将被拒绝访问，保障工业生产的安全和稳定。组织学生讨论如

果传感器身份认证机制被破坏可能带来的后果，强化学生对该策略必要性的认识。

提高传感器防欺骗能力：

讲解提高传感器防欺骗能力的多种方法，如提升传感器性能（采用高精度传

感器、优化传感器电路设计等）、改进传感器算法（如数据滤波算法、异常值检

测算法等）、加入传感器数据检测机制（如数据一致性检查、时间序列分析等）。

以智能安防系统中的红外传感器为例，通过改进算法可以减少误报情况，提高对

入侵行为检测的准确性。

展示传感器受到欺骗攻击时的数据异常情况和采取防范措施后的效果对比，

让学生理解这些方法如何有效提高传感器的防欺骗能力。组织学生思考在物