中五 ICT｜物联网与嵌入式系统备课指引（导师用）｜45 分钟流程、讲解脚本、常见错误

2026-11-15

学生讲得出“雪柜会上网”，但问到一个月要用几多数据、电池顶几耐，就答不出。这一堂把物联网拆成三个可算的数：样本、字节、毫安。

本堂目标　本堂完结时学生能够：（1）讲出感测器负责输入、微控制器负责判断、致动器负责输出的三角关系，并各举一个实例；（2）由 10 Hz 取样率取 60 秒算出 600 个样本，再乘每样本 2 字节算出 1.2 KB；（3）由 500 mAh 电池同 25 mA 算出 20 小时，再用 2% 占空比算出平均 0.99 mA、约 505 小时即 21 日；（4）把 30、150、20 毫秒三段延迟加起来得 200 毫秒，并讲出边一段最难缩短。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
乘法与单位	10 Hz 取样 60 秒，有几多个样本	答 600 个
字节换算	1,200 字节等于几多 KB	答 1.2 KB
除法	500 mAh 电池、装置用 25 mA，用得几耐	答 20 小时
百分比	25 mA 的 2% 是多少	答 0.5 mA

02　课堂流程（45 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–6 分钟	起点快检	问样本数、1,200 字节、500 除 25、25 的 2%，答案写白板右边	口头答，算式写在纸上
6–15 分钟	第一幕：三个角色，一个循环	感测器读温度、微控制器判断是否开风扇、致动器开风扇，然后再读一次	学生用自己例子讲一次循环
15–25 分钟	第二幕：取样率决定数据量	10 Hz 即每秒 10 个样本，60 秒 600 个，每样本 2 字节 1.2 KB，一分钟 1.2 KB、一日 1,728 KB	学生算出一个月的数据量
25–35 分钟	第三幕：电池是除法，占空比是加权平均	500 除 25 得 20 小时；2% 时间工作、98% 时间休眠，平均 0.99 mA，得 505 小时即 21 日	学生算出平均电流同电池寿命
35–42 分钟	题型示范（数据量、电池、延迟、三角关系）	同一条式换参数，示范四种问法	学生跟做一题并读出单位
42–45 分钟	离场检查	三题口头，错的记下是哪一幕	三题全对

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：第一幕：三个角色，缺一个就只有感测没有控制

“物联网装置不是一个感测器。感测器只负责读：温度、光线、湿度、动作。它读到的是一个电压，微控制器把电压变成数字，再按程式判断：温度高过 28 度就开风扇。风扇、灯、门锁这些叫致动器，负责改变现实世界。所以一个闭环是：读、判断、做、再读。考试问‘哪一部分负责判断’，答微控制器；问‘哪一部分令事情发生’，答致动器。嵌入式系统就是这三样塞在一块细电路板上，专做一件事，不似电脑可以装不同软件。”

“一个只装温度感测器、没有风扇没有门锁的装置，算不算完整的控制系统？为什么？”

第二幕：第二幕：取样率是一个乘法，不是一个形容词

“10 Hz 的意思是每秒取 10 个样本。取 60 秒，就是 10 乘 60 等于 600 个样本。每个样本如果记 2 字节，总共 1,200 字节，即是 1.2 KB。一分钟 1.2 KB，一小时就是 1.2 乘 60 等于 72 KB，一日 1,728 KB，大约 1.7 MB，一个月约 51.84 MB。所以问‘要不要买数据计划’，你要先问取样率同每样本几多字节。取样率提高到 100 Hz，所有数字乘十，一个月就变 518.4 MB，贵十倍。取样率不是越高越好，够用就好：量体温一分钟一次都够，量震动才要 100 Hz。”

“如果改为每 5 秒取一个样本，一个月的数据量会变成原本的几分之几？”

第三幕：第三幕：电池是除法，占空比是加权平均

“最简单的电池题：500 mAh、装置用 25 mA，500 除 25 等于 20 小时。但真实装置大部分时间在休眠，只有 2% 时间在工作。工作时的 25 mA 只占 2%，乘起来是 0.5 mA；休眠时用 0.5 mA，占 98%，乘起来是 0.49 mA；两者相加平均 0.99 mA。再用 500 除 0.99，得 505 小时，即大约 21 日。所以同一块电池，加一个休眠模式可以由 20 小时变成 21 日，差 25 倍。最后是延迟：感测器到闸道 30 毫秒、闸道上云端 150 毫秒、云端处理 20 毫秒，合共 200 毫秒。三段之中最难缩短的是上云端那 150 毫秒，所以要求即时反应的装置（例如刹车）会把判断留在本地，不等云端。”

“如果要把总延迟由 200 毫秒降到 50 毫秒，应该改哪一段？为什么不系改感测器？”

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
三角关系判断	一个自动浇水装置：泥土湿度感测器、微控制器、水泵	感测器读、微控制器判断、致动器做	水泵是致动器，湿度感测器是输入
数据量	10 Hz、每样本 2 字节、取 60 秒	频率乘时间得样本数，再乘每样本字节	600 个样本，1,200 字节即 1.2 KB
电池寿命	500 mAh、工作 25 mA 占 2%、休眠 0.5 mA	先算平均电流，再用容量除	平均 0.99 mA，约 505 小时即 21 日
总延迟	感测 30 毫秒、上云 150 毫秒、处理 20 毫秒	三段相加，并指出最大的一段	200 毫秒，最长是上云端

合理性检查（一定要教）：四个复核：（1）样本数一定是无单位的整数，出现 0.5 个样本就是想错；（2）字节换 KB 要除 1,000（或 1,024，题目会讲明），两种写法不可以混用；（3）平均电流一定介乎休眠电流同工作电流之间，算出 0.99 而休眠是 0.5、工作是 25，数值合理；算出大过 25 就一定错；（4）电池寿命用小时表示之后，除以 24 才是日，两个单位不可以一齐写。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
感测器每秒取样 10 次，取 60 秒，共几多个样本？	600 个	确认是用 10 乘 60，不是除
600 个样本、每样本 2 字节，共几多 KB？	1,200 字节即 1.2 KB	要学生写出两个单位，不好只写 1.2
500 mAh 电池、平均电流 0.99 mA，大约用得几多日？	505 小时即约 21 日	确认除完小时之后有再除 24

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
把 Hz 当成“每次几多秒”	10 Hz 写成每 10 秒一次，样本数变 6 个	Hz 是每秒几多次，10 Hz 就是每秒 10 次，所以 60 秒要乘 60，不是除 10。
字节与位元混淆	写 1,200 位元等于 1.2 KB	一个字节是 8 位元。1,200 位元只有 150 字节，相差八倍，数据计划的估算会全错。
用工作电流直接除电池容量	直接 500 除 25 答 20 小时就收工	只有装置全程工作才是 20 小时。有休眠就要先算平均电流，否则低估寿命 25 倍。
延迟只计上云端一段	答 150 毫秒，漏了感测同处理	端到端是所有段落相加。要讲“最长是哪一段”，因为改善要由最长那段入手。

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

中五 ICT 练习卷第一份｜物联网与嵌入式系统部分　Section B 第 5–8 题

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
10 Hz 取样 60 秒，几多个样本？	600 个	错：下堂重教第二幕，频率乘时间
500 mAh、平均 0.99 mA，约几多日？	约 21 日（505 小时）	错：重教第三幕，小时要再除 24
30、150、20 毫秒三段延迟，总共几多？	200 毫秒	错：重教第三幕，端到端要相加

09　导师常问

这一章适合几年级？

香港中五 ICT 的电脑系统与网络单元会用物联网做情境题，考的是装置组成同简单计算。中三学过的单位换算同百分比是前置，未熟练的要先补 KB 同 mA 的意思。

45 分钟够不够？

够，但第三幕要留十分钟。占空比是整堂最抽象的一步，所以要用“2% 时间工作”讲两次，再用加权平均写成一条式。

一定要背实际产品的规格吗？

不需要。考试给的数字就是全部，重点是四个关系：样本等于频率乘时间、字节乘 8 得位元、平均电流是加权平均、延迟是相加。

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