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【义务教育信息科技课程教学指南】八年级 物联网实践与探索模块 第30课中要求学生体验摄像头活体检测和密码解锁过程，了解身份验证技术，认识物联系统安全的重要性。描述原文如下图：
实验设计
结合指南课程中实践要求，行空板M10信息科技实验盒（后称“实验盒”）作为物联网设备的一种，我们利用其自带的摄像头、opencv关键点检测库以及内置的物联网服务程序，设计了两个实验，帮助学生通过观察，理解身份验证技术处理原理，思考物联网安全的重要性。
实验1（30-1）：体验摄像头活体检测
实验2（30-2）：体验密码验证检测
30-1 体验摄像头活体检测
学习目标
了解物联网中用户虚拟身份和设备虚拟身份。
实操目标
实验盒上摄像头识别到人眨眼和张嘴会记录，并在行空板屏幕上展示眨眼次数和张嘴次数，眨眼两次后张嘴则控制舵机模拟开门。
活动准备
硬件清单
软件使用
Mind+编程软件x1
下载地址：https://www.mindplus.cc
活动过程
本次活动重点关注通过摄像头实时检测人脸，结合眨眼和张嘴的活体检测技术，验证通过后控制舵机开锁，实现了一个基于活体检测的门禁系统。
1. 硬件连线
长按ON/OFF按钮启动实验盒，使用USB连接线将实验盒连接到计算机。
将舵机3P线接到P21引脚，舵机可按上舵机盘便于观察。
2. 准备软件
按照下图步骤，设置Mind+软件编程方式为Python代码编程，并完成行空板连接。
连接成功之后点击右上方的“库管理”按钮安装opencv需要的库。
选择“推荐库”，在“图像处理”一栏中找到“opencv-Python”库并点击“安装”。
注意：按照库时，实验盒需要连接网络。
3.编写程序
程序中要循环读取摄像头画面，对画面处理后进行人脸检测，检测画面中的人像眨眼和张嘴，活体验证通过后控制舵机开锁。
从文件夹中找到“30-1-体验摄像头活体检测.py”和关键点检测模型“lbfmodel.yaml”文件拖入“项目中的文件”并打开。
下面是核心程序解释：
（1）使用三个参数定义活体检测的状态，开始均为False，表示未开始检测。
（2）活体检测原理部分核心代码如下：
当眨眼次数大于1，mouth_opened变为True；张嘴次数大于1，blink_sequence_completed变为True；在上述两个条件均成立的前提下，liveness_detected变为True，舵机旋转。
4.运行程序
点击界面右上方的运行按钮，运行程序。
运行程序后等待屏幕显示摄像头画面，之后用脸对着摄像头查看实验盒的反应。
当眨眼和张嘴时都能在屏幕看到眨眼次数变化和张嘴次数变化。
5. 测试及活动记录
接下来，同学们可以根据实践操作表或修改程序，完成程序各功能测试。
[实践操作]填写实践记录表：
30-2 体验密码验证检测
学习目标
了解身份认证技术，认识物联系统安全的重要性。
实操目标
通过SIoT创建的主题给实验盒发送消息，实验盒验证消息是否正确，如果正确则控制舵机模拟开门，如果错误则在实验盒显示“用户名或密码错误”的提示。
活动准备
硬件清单
软件使用
Mind+编程软件x1
下载地址：https://www.mindplus.cc
活动过程
本次活动重点是通过SIoT发送消息到实验盒，实验盒验证消息正确或者错误，分别执行相应的操作。
1. 硬件连线
长按ON/OFF按钮启动实验盒，使用USB连接线将实验盒连接到计算机。
将舵机3P线接到P21引脚，舵机可按上舵机盘便于观察。
2. 准备软件
连接实验盒和Mind+，搭建SIoT服务器，创建主题为：siot/用户信息。
3.编写程序
该代码通过SIoT平台发送用户信息，实验盒验证用户名和密码是否正确，如果正确则控制舵机开锁，如果错误则在控制台和实验盒屏幕显示输出错误提醒。
从文件夹中找到“30-2-体验密码验证检测.py”文件拖入“项目中的文件”并打开。
核心程序分为3个部分，设置用户名和密码，解析信息和判断信息。
（1）设置用户名和密码，同学们可以修改自己的用户名和密码：
（1）解析信息，正确信息格式为“用户名,密码,命令”（符号为英文），需要用“,”将3个信息拆分出来，程序如下：
（2）判断消息是否正确，程序如下：
4.运行程序
点击界面右上方的运行按钮，运行程序。
运行程序后打开SIoT后台，点击创建主题的“查看详情”，进入后在上方消息发送区域进行消息的发送。
分别发送正确和错误消息，查看实验盒所显示的不同的内容，上面示例中的正确消息为：siot,dfrobot,open。
5. 测试及活动记录
接下来，同学们可以根据实践操作表或修改程序，完成程序各功能测试。
[实践操作]填写实践记录表：
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