資源簡介

(共22張PPT)
第18課 數據分析與處理
第四單元 簡易物聯系統實踐
學習目標
第18課 學習目標
1
2
了解常見的數據處理工具，會在物聯網服務平臺中查看和下載數據。
了解物聯系統中處理數據的方法，能夠利用程序處理簡單的數據。
養花的人想詳細了解花盆所在的不同環境的詳細數據，從而判斷植物在什么環境下更適合生長，你能幫他做環境數據的分析嗎？
第18課 課堂導入
問題情境
二 體驗從物聯網服務平臺獲取數據
一 了解常見的數據處理工具
三 了解處理數據的一般方法
學習內容
第18課 學習內容
算盤
差分機
計算器
計算機
一、了解常見的數據處理工具
從古至今，你知道有哪些數據計算的工具？
第18課 學習內容
物聯系統產生大量數據，早期的數據處理工具已經不能勝任復雜的數據處理任務。
全球數據圈的年度規模
物聯網驅動的實時數據
一、了解常見的數據處理工具
第18課 學習內容
使用的數據處理工具 處理了哪些數據
一、了解常見的數據處理工具
說一說自己曾經使用過哪些數據處理工具？處理過什么數據？
第18課 學習內容
總結處理數據方式：
（1）使用常見的數據處理工具；
（2）借助編程工具處理數據。
一、了解常見的數據處理工具
第18課 學習內容
在 Python 中可以借助 pandas、numpy等數據處理模塊處理數據。例如，pandas 提供了對表格數據進行快速處理的一系列方法。學會使用這些數據處理模塊，可以提高數據處理效率。
一、了解常見的數據處理工具
第18課 學習內容
二、體驗從物聯服務平臺獲取數據
在前面的課程中，我們已經搜集到了一段時間內的環境數據，并存儲在物聯網服務平臺中。
兩種數據下載方式：
通過數據文件直接下載，用電子表格軟件處理；
通過API調用數據，編程獲取數據。
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
實踐總結
第18課 學習內容
二、體驗從物聯服務平臺獲取數據
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
登錄到物聯網服務平臺，嘗試以數據文件形式下載數據。
操作提示：
1．登錄服務平臺；
2．進入相應的主題管理頁面；
3．在查看詳情頁面點擊下載。
實踐總結
第18課 學習內容
二、體驗從物聯服務平臺獲取數據
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
通過API獲取數據:
1．參閱說明文檔；
2．確定API的URL；
3．傳入相關參數后發起網絡請求；
實踐總結
第18課 學習內容
二、體驗從物聯服務平臺獲取數據
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
4．通過API調用數據。
實踐總結
第18課 學習內容
主要代碼
不同在線MQTT服務器的API使用方法有所差異，所以在使用API前，需要參閱相關的說明文檔。
同學們可以根據老師準備的程序框架，自行填入user、psd、topic等參數，體驗數據獲取的過程。
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
合作學習，小組總結API獲取數據的方法
二、體驗從物聯服務平臺獲取數據
實踐總結
第18課 學習內容
三、了解處理數據的一般方法
探究實踐二
探究實踐三
探究實踐四
實踐導入
探究實踐一
通過編程從API獲取數據，并不能直接使用。有沒有簡單的方法直接處理這些數據呢？
在Python中，可以使用pandas模塊處理數據。
第18課 學習內容
1．數據整理
對從應用程序接口獲取數據進行整理，并轉換為適合編程處理的數據格式，如 DataFrame 類型數據。
主要代碼
三、了解處理數據的一般方法
探究實踐二
探究實踐三
探究實踐四
實踐導入
探究實踐一
第18課 學習內容
想要從數據中快速得到最高溫度和最低溫度，可以利用 sort_values 方法對數據進行排序。
三、了解處理數據的一般方法
探究實踐二
探究實踐三
探究實踐四
實踐導入
探究實踐一
2．數據分析——最高和最低溫度
主要代碼
第18課 學習內容
陽光對植物的生長有直接影響，不同位置每天所能接受的光照時間不同。可以通過數據篩選找出光照強度大于某個閾值的數據，并由此來確
定不同位置的光照時間，
如篩選出某個設備ID中光
照強度大于1 000的時間段。
三、了解處理數據的一般方法
探究實踐二
探究實踐三
探究實踐四
實踐導入
探究實踐一
3．數據分析——光照強度與光照時間
主要代碼
第18課 學習內容
先根據設備ID對數據進行分組，再求出每個組的平均值。groupby( )提供了數據分組功能，先根據clientId進行分組，再利用mean( )函數求每組數據的平均值。
三、了解處理數據的一般方法
探究實踐二
探究實踐三
探究實踐四
實踐導入
探究實踐一
4．數據分析——土壤濕度
主要代碼
第18課 學習內容
1．統計分析法：通過求一組數據的最大值、最小值、平均值等方式進行分析處理。如案例中對溫度、濕度求最大值和最小值。
2．對比分析法：通過對不同數據的對比分析其異同。如案例中對不同區域的二氧化碳濃度數據進行對比。
3．分組分析法：將數據根據某個條件分成若干組，再對數據進行統計和對比分析。如案例中先根據設備ID進行分組，再進行對應的分析處理。
三、了解處理數據的一般方法
第18課 學習內容
1．數據處理工具有很多，在處理物聯系統的數據時，可以通過編程來處理數據。
2．一般可以通過從物聯網服務平臺下載數據文件，或調用API獲取物聯網服務平臺中的數據。
3．通過pandas模塊，可以方便地對數據進行整理、統計、篩選等操作。
第18課 課堂總結
　　1．嘗試使用電子表格軟件對數據分析處理，說一說哪種處理方式更好。
　　2．海王星是利用數據進行預測而非依靠觀測發現的行星。請通過互聯網查閱更多關于海王星被發現的資料，結合自己的理解談談數據分析處理在科學研究活動中的重要作用。
第18課 拓展與提升

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