初中信息技术第18课 数据分析与处理优质ppt课件

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了解常见的数据处理工具，会在物联网服务平台中查看和下载数据。了解物联系统中处理数据的方法，能够利用程序处理简单的数据。
物联系统运行后，通过传感器和互联网采集的数据，会上传到物联网服务平台。物联网服务平台只是将数据汇集在一起，而数据往往需要被加工和处理之后才能产生价值。
1. 常见的数据处理工具有哪些？2. 利用程序处理数据有什么优势？
了解常见的数据处理工具
在人类文明的历程中，人们对数据处理工具的改进一直没有停止过，从早期的算盘到机械式计算机（图18.1），再到电子计算机和计算器。
随着互联网和物联网的不断发展，数据产生的速度越来越快，数据种类也越来越多。人们主要借助计算机中的工具处理数据，比较常用的有《WPS表格》等电子表格软件和FineBI、Hadp等专用的数据分析软件。随着编程语言的发展，人们开始借助编程工具处理数据。
电子计算机的出现，标志着数据处理进入了一个全新的时代。与算盘、滑尺等传统工具只能实现单一功能不同，电子计算机通过“存储程序、程序执行”的模式，展现了其通用性和自动化的优势。这不仅限于基础的数学运算，还包括复杂的数据分析、图形处理和人工智能应用。
应用软件的发展进一步增强了计算机的多功能性，从简单的文字处理到复杂的模拟设计都能轻松应对。这不仅彻底改变了数据处理的模式，还在商业、教育、医疗和娱乐等领域产生了深远的影响。
你使用过哪些数据处理工具？处理过什么数据？
体验从物联网服务平台获取数据
物联网服务平台通常可以提供两种数据下载方式：以数据文件的形式下载和通过API调用。
学 习 活 动2
1. 以数据文件的形式下载，用电子表格软件进行处理。登录在线MQTT服务器，进入相应的主题管理页面，在查看详情页面下载。 2. 通过API调用数据，可以实现自动从物联网服务平台获取数据，主要代码如图18.2所示。
了解处理数据的一般方法
在进行数据处理前，要明确数据处理的目标和思路。通过对环境数据的分析，能够进一步了解当前环境情况。在Pythn中可以借助pandas、numpy等数据处理模块处理数据。例如，pandas提供了对表格数据进行快速处理的一系列方法。学会使用这些数据处理模块，可以提高数据处理效率。
学 习 活 动3
1. 整理数据。对从API获取的数据进行整理，并转换为适合编程处理的数据格式，如DataFrame类型数据，主要代码如图18.3所示。
2. 获取最高温度和最低温度。要想从数据中快速得到最高温度和最低温度，可以利用srt_values方法对数据进行排序，如图18.4所示。
3. 分析光照强度与光照时间。阳光对植物的生长有直接影响，不同位置每天所能接受的光照时间不同。为此可以通过数据筛选出光照强度大于某个阈值的数据，并由此来确定不同位置的光照时间，如筛选出某个设备ID中光照强度大于等于1000的时间段，如图18.5所示。
4. 分析土壤湿度。所处位置不同，花盆内土壤湿度情况可能也不同。通过计算每个花盆的土壤湿度平均值，可以了解其湿度情况。为了得到所有花盆中土壤湿度的平均值，需要先根据设备ID对数据进行分组，再求出每个组的平均值。grupby( )提供了数据分组功能，先根据clientId进行分组，再利用mean( )函数求每组数据的平均值，如图18.6所示。
1.尝试使用电子表格软件对数据分析处理，说一说哪种处理方式更好。 2.海王星是利用数据进行预测而非依靠观测发现的行星。请通过互联网查阅关于海王星被发现的资料，结合自己的理解谈谈数据分析处理在科学研究活动中的重要作用。