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第 19 课 数据呈现可视化
物联网实践与探索（八年级）
数据呈现可视化
问题情景
公司业务量
家庭一周用水量
数据呈现可视化
01
02
了解数据可视化的作用，熟悉常见的数据可视化方式。
在解决实际问题时，能够选择合适的方式可视化呈现数据。
学习目标
数据呈现可视化
1.数据可视化有哪些作用？
2.有哪些常见的数据可视化的方式？
3.如何利用程序实现数据可视化？
数据呈现可视化
学习内容
了解数据可视化的作用
熟悉常见的数据可视化方式
01
02
03
体验数据可视化
数据呈现可视化
一、了解数据可视化的作用
数据可视化是一种将数据转化为图表、图形的手段。通过数据可视化可以将大量的数据转化为易于理解的图像，在数据分析过程中发挥着重要作用。
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
同学们，根据生活中看到的数据可视化应用场景，大家想一想数据可视化有哪些作用？
数据呈现可视化
1、发现数据异常
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
通过数据可视化可以更加容易识别并定位数据中存在的异常。数据可视化工具能够清晰地展示数据的变化趋势，当其突然中断或发生显著变化时，即可断定存在异常情况。
数据呈现可视化
2、了解整体概况
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据可视化可以提供全局视图，帮助人们方便、直观地了解物联系统的整体概况。
将多个数据集或变量整合到一个图表或图形中，可以更全面地了解数据的分布、关系和变化趋势。这种全局视图可以帮助人们更好地把握数据的整体特征和规律。
数据呈现可视化
3、发现趋势变化
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据可视化可以展示历史数据的情况，帮助人们理解数据变化情况，并助力预测未来的发展趋势。
数据呈现可视化
学习互动：
1.查询航班的历史准点记录选择最合适的出行航班。
2.访问国家数据网站，查看国家统计局发布的各类历年统计数据。
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
支持分析决策
数据可视化的作用
方便交流共享
数据呈现可视化
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据可视化的功能
强化记忆和理解
促进深入探索
激发创新思维
数据呈现可视化
学习活动 1：数据可视化的作用
在生活中，你看见过哪些数据可视化的应用场景？数据可视化有哪些作用？
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
实验总结：
①数据可视化的应用场景：______________________
②数据可视化的作用：______________________
数据呈现可视化
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
同学们，我们学习了数据可视化的作用，那么它有哪些数据可视化方式呢？
数据呈现可视化
二、熟悉常见的数据可视化方式
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
1.趋势可视化：
通常用于描绘数据随时间的变化趋势。
数据呈现可视化
二、熟悉常见的数据可视化方式
2.比例可视化：
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
通常用于显示不同部分所占整体的比例关系。
数据呈现可视化
二、熟悉常见的数据可视化方式
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
3.分布可视化：
通常用于展示数据的分布规律。
数据呈现可视化
二、熟悉常见的数据可视化方式
随着数据可视化的发展，还出现了“标签云”可视化方式。标签云可以直观展示一段文本数据中的高频词，词频越高，字体就越大，人们不用阅读全文，也可以大概了解文本的重点内容。
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
学习活动 2：将语文课文进行可视化呈现
选择自己感兴趣的语文课文，利用在线标签云生成工具对课文内容进行可视化呈现。
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
第一步 登录在线词云生成工具。(https://www.weiciyun.com/)
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
第二步 导入课文分词：点击导入单词，选择分词筛选后导入，复制课文，开始分词。
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
第三步 生成词云：打勾选择要呈现在词云中的词，确定所选单词，点击加载词云。
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
第四步 调整样式：可以选择词云的形状和配色
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
第五步 保存词云
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
实验总结：
①你使用的在线标签云生成工具：______________________
②可视化工具的优缺点：______________________
数据呈现可视化
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
三、体验数据可视化
在对数据进行可视化呈现前，要先明确数据可视化的目的。为了解教室中不同位置的温度变化情况，需要将温度数据进行可视化呈现。很多物联网服务平台提供了数据可视化功能，能够展示温度变化的趋势。此外，电子表格软件也可以生成图表。
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
三、体验数据可视化
在编程处理数据时，可以利用绘图库来生成各种图表。例如，matplotlib是Python中常用的图表生成模块，ECharts是一款常用在网页上的数据可视化图表库。通过对绘图函数参数的设定，可以设计出个性化的图表。
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
学习活动 3：绘制温度变化趋势图
尝试根据以下步骤，利用Python 中的绘图库为教室环境数据绘制温度变化趋势图，主要代码如图所示。
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
如果利用matplotlib显示中文，需要先下载中文字库文件，如“SimHei.ttf”并把文件拷贝到项目目录下，再添加如下代码：
from matplotlib import rcParams
rcParams["font.sans-serif "] =["SimHei"]
编程实现数据可视化有许多控制方法和参数。例如，通过xtick、ytick等，设置横坐标、纵坐标的格式，通过plot()中的color参数设置线条颜色等。
数据呈现可视化
第17课物联网平台上的温度数据
第一步：准备数据
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
导入绘图模块，填写在线物联网平台的用户名和密码，填写主题名称和设备ID，从物联网平台上获取数据，将返回的 JSON 数据结构放在变量dateframe中，以dateframe中createdAt列为横坐标数据，以valueMsg列为纵坐标数据，设置画布的尺寸和图表的标题，绘制折线图，显示图表。
mPython
第二步：编写程序
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
第三步：运行查看效果（温度变化趋势图）
了解数据可视化的作用
常见的数据可视化方式
体验数据可视化
数据呈现可视化
土壤湿度对植物的生长至关重要，土壤湿度过低或过高都会影响植物的正常生长。利用数据可视化方式探究土壤湿度的变化情况，为反馈与控制提供参考。
拓展与提升
数据呈现可视化
同学们可以基于数据分析与可视化的结果，从多个角度综合考虑不同物联花盆放置区域的环境，然后结合数据分析说出最适合设置成植物角的区域，形成数据分析报告。
数据呈现可视化
拓展与提升
参考步骤
①准备三份不同湿度的土壤样本，并将土壤湿度传感器分别插入这些样本中，观察并记录主控板显示的传感器的数值。
②准备两个装有相同湿度土壤的花盆，并分别将它们置于阳光充足处和阴暗处。主控板每 30 min 自动采集一次土壤湿度数据，并将数据上传到物联网服务平台。持续收集一整天的土壤湿度数据。
③将收集到的土壤湿度数据进行可视化处理，分析并比较两种光照条件下土壤湿度的变化。通过可视化图表观察光照强度对土壤湿度影响的差异。
数据呈现可视化
（1）MQTT服务器地址：https://iot.mpython.cn/，注册登录账号。（2）添加项目和设备
①
②
③
⑤
④
拓展与提升
数据呈现可视化
（3）产生的监测数据分别上传到对应的主题
拓展与提升
数据呈现可视化
拓展与提升
第一步：连接土壤湿度传感器与主控板
接P0、P1口
土壤湿度传感器
数据呈现可视化
第二步：编写程序
拓展与提升
数据呈现可视化
第三步：主控板刷入程序
拓展与提升
数据呈现可视化
第四步：功能测试（测试三个不同的土壤湿度，两个一样湿度的土壤分别置于阴暗和明亮处，每30min检测一次，将以上数据发送到物联网平台）
湿度一
湿度二
湿度三
湿度三
明亮环境
阴暗环境
拓展与提升
数据呈现可视化
第五步：生成可视化图表
分别填写对应的物联网主题
拓展与提升
数据呈现可视化
实验总结：
①不同湿度的土壤的检测值：_______________________________
②在光亮处土壤湿度的变化与在阴暗处的土壤湿度变化区别：
__________________________________________________________
干燥：1460；微湿：1504；湿润：2820。
土壤湿度在明亮环境下，湿度下降会更快。
拓展与提升
数据呈现可视化
选择一个你感兴趣的主题，收集相关数据，并使用适当的数据可视化工具展示这些数据。
课后作业
数据呈现可视化
02
学习了常见的数据可视化方式。
课堂总结
01
学习了数据可视化的作用。
03
学习了用Python可视化呈现数据。
谢 谢
THANK YOU
Thanks!
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