物聯(lián)網(wǎng)Python編程實(shí)戰(zhàn) 習(xí)題答案

課后習(xí)題答案單元一請(qǐng)闡述物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組成?物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)可以分為三個(gè)主要層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層：這一層是物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的最底層，主要負(fù)責(zé)識(shí)別物體、采集信息。在這一層，大量的傳感器和執(zhí)行器被部署在物理環(huán)境中，用于監(jiān)測(cè)溫度、濕度、光線、壓力等物理參數(shù)，或者控制設(shè)備的開關(guān)等操作。這些傳感器和執(zhí)行器通過各種接口與網(wǎng)絡(luò)層相連，將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行處理。網(wǎng)絡(luò)層：這一層是物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的核心，主要負(fù)責(zé)信息的傳遞和處理。在感知層收集到的數(shù)據(jù)需要通過各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（如Wi-Fi、ZigBee、LoRa等）傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層。在網(wǎng)絡(luò)層，這些數(shù)據(jù)被進(jìn)一步處理、存儲(chǔ)和分析，以便為上層的應(yīng)用提供支持。應(yīng)用層：這一層是物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的最頂層，是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口。應(yīng)用層將來(lái)自網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的信息，并根據(jù)業(yè)務(wù)需求對(duì)這些信息進(jìn)行處理。例如，在智能家居中，應(yīng)用層可以根據(jù)傳感器采集的溫度和濕度數(shù)據(jù)控制空調(diào)和加濕器的開關(guān)；在智能農(nóng)業(yè)中，應(yīng)用層可以根據(jù)土壤濕度和光照強(qiáng)度等參數(shù)控制灌溉系統(tǒng)和照明設(shè)備的開關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)中常用的通信手段有哪些?無(wú)線傳感網(wǎng)（WSN）、藍(lán)牙、Wi-Fi、GSM、Zigbee、LoRaPython語(yǔ)言有何特點(diǎn)?簡(jiǎn)單易學(xué)，語(yǔ)法清晰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，關(guān)鍵字少面向?qū)ο螅С侄喾N編程范式可移植性，跨平臺(tái)兼容，開源解釋性，無(wú)需編譯，易于調(diào)試可擴(kuò)展性，可以用C或C++擴(kuò)展新功能和數(shù)據(jù)類型Python語(yǔ)言在物聯(lián)網(wǎng)方向有哪些典型的應(yīng)用?數(shù)據(jù)采集與處理：Python可以通過各種傳感器和設(shè)備采集數(shù)據(jù)，并利用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，為后續(xù)的應(yīng)用提供支持。設(shè)備控制與自動(dòng)化：Python可以通過各種通信協(xié)議（如MQTT、Modbus等）控制和自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化操作。數(shù)據(jù)分析與可視化：Python可以利用豐富的數(shù)據(jù)分析庫(kù)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，并通過可視化技術(shù)將結(jié)果呈現(xiàn)出來(lái)，幫助用戶更好地理解和分析數(shù)據(jù)。應(yīng)用開發(fā)和集成：Python可以與其他編程語(yǔ)言和系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的應(yīng)用開發(fā)和集成，如智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等。單元二一、選擇題1．Python程序文件的擴(kuò)展名是（D）。A．.pythonB．.pytC．.ptD．.py2．以下敘述中正確的是（C）。A．Python3.x與Python2.x兼容B．Python語(yǔ)句只能以程序方式執(zhí)行C．Python是解釋型語(yǔ)言D．Python語(yǔ)言出現(xiàn)得晚，具有其他高級(jí)語(yǔ)言的一切優(yōu)點(diǎn)3．下列選項(xiàng)中合法的標(biāo)識(shí)符是（A）。A．_7a_bB．breakC．_a$bD．7ab4．Python不支持的數(shù)據(jù)類型有（A）。A．char B．int C．float D．list5．關(guān)于Python中的復(fù)數(shù)，下列說法錯(cuò)誤的是（D）。A．表示復(fù)數(shù)的語(yǔ)法形式是a+bjB．實(shí)部和虛部都必須是浮點(diǎn)數(shù)C．虛部必須加后綴j，且必須是小寫D．函數(shù)abs（）可以求復(fù)數(shù)的模6．函數(shù)type（1+0xf*3.14）的返回結(jié)果是（D）。A．<class'int'>B．<class'long'>C．<class'str'>D．<class'float'>7．字符串s='a\nb\tc'，則len（s）的值是（C）。A．7B．6C．5D．48．Python語(yǔ)句print（0xA+0xB）的輸出結(jié)果是（D）。A．0xA+0xBB．A+BC．0xA0xBD．219．語(yǔ)句eval（'2+4/5'）執(zhí)行后的輸出結(jié)果是（A）。A．2.8 B．2C．2+4/5 D．'2+4/5'10．與數(shù)學(xué)表達(dá)式對(duì)應(yīng)的Python表達(dá)式中，不正確的是（C）。A．c*d/（2*a*b）B．c/2*d/a/bC．c*d/2*a*bD．c*d/2/a/b11．為了給整型變量x，y，z賦初值10，下面正確的Python賦值語(yǔ)句是（C）。A．xyz=10B．x=10y=10z=10C．x=y=z=10D．x=10，y=10，z=1012．將數(shù)學(xué)式2<x≤10表示成正確的Python表達(dá)式為（B）。A．2<x<=10B．2<xandx<=10C．2<x&&x<=10D．x>2orx<=1013．以下if語(yǔ)句語(yǔ)法正確的是（D）。A．ifa>0:x=20else:x=200B．ifa>0:x=20else:x=200C．ifa>0:x=20else:x=200D．ifa>0:x=20else:x=20014．關(guān)于while循環(huán)和for循環(huán)的區(qū)別，下列敘述中正確的是（C）。A．while語(yǔ)句的循環(huán)體至少無(wú)條件執(zhí)行一次，for語(yǔ)句的循環(huán)體有可能一次都不執(zhí)行B．while語(yǔ)句只能用于循環(huán)次數(shù)未知的循環(huán)，for語(yǔ)句只能用于循環(huán)次數(shù)已知的循環(huán)C．在很多情況下，while語(yǔ)句和for語(yǔ)句可以等價(jià)使用D．while語(yǔ)句只能用于可迭代變量，for語(yǔ)句可以用任意表達(dá)式表示條件15．以下for語(yǔ)句中，不能完成1～10的累加功能的是（A）。A．foriinrange（10，0）:sum+=iB．foriinrange（1，11）:sum+=iC．foriinrange（10，-1）:sum+=iD．foriin（10，9，8，7，6，5，4，3，2，1）:sum+=i16．下列選項(xiàng)中不屬于函數(shù)優(yōu)點(diǎn)的是（D）。A．減少代碼重復(fù)B．使程序模塊化C．使程序便于閱讀D．便于發(fā)揮程序員的創(chuàng)造力17．以下關(guān)于函數(shù)說法正確的是（D）。A．函數(shù)的實(shí)際參數(shù)和形式參數(shù)必須同名B．函數(shù)的形式參數(shù)既可以是變量也可以是常量C．函數(shù)的實(shí)際參數(shù)不可以是表達(dá)式D．函數(shù)的實(shí)際參數(shù)可以是其他函數(shù)的調(diào)用18．下列程序的運(yùn)行結(jié)果是（B）。deff（x=2，y=0）:returnx-yy=f（y=f（），x=5）print（y）A．-3B．3C．2D．519．下列程序的輸出結(jié)果是（A）。x=10raiseException（"AAA"）x+=10print（"x="，x）A．Exception:AAA B．10 C．20 D．x=2020．如果以負(fù)數(shù)作為平方根函數(shù)math.sqrt（）的參數(shù)，將產(chǎn)生（C）。A．死循環(huán)B．復(fù)數(shù)C．ValueError異常D．finally二、填空題1．Python語(yǔ)句既可以采用交互式的命令執(zhí)行方式，又可以采用程序執(zhí)行方式。2．在Python集成開發(fā)環(huán)境中，可使用快捷鍵F5運(yùn)行程序。3．Python語(yǔ)言通過縮進(jìn)對(duì)齊來(lái)區(qū)分不同的語(yǔ)句塊。4．使用math模塊庫(kù)中的函數(shù)時(shí)，必須要使用import語(yǔ)句導(dǎo)入該模塊。5．表達(dá)式2<=1and0ornot0的值是True。6．當(dāng)x=0，y=50時(shí)，語(yǔ)句z=xifxelsey執(zhí)行后，z的值是50。6．執(zhí)行循環(huán)語(yǔ)句foriinrange（1，5，2）:print（i），循環(huán)體執(zhí)行的次數(shù)是2。7．循環(huán)語(yǔ)句foriinrange（-3，21，4）的循環(huán)次數(shù)為6。8．函數(shù)首部以關(guān)鍵字def開始，最后以冒號(hào)結(jié)束。9．Python提供了一些異常類，所有異常都是Exception的成員。10．使用關(guān)鍵字global可以在一個(gè)函數(shù)中設(shè)置一個(gè)全局變量。三、問答題1．Python語(yǔ)言有哪些數(shù)據(jù)類型？數(shù)字型，字符串，列表，元組，集合，字典2．簡(jiǎn)述Python程序中語(yǔ)句的縮進(jìn)規(guī)則。同一代碼塊的語(yǔ)句必須有相同的縮進(jìn)。每一新的代碼塊(如:if語(yǔ)句，for循環(huán)，函數(shù)定義等)都需要增加一級(jí)縮進(jìn);通常每一級(jí)縮進(jìn)使用4個(gè)空格。這是Python社區(qū)的推薦實(shí)踐，也是大多數(shù)IDE和代碼編輯器的默認(rèn)設(shè)置。盡管Python語(yǔ)法允許使用任意數(shù)量的空格進(jìn)行縮進(jìn)，但混合使用不同數(shù)量的空格會(huì)使代碼難以閱讀，也可能導(dǎo)致錯(cuò)誤;當(dāng)一個(gè)代碼塊結(jié)束后，縮進(jìn)應(yīng)該回退到上一級(jí)代碼塊的縮進(jìn)級(jí)別。3．Python基本輸入輸出通過哪些語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)？基于input()函數(shù)輸入基于print()的函數(shù)輸出4．什么叫循環(huán)結(jié)構(gòu)？舉例說明其應(yīng)用。循環(huán)結(jié)構(gòu)是指在程序中需要反復(fù)執(zhí)行某個(gè)功能而設(shè)置的一種程序結(jié)構(gòu)。它由循環(huán)體中的條件，判斷繼續(xù)執(zhí)行某個(gè)功能還是退出循環(huán)。根據(jù)判斷條件,循環(huán)結(jié)構(gòu)又可細(xì)分為以下兩種形式:先判斷后執(zhí)行的循環(huán)結(jié)構(gòu)和先執(zhí)行后判斷的循環(huán)結(jié)構(gòu)。5．break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句的區(qū)別是什么？break用于跳出一個(gè)循環(huán)體或者完全結(jié)束一個(gè)循環(huán)，不僅可以結(jié)束其所在的循環(huán)，還可結(jié)束其外層循環(huán)。continue語(yǔ)句的作用是跳過本次循環(huán)體中剩下尚未執(zhí)行的語(yǔ)句，立即進(jìn)行下一次的循環(huán)條件判定，可以理解為只是中止(跳過)本次循環(huán)，接著開始下一次循環(huán)。6．什么叫模塊？如何導(dǎo)入模塊？臨時(shí)添加模塊完整路徑；將模塊保存到指定位置；設(shè)置環(huán)境變量7．什么叫異常？異常處理有何作用？在Python中如何處理異常？異常處理(ExceptionHanding)是指在程序運(yùn)行過程中對(duì)異常情況進(jìn)行檢測(cè)和處理的機(jī)制。在Python中，異常處理主要通過tryexcept、else和finally語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)。8．a(chǎn)ssert語(yǔ)句和raise語(yǔ)句有何作用？python可以自動(dòng)觸發(fā)異常(內(nèi)置函數(shù))的定義為顯示的拋出異常，用戶可以使用raise進(jìn)行判斷，顯式的引發(fā)異常，raise執(zhí)行后程序?qū)⒉辉傧蛳聢?zhí)行。assert語(yǔ)句用于檢測(cè)某個(gè)條件表達(dá)式是否為真。assert語(yǔ)句又稱為斷言語(yǔ)句，即assert認(rèn)為檢測(cè)的表達(dá)式永遠(yuǎn)為真。單元三一、選擇題1．訪問字符串中的部分字符的操作稱為（A）。A．分片B．合并C．索引D．賦值2．下列關(guān)于字符串的描述錯(cuò)誤的是（B）。A．字符串s的首字符是s[0]B．在字符串中，同一個(gè)字母的大小是等價(jià)的。C．字符串中的字符都是以某種二進(jìn)制編碼的方式進(jìn)行存儲(chǔ)和處理的D．字符串也能進(jìn)行關(guān)系比較操作3．設(shè)s="PythonProgramming"，那么print（s[-5:]）的結(jié)果是（A）。A．mmingB．PythonC．mminD．Pytho4．將字符串中全部字母轉(zhuǎn)換為大寫字母的字符串方法是（D）。A．swapcaseB．capitalizeC．uppercaseD．upper5．下列Python數(shù)據(jù)中其元素可以改變的是（A）。A．列表B．元組C．字符串D．?dāng)?shù)組6．表達(dá)式“[2]in[1，2，3，4]”的值是（D）。A．YesB．NoC．TrueD．False7．max（（1，2，3）*2）的值是（A）。A．3B．4C．5D．67．tuple（range（2，10，2））的返回結(jié)果是（C）。A．[2，4，6，8]B．[2，4，6，8，10]C．（2，4，6，8）D．（2，4，6，8，10）8．下列程序執(zhí)行后，p的值是（A）。a=[[1，2，3]，[4，5，6]，[7，8，9]]p=1foriinrange（len（a））:p*=a[i][i]A．45B．15C．6D．289．下列Python程序的運(yùn)行結(jié)果是（C）。s=[1，2，3，4]s.append（[5，6]）print（len（s））A．2B．4C．5D．610．對(duì)于字典D={'A':10，'B':20，'C':30，'D':40}，len（D）的是（A）。A．4B．8C．10D．12二、填空題1．"4"+"5"的值是‘45’。2．字符串s中最后一個(gè)字符的位置是len(s)-1。3．下面語(yǔ)句的執(zhí)行結(jié)果是['A','A','A']。s='A'print（3*s.split（））3．序列元素的編號(hào)稱為索引，它從0開始，訪問序列元素時(shí)將它用中括號(hào)括起來(lái)。4．對(duì)于列表x，x.append（a）等價(jià)于x.insert(len(x),a)（用insert方法）。5．設(shè)有列表L=[1，2，3，4，5，6，7，8，9]，則L[2:4]的值是[3,4]，L[::2]的值是[1,3,5,7,9]，L[-1]的值是9，L[-1:-1-len（L）:-1]的值是[9,8,7,6,5,4,3,2,1]。6．下列程序的運(yùn)行結(jié)果是7。s1=[1，2，3，4]s2=[5，6，7]print（len（s1+s2））7．下列語(yǔ)句執(zhí)行后，s值為[4,'x','y']。s=[1，2，3，4，5，6]s[:1]=[]s[:2]='a's[2:]='b's[2:3]=['x'，'y']dels[:1]8．在Python中，字典和集合都使用大括號(hào)作為定界符。字典的每個(gè)元素由兩部分組成，即關(guān)鍵字和值，其中關(guān)鍵字不允許重復(fù)。9．設(shè)a=set（[1，2，2，3，3，3，4，4，4，4]），則sum（a）的值是10。10．語(yǔ)句print（len（{}））的執(zhí)行結(jié)果是0。三、問答題1．什么叫字符串？有哪些常用的字符編碼方案？2．?dāng)?shù)字字符和數(shù)字值（如'5'和5）有何不同？如何轉(zhuǎn)換？3．假設(shè)某部門入職8位員工，現(xiàn)有3個(gè)辦公室均有足夠的空余工位，如何編程實(shí)現(xiàn)隨機(jī)為這8位員工分配辦公室？4．什么是空字典和空集合？如何創(chuàng)建？5．字典的遍歷有哪些方法？單元四一、選擇題1．下列說法中不正確的是（D）。A．類是對(duì)象的模板，而對(duì)象是類的實(shí)例B．實(shí)例屬性名如果以__開頭，就變成了一個(gè)私有變量C．只有在類的內(nèi)部才可以訪問類的私有變量，外部不能訪問D．在Python中，一個(gè)子類只能有一個(gè)父類2．下列選項(xiàng)中不是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本特征的是（C）。A．繼承B．多態(tài)C．可維護(hù)性D．封裝3．在方法定義中，訪問實(shí)例屬性x的格式是（B）。A．xB．self.xC．self[x]D．self.getx（）4．下列程序的執(zhí)行結(jié)果是（D）。classPoint:x=10y=10def__init__（self，x，y）:self.x=xself.y=ypt=Point（20，20）print（pt.x，pt.y）A．1020B．2010C．1010D．20205．下列程序的執(zhí)行結(jié)果是（A）。classC（）:f=10classC1（C）:passprint（C.f，C1.f）A．1010B．10passC．pass10D．運(yùn)行出錯(cuò)二、填空題1．面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的三大特性包括封裝、繼承、多態(tài)。2．在Python中，定義類的關(guān)鍵字是class。3．類的定義如下：classperson:name=’Liming’score=90該類的類名是person，其中定義了name屬性和score屬性，它們都是公有屬性。如果在屬性名前加兩個(gè)下劃線（__），則屬性是私有屬性。將該類實(shí)例化創(chuàng)建對(duì)象p，使用的語(yǔ)句為p=person()，通過p來(lái)訪問屬性，格式為、p.score。4．可以從現(xiàn)有的類來(lái)定義新的類，這稱為類的繼承，新的類稱為子類，而原來(lái)的類稱為基類、父類或超類。5．創(chuàng)建對(duì)象后，可以使用.運(yùn)算符來(lái)調(diào)用其成員。.6．下列程序的運(yùn)行結(jié)果為100100。classparent:def__init__（self，param）:self.v1=paramclasschild（parent）:def__init__（self，param）:parent.__init__（self，param）self.v2=paramobj=child（100）print（obj.v1，obj.v2）8．下列程序的運(yùn)行結(jié)果為400。classaccount:def__init__（self，id，balance）:self.id=idself.balance=balancedefdeposit（self，amount）:self.balance+=amountdefwithdraw（self，amount）:self.balance-=amountacc1=account（'1234'，100）acc1.deposit（500）acc1.withdraw（200）print（acc1.balance）三、問答題1．什么叫類？什么叫對(duì)象？它們有何關(guān)系？類是具有相同特性(數(shù)據(jù)元素)和行為(功能)的對(duì)象的抽象就是類。因此，對(duì)象的抽象是類，類的具體化就是對(duì)象，也可以說類的實(shí)例是對(duì)象，類實(shí)際上就是一種數(shù)據(jù)類型。類具有屬性，它是對(duì)象的狀態(tài)的抽象，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)描述類的屬性。類具有操作，它是對(duì)象的行為的抽象，用操作名和實(shí)現(xiàn)該操作的方法來(lái)描述。對(duì)象是人們要進(jìn)行研究的任何事物，它不僅能表示具體的事物，還能表示抽象的規(guī)則、計(jì)劃或事件。對(duì)象具有狀態(tài)，一個(gè)對(duì)象用數(shù)據(jù)值來(lái)描述它的狀態(tài)。對(duì)象還有操作，用于改變對(duì)象的狀態(tài)，對(duì)象及其操作就是對(duì)象的行為。對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和操作的結(jié)合，使數(shù)據(jù)和操作封裝于對(duì)象的統(tǒng)一體中。類的實(shí)力化的結(jié)果就是對(duì)象，而對(duì)象的抽象就是類，類描述了一組有相同特性(屬性)和相同行為的對(duì)象。2．在Python中如何定義類與對(duì)象？創(chuàng)建類，類主要由類名，屬性，方法組成,當(dāng)然創(chuàng)建一個(gè)類時(shí)，屬性和方法可以選擇的。創(chuàng)建對(duì)象，直接類名()，不用像java中還要new，所以python更加簡(jiǎn)潔3．類的屬性有哪幾種？如何訪問它們？類的屬性按使用范圍分為公有屬性和私有屬性類；可以通過instance.__classname__attribute方式訪問4．繼承與派生有何關(guān)系？如何實(shí)現(xiàn)類的繼承？繼承是從已有的類中派生出新的類，新類具有原類的數(shù)據(jù)屬性和行為,并能擴(kuò)展新的行為，派生類就是從一個(gè)已有的類中衍生出新的類,在新類的基礎(chǔ)上添加新的屬性和行為5．什么是多態(tài)？在Python中如何體現(xiàn)？多態(tài)指的是多種狀態(tài),相同類型的不同對(duì)象完成某個(gè)行為時(shí),會(huì)得到不同的狀態(tài)多態(tài)，一般是通過繼承和方法重寫實(shí)現(xiàn),多個(gè)子類繼承同一個(gè)父類這些子類對(duì)象重寫父類的方法,實(shí)現(xiàn)不同的邏輯單元五你知道OpenMV的特點(diǎn)嗎？簡(jiǎn)單易用:使用Python語(yǔ)言進(jìn)行編程，無(wú)需底層開發(fā)。高性能的圖像處理:支持多種圖像算法如圖像采集、二值化、濾波、邊緣檢測(cè)、顏色識(shí)別、形狀識(shí)別等。豐富的硬件支持:可以運(yùn)行在多種硬件平Bluetooth、LCD等。開放性與可擴(kuò)展性:開源項(xiàng)目，用戶可以自由修改和擴(kuò)展代碼，添加自己的算法和傳感器。低成本:相對(duì)其他嵌入式視覺開發(fā)平臺(tái)成本較低，適合學(xué)生和個(gè)人開發(fā)者使用OpenMVIDE有幾種色彩空間，如何查看圖片不同色彩空間的閾值？OpenMVIDE中的顏色追蹤器工具；OpenMV提供的API來(lái)設(shè)置閾值和色彩空間；OpenMV提供的自適應(yīng)閾值算法來(lái)自動(dòng)調(diào)整值。3.你能找到OpenMVIDE示例程序的路徑嗎？4.嘗試閱讀OpenMV示例程序并運(yùn)行，觀察運(yùn)行效果。單元六?創(chuàng)新小嘗試：設(shè)計(jì)“一物一碼”追蹤溯源系統(tǒng)背景：對(duì)于制造業(yè)來(lái)說，產(chǎn)品的生產(chǎn)已逐步的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，滿足了消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)量的需求，但隨著產(chǎn)量的不斷增加，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的白熱化加劇，如何有效的保證產(chǎn)品的質(zhì)量，確保每件產(chǎn)品在原料入廠、生產(chǎn)作業(yè)過程和成品出廠的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)精確的可追溯性，是目前眾多企業(yè)用戶最關(guān)心的問題。大部分制造企業(yè)都還采用手工作業(yè)方式記錄產(chǎn)品生產(chǎn)過程的各類批次信息和質(zhì)量信息，