项目四　认识智能停车场中的数据处理（１）

———体验数据处理的方法和工具
第一课时 探究停车引导中的数据处理
　　本项目围绕车辆引导、停车费计算和分析停车位数据以获取隐藏信息这三项需求展开，自然地引出了数据库和电子表格软件这两种数据处理工具，以及相应的数据采集、组织和计算的基本方法。

【学习目标】
1.了解数据采集的常用方法和工具。
2.了解数据的组织和存储方式。
2.能够针对实际问题，分析数据需求，采集和存储数据，并使用恰当的表格数据加工方法处理数据。
【教学重点】
数据采集工具及方法、数据的组织和存储
【教学难点】
关系型数据库
【导入新课】
展示一些小区传统地下停车场图片，再播放某智能停车场停车全过程（见教材配套素材），学生思考：如果传统的地下停车场，要把它改造成智能停车场，请你设计一个智能停车场系统的改造方案（如能及时反映车位使用情况，能根据停车时间自动计费等）
【项目学习指引】
探究停车引导中的数据处理

　　　　　车辆入库数据采集　　　　　　　　　　　　　　               户外车辆引导屏

一.数据采集的方法和工具
1.人工获取数据
人工获取数据指人直接从社会现象、自然现象或文献中获得数据。
(1)社会科学研究经常通过调查或访谈的方法获得一手数据。
(2)在观察自然现象和进行科学实验时，需要设计各种表格，科学地记录通过观察或实验得到的各种数据。
(3)文献数据既包括正式出版、发行的纸质书刊、表、年鉴，也包括政府机构、职能部门网站定期发布的公报、统计信息、研究报告等，还包括企业、机构网站上免费或有偿提供的数据库数据。
2.自动采集数据
自动采集是指利用技术手段（如传感器、摄像头）从系统外部直接采集数据并传输到系统内部接口的过程。
(1)物联感知采集是指对于在物联网中使用电子标签或无线终端标识的智能化物体，通过传感器感知它们的数据变化，采集相关数据，并利用各种通信技术上传至网络信息中心存储。
(2)视频监控采集是指借助不同监控点的摄像机采集监控区域的数据。
(3)网络平台采集要是指用户在访问网站或使用APP时，网站服务器上安装的采集软件自动采集用户的各种行为数据。
3.停车引导中的数据采集
思考与讨论：
要统计如下图户外车位引导屏中的空闲车位数，需要采集每一个车位的哪些数据？与一个停车场中的车位相关的数据有哪些？

（提示：所在层、所在区域、开放状态、是否有车、车位编号、车位属性、维修状态等）
（1）车位占用情况数据自动采集
大型停车场通常采用多层多区域的组织方式，车位占用情况数据(空闲或占用)不是用人工记录，而是通过传感装置自动采集。下图是使用超声波传感器采集车位占用情况的示意图。

安装在车位上方的超声波传感器自上而下发出超声波，并据此探测，分析物体或地面的反射波，精确测量出反射面到传感器的距离，由此准确地检测出每个车位的占用情况，从而实时采集到车位占用情况数据，同时将数据用车位指示灯直观呈现。
二、数据保护及信息安全
大数据时代，人们对数据的依赖性不断增强，数据安全与隐保护问题更加突出。
1.数据备份
（1）个人数据的备份主要通过文件的复制完成由用户对重要的数据文件在不同的存储介质上归档保存。
（2）企业的信息管理系统一般都包含数据备份的功能，以自动、全面、高效地在服务器上进行数据备份。
2.数据的隐私保护
在大数据的背景下，人们在互联网上的一言一行都会被自动记录：在网上阅读电子图书，阅读习惯会被记录：在网上聊天与好友的联络情况会被记录：在网上购物喜好会被记录：发送电子邮件，联絡方式会被记录；在网上搜索、搜索习惯会被记录一多项案例说明即使看似无害的数据被大量采集分析后，也会暴露个人隐私。
在使用某一种系统和服务时，要考虑对方要求自己提供的数据是否与服务相关；在被要求提供身份证号码、电话号码等相关敏感数据时，要考虑对方是否正规机构；在一些社交媒体公布自己的生活照时，要注意是否涉及敏感数据。
三、数据的组织和存储
数据以文件或数据库的形式永久存储在外存储器中。数据库按照特定的数据结构来组织、存储和管理数据，它相当于建立在计算机存储设备上的仓库。数据库有很多种类型，从最简单的存储各种数据的表格，到能够进行海量数据存储的大型数据库系统，都有着十分广泛的应用。
结构化数据通常存储在关系型数据库或表格文件中。
关系型数据库是现代信息系统中最流行的一种数据存储结构。关系型数据库中的关系也称表(table)，一个关系型数据库由若干个二维表组成。非结构化数据主要以多媒体格式文件存储，例如各种格式的视频文件、音频文件、图像文件、文本文件等。
1.停车位数据的组织

在大多数的数据处理中，通常以关系表的形式组织数据，如图下图的停车位使用实时数据表。表格的第一行是标题，列出“采集时间”“编号”等属性名称。从第二行开始，每一行是条记录（record).每一列是一个属性，称为表格的字段(field)。行列交叉处是一个单元格，存放一条记录的某个字段值。
2.停车位数据的存储
停车引导工作本质上是一个数据处理过程。停车位使用实时数据表就存储在停车场服务器的数据库中，供停车场管理者查询实时数据或分析历史数据。

要将数据存储在数据库中，首先要创建关系表的结构，然后将记录添加到关系表中。创建关系表结构时要确定关系表中每一个属性的数据类型。为了保证数据的有效性，还要设置属性值的数据约束，包括属性值是否唯一、是否可以为空、是否要在一定的数值范围内等。

问卷星提供技术支持
举报