2025年P(guān)ython物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)專項訓(xùn)練試卷:實戰(zhàn)案例解析與沖刺_第1頁
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2025年P(guān)ython物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)專項訓(xùn)練試卷:實戰(zhàn)案例解析與沖刺考試時間:______分鐘總分:______分姓名:______一、簡述Python在物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中的主要優(yōu)勢,并列舉至少三種適用于物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的Python庫。二、解釋什么是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)?請描述其主要組成部分及其功能。三、說明MQTT協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)通信中的角色和優(yōu)勢。假設(shè)一個智能家居系統(tǒng)需要通過MQTT向云端發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù),請簡述客戶端(傳感器端)與服務(wù)器(云平臺)之間完成一次完整數(shù)據(jù)上報的過程。四、請編寫Python代碼,實現(xiàn)以下功能:創(chuàng)建一個名為`sensor_data`的CSV文件,其中包含三列:`timestamp`(時間戳,字符串格式)、`temperature`(溫度,浮點(diǎn)數(shù))和`humidity`(濕度,浮點(diǎn)數(shù))。然后,該代碼應(yīng)向該文件中追加一行數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)格式為當(dāng)前時間戳、25.5和60.0。五、假設(shè)你正在開發(fā)一個環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),需要使用Python定期從多個傳感器獲取數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)發(fā)送到MQTT服務(wù)器。請設(shè)計一個簡單的Python腳本框架(包含必要的庫導(dǎo)入、MQTT客戶端連接設(shè)置、數(shù)據(jù)獲取模擬和發(fā)送邏輯),用于實現(xiàn)這一基本功能。你需要清晰地說明每個部分的作用。六、描述在Python中進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化(如繪制折線圖顯示傳感器數(shù)據(jù)趨勢)時,通常會使用哪些庫?請選擇其中一個庫,簡要說明其如何創(chuàng)建一個簡單的折線圖,該圖展示了過去一小時(模擬數(shù)據(jù))的溫度變化。七、考慮一個場景:一個工廠的流水線上安裝了多個攝像頭用于監(jiān)控產(chǎn)品狀態(tài),需要將檢測到的異常產(chǎn)品信息實時發(fā)送給質(zhì)量控制部門。請設(shè)計一個簡化的系統(tǒng)架構(gòu),說明你會如何使用Python技術(shù)棧(包括網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)處理等)來實現(xiàn)這個功能。你需要描述關(guān)鍵組件、它們之間的交互方式以及Python在其中的作用。八、編寫Python代碼,實現(xiàn)一個簡單的Web服務(wù)(可以使用Flask或類似框架),該服務(wù)提供一個接口`/status`。當(dāng)有請求訪問此接口時,服務(wù)應(yīng)返回當(dāng)前時間和一個狀態(tài)信息(如"SystemRunning")。你需要包含必要的框架導(dǎo)入、應(yīng)用創(chuàng)建、路由定義和響應(yīng)邏輯。九、假設(shè)你負(fù)責(zé)維護(hù)一個物聯(lián)網(wǎng)項目的數(shù)據(jù)存儲部分,該部分使用MySQL數(shù)據(jù)庫。請編寫Python代碼,實現(xiàn)以下功能:連接到數(shù)據(jù)庫,創(chuàng)建一個名為`iot_devices`的表,該表包含`device_id`(主鍵,整數(shù))、`device_name`(字符串)和`last_seen`(時間戳)三個字段。然后,插入一條記錄,表示設(shè)備ID為101,名稱為`Temperature_Sensor_01`,最后在線時間為當(dāng)前時間。十、在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)中,異常處理非常重要。請結(jié)合Python編程,闡述如何處理一個可能發(fā)生異常的情況:在從傳感器讀取數(shù)據(jù)時,如果傳感器連接失敗或返回了非法數(shù)據(jù)格式,你的代碼應(yīng)該如何捕獲這些異常,并采取適當(dāng)?shù)拇胧ㄈ缰卦囘B接、記錄錯誤日志、發(fā)送警告通知等)。請?zhí)峁┫嚓P(guān)的代碼片段或偽代碼來說明你的異常處理策略。試卷答案一、Python在物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中的主要優(yōu)勢包括:語法簡潔易讀,開發(fā)效率高;擁有豐富的第三方庫,涵蓋了網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)處理、硬件交互等多個方面;跨平臺性好,可以在多種操作系統(tǒng)上運(yùn)行;動態(tài)類型系統(tǒng)提高了靈活性;有活躍的社區(qū)支持。適用于物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的Python庫有:`paho-mqtt`(用于MQTT協(xié)議通信)、`numpy`/`pandas`(用于數(shù)據(jù)處理與分析)、`matplotlib`/`seaborn`(用于數(shù)據(jù)可視化)、`flask`/`django`(用于構(gòu)建Web服務(wù))、`pyserial`(用于串口通信)、`RPi.GPIO`(用于樹莓派GPIO控制)。二、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是指將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)在任何時間、任何地點(diǎn),人、機(jī)、物的互聯(lián)互通。其主要組成部分及其功能如下:*感知層(PerceptionLayer):負(fù)責(zé)采集各種物理量信息(如溫度、濕度、光照等)和狀態(tài)信息(如開關(guān)狀態(tài)、位置等),主要由傳感器、執(zhí)行器、RFID標(biāo)簽、攝像頭、麥克風(fēng)等設(shè)備組成。*網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer):負(fù)責(zé)將感知層采集到的信息傳輸?shù)狡脚_層,主要涉及各種通信技術(shù),如WiFi、藍(lán)牙、Zigbee、LoRa、NB-IoT、NB-IIoT、GPRS/4G/5G等。*平臺層(PlatformLayer):負(fù)責(zé)接收、存儲、處理和分析來自感知層的數(shù)據(jù),并提供各種服務(wù)接口供應(yīng)用層調(diào)用,通常包括云平臺和邊緣計算平臺。云平臺提供大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲、復(fù)雜計算、機(jī)器學(xué)習(xí)等能力;邊緣計算平臺提供本地數(shù)據(jù)處理、實時響應(yīng)等功能。*應(yīng)用層(ApplicationLayer):負(fù)責(zé)將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實際的應(yīng)用服務(wù),為用戶提供價值,如智能家居控制、智慧城市管理、工業(yè)自動化監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測等。三、MQTT(MessageQueuingTelemetryTransport)是一種基于發(fā)布/訂閱模式的輕量級消息傳輸協(xié)議,設(shè)計用于低帶寬、高延遲或不可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。其優(yōu)勢在于:協(xié)議簡單,開銷小,連接建立快;支持多種QoS等級(0,1,2),保證消息傳遞的可靠性;支持發(fā)布/訂閱模式,解耦了消息的發(fā)送者和接收者;支持會話保持、遺囑消息(LastWillandTestament)等特性。在智能家居系統(tǒng)場景中,傳感器(客戶端)作為發(fā)布者,向特定的MQTT主題(Topic)發(fā)布溫濕度數(shù)據(jù);云平臺(服務(wù)器)作為訂閱者,訂閱該主題,接收并處理數(shù)據(jù)。一次完整的數(shù)據(jù)上報過程通常包括:傳感器上線,與MQTT服務(wù)器建立連接(ClientID、CleanSession、KeepAlive等參數(shù));連接成功后,傳感器選擇一個主題(如`home/傳感器ID/temperature`和`home/傳感器ID/humidity`),將采集到的溫濕度數(shù)據(jù)連同消息QoS等級、保留標(biāo)志、遺囑消息(如果需要)一起發(fā)布到該主題;MQTT服務(wù)器接收到發(fā)布請求,根據(jù)訂閱關(guān)系將消息分發(fā)給所有訂閱該主題的客戶端(如云平臺應(yīng)用);云平臺接收消息,解析數(shù)據(jù)并進(jìn)行后續(xù)處理(存儲、分析、展示等)。四、```pythonimportcsvimportdatetime#獲取當(dāng)前時間戳并格式化為字符串timestamp=datetime.datetime.now().isoformat()#準(zhǔn)備要追加的數(shù)據(jù)data=[timestamp,25.5,60.0]#打開CSV文件,如果不存在則創(chuàng)建,追加模式('a')withopen('sensor_data.csv','a',newline='')asfile:writer=csv.writer(file)#追加一行數(shù)據(jù)writer.writerow(data)```解析思路:首先導(dǎo)入必要的`csv`模塊用于文件操作和`datetime`模塊用于獲取時間戳。然后,獲取當(dāng)前時間并轉(zhuǎn)換為ISO格式字符串作為時間戳。接著,定義要追加的數(shù)據(jù)列表,包含時間戳、溫度和濕度。使用`with`語句和`open`函數(shù)以追加模式(`'a'`)打開(或創(chuàng)建)CSV文件,確保文件操作完成后自動關(guān)閉。創(chuàng)建`csv.writer`對象,調(diào)用其`writerow`方法將數(shù)據(jù)列表寫入文件的新一行。這里使用了`newline=''`參數(shù)來避免在不同操作系統(tǒng)上出現(xiàn)額外的空行。五、```pythonimportpaho.mqtt.clientasmqttimporttimeimportrandom#模擬數(shù)據(jù),實際應(yīng)從傳感器讀取#MQTT服務(wù)器地址和端口MQTT_BROKER=""MQTT_PORT=1883#MQTT客戶端IDCLIENT_ID="sensor_client"#MQTT連接事件回調(diào)函數(shù)defon_connect(client,userdata,flags,rc):ifrc==0:print("Connectedsuccessfully.")#連接成功后,訂閱相關(guān)主題client.subscribe("home/sensors/#")else:print(f"Connectfailedwithcode{rc}.")#MQTT消息接收事件回調(diào)函數(shù)defon_message(client,userdata,msg):print(f"Received`{msg.payload.decode()}`from`{msg.topic}`topic")#創(chuàng)建MQTT客戶端實例client=mqtt.Client(CLIENT_ID)#綁定回調(diào)函數(shù)client.on_connect=on_connectclient.on_message=on_message#連接MQTT服務(wù)器client.connect(MQTT_BROKER,MQTT_PORT,60)#模擬定期獲取和發(fā)送數(shù)據(jù)try:whileTrue:#模擬獲取傳感器數(shù)據(jù)temperature=random.uniform(20.0,30.0)humidity=random.uniform(30.0,70.0)timestamp=time.strftime("%Y-%m-%d%H:%M:%S",time.localtime())topic=f"home/sensor/{CLIENT_ID}/data"payload=f"temp:{temperature},hum:{humidity}"#發(fā)布數(shù)據(jù)到MQTT服務(wù)器client.publish(topic,payload)print(f"Published`{payload}`to`{topic}`")#等待一段時間再發(fā)送下一次數(shù)據(jù)time.sleep(10)exceptKeyboardInterrupt:print("Programstopped.")#斷開與MQTT服務(wù)器的連接client.disconnect()```解析思路:該腳本框架首先導(dǎo)入必要的庫:`paho.mqtt.client`用于MQTT通信,`time`用于時間處理和延時,`random`用于模擬傳感器數(shù)據(jù)。定義MQTT服務(wù)器的地址、端口、客戶端ID等常量。然后,定義兩個回調(diào)函數(shù)`on_connect`和`on_message`,分別處理客戶端連接服務(wù)器的事件和接收消息的事件。創(chuàng)建`mqtt.Client`實例,并綁定回調(diào)函數(shù)。調(diào)用`client.connect()`方法連接到MQTT服務(wù)器。在`try`塊中,使用一個無限循環(huán)模擬定期工作:使用`random`生成模擬的溫度和濕度數(shù)據(jù),獲取當(dāng)前時間格式化為字符串,構(gòu)造MQTT主題和消息負(fù)載。調(diào)用`client.publish()`方法將數(shù)據(jù)發(fā)布到指定的MQTT主題。使用`time.sleep()`設(shè)置發(fā)送間隔。通過`try...exceptKeyboardInterrupt`捕獲鍵盤中斷,以便優(yōu)雅地退出程序。最后,在程序結(jié)束前調(diào)用`client.disconnect()`斷開連接。整個框架清晰地展示了連接、訂閱(雖然這里沒有顯式調(diào)用`subscribe`,但回調(diào)中包含了)、發(fā)布數(shù)據(jù)的流程。六、在Python中進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化時,常用的庫有`matplotlib`,`seaborn`,`plotly`,`bokeh`等。選擇`matplotlib`庫進(jìn)行說明。`matplotlib`是Python中最基礎(chǔ)和流行的繪圖庫,功能強(qiáng)大,可以創(chuàng)建各種靜態(tài)、動態(tài)、交互式的圖表。以下是如何使用`matplotlib`創(chuàng)建一個簡單折線圖的示例代碼(假設(shè)數(shù)據(jù)已存儲在`data`變量中,包含時間戳和溫度值):```pythonimportmatplotlib.pyplotaspltimportnumpyasnp#模擬數(shù)據(jù):過去一小時的時間點(diǎn)和溫度timestamps=np.arange(0,3600,60)#從0到3599,每60秒一個點(diǎn),代表一小時內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)temperatures=np.random.uniform(20,30,size=len(timestamps))#模擬溫度數(shù)據(jù)#繪制折線圖plt.figure(figsize=(10,5))#設(shè)置圖形大小plt.plot(timestamps,temperatures,marker='o',linestyle='-',color='b')#繪制折線,標(biāo)記點(diǎn),實線,藍(lán)色plt.title('PastHourTemperatureTrend')#設(shè)置標(biāo)題plt.xlabel('Time(secondssincestartofhour)')#設(shè)置X軸標(biāo)簽plt.ylabel('Temperature(°C)')#設(shè)置Y軸標(biāo)簽plt.grid(True)#顯示網(wǎng)格plt.tight_layout()#自動調(diào)整子圖參數(shù),使之填充整個圖像區(qū)域plt.show()#顯示圖形```解析思路:首先導(dǎo)入`matplotlib.pyplot`模塊(通常別名`plt`)。模擬生成過去一小時內(nèi)每分鐘的溫度數(shù)據(jù)。使用`np.arange`生成時間序列。使用`np.random.uniform`生成對應(yīng)的溫度值。調(diào)用`plt.figure()`創(chuàng)建一個新的圖形,并設(shè)置其大小。使用`plt.plot()`函數(shù)繪制折線圖,其中第一個參數(shù)是X軸數(shù)據(jù)(時間),第二個參數(shù)是Y軸數(shù)據(jù)(溫度),`marker='o'`表示在每個數(shù)據(jù)點(diǎn)上繪制圓圈標(biāo)記,`linestyle='-'`表示使用實線連接,`color='b'`表示線條顏色為藍(lán)色。通過`plt.title()`,`plt.xlabel()`,`plt.ylabel()`設(shè)置圖表的標(biāo)題和坐標(biāo)軸標(biāo)簽。使用`plt.grid(True)`添加背景網(wǎng)格線,提高可讀性。`plt.tight_layout()`自動調(diào)整布局,防止標(biāo)簽等內(nèi)容被截斷。最后調(diào)用`plt.show()`將繪制的圖表顯示出來。七、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計如下:1.感知層:在流水線上安裝高清工業(yè)攝像頭,用于實時捕捉產(chǎn)品圖像??赡苄枰~外的光源以保證圖像質(zhì)量。攝像頭需要具備網(wǎng)絡(luò)連接能力(如通過以太網(wǎng)或WiFi連接到工廠網(wǎng)絡(luò))。2.網(wǎng)絡(luò)層:攝像頭將捕獲的圖像數(shù)據(jù)通過工廠網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭吘売嬎阍O(shè)備或直接傳輸?shù)皆破脚_(取決于實時性要求)??梢允褂脴?biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如HTTP/TCP或?qū)S玫囊曨l流協(xié)議)。邊緣網(wǎng)關(guān)可能負(fù)責(zé)初步的數(shù)據(jù)聚合和預(yù)處理。3.平臺層(邊緣計算節(jié)點(diǎn)/云平臺):*圖像處理服務(wù):接收圖像數(shù)據(jù)。首先進(jìn)行圖像預(yù)處理(如去噪、調(diào)整對比度)。然后,使用計算機(jī)視覺技術(shù)(如基于深度學(xué)習(xí)的模型,可以在邊緣或云端部署)對圖像進(jìn)行分析,檢測產(chǎn)品是否合格(如尺寸、形狀、缺陷、顏色等)。*數(shù)據(jù)處理與決策:分析結(jié)果(合格/不合格,及具體缺陷信息)被送入決策模塊。該模塊根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則或算法,判斷是否為異常產(chǎn)品。如果判斷為異常,則生成告警信息。*消息隊列/通知服務(wù):一旦檢測到異常產(chǎn)品,決策模塊將告警信息(可能包含圖像證據(jù)、產(chǎn)品位置、時間戳等)發(fā)送到消息隊列(如RabbitMQ,Kafka)或直接推送到通知服務(wù)。4.應(yīng)用層(質(zhì)量控制部門):*告警接收界面:質(zhì)量控制人員的電腦或移動設(shè)備上運(yùn)行一個應(yīng)用程序,該程序訂閱消息隊列或接收通知服務(wù)推送的告警信息。*告警顯示與處理:應(yīng)用程序?qū)崟r顯示接收到的異常產(chǎn)品告警,包括關(guān)鍵信息(產(chǎn)品ID、位置、缺陷類型)和相關(guān)圖像。人員可以查看詳細(xì)信息,確認(rèn)告警,并采取相應(yīng)措施(如記錄、隔離、通知生產(chǎn)線操作員等)。5.Python技術(shù)棧應(yīng)用:*攝像頭接口:可能使用Python庫(如`OpenCV`)來捕獲網(wǎng)絡(luò)攝像頭流或處理本地攝像頭數(shù)據(jù)。*圖像處理:核心圖像分析任務(wù)將使用`OpenCV`庫或集成`TensorFlow`/`PyTorch`等深度學(xué)習(xí)框架進(jìn)行模型推理。*網(wǎng)絡(luò)通信:使用`requests`庫(HTTP)或`socket`庫與平臺層服務(wù)通信,或使用`paho-mqtt`發(fā)布分析結(jié)果到平臺層。平臺層服務(wù)本身可能用`Flask`或`Django`構(gòu)建RESTAPI,或使用`FastAPI`構(gòu)建高性能API。也可能使用`gRPC`進(jìn)行服務(wù)間通信。*數(shù)據(jù)處理/決策:對分析結(jié)果進(jìn)行邏輯處理或簡單的規(guī)則判斷,可以使用標(biāo)準(zhǔn)Python語法和庫。*消息隊列:如果使用消息隊列,Python客戶端庫(如`pika`forRabbitMQ)用于發(fā)送和接收消息。*前端界面:如果有Web界面,使用`Flask`/`Django`渲染前端頁面,展示告警信息。*邊緣計算:在邊緣設(shè)備上運(yùn)行Python腳本進(jìn)行實時圖像處理和初步?jīng)Q策,需要考慮資源限制。八、```pythonfromflaskimportFlask,jsonify,requestapp=Flask(__name__)@app.route('/status',methods=['GET'])defstatus():current_time=datetime.datetime.now().isoformat()response_text="SystemRunning"response=jsonify({"time":current_time,"status":response_text})returnresponseif__name__=='__main__':app.run(host='',port=5000)#可監(jiān)聽所有網(wǎng)絡(luò)接口```解析思路:首先導(dǎo)入Flask框架的核心模塊`Flask`,以及`jsonify`(用于將Python字典轉(zhuǎn)換為JSON響應(yīng))和`request`(雖然本例中未使用,但通常用于處理HTTP請求體)。創(chuàng)建一個`Flask`應(yīng)用實例。使用`@app.route`裝飾器定義一個路由,路徑為`/status`,允許的HTTP方法為`GET`。在裝飾器下的函數(shù)`status`中,獲取當(dāng)前時間并格式化為ISO字符串。定義一個狀態(tài)文本`"SystemRunning"`。使用`jsonify`將包含時間和狀態(tài)信息的字典轉(zhuǎn)換為JSON格式的響應(yīng)對象。最后,返回這個響應(yīng)對象。在腳本的最后,檢查`__name__`是否為`'__main__'`,這是Python中判斷腳本是否作為主程序運(yùn)行的常見做法。如果是,則調(diào)用`app.run()`啟動Flask應(yīng)用,并指定`host=''`使其監(jiān)聽所有網(wǎng)絡(luò)接口(方便從外部訪問),`port=5000`指定運(yùn)行端口。這樣,當(dāng)有HTTPGET請求訪問`http://<服務(wù)器地址>:5000/status`時,服務(wù)器就會返回包含當(dāng)前時間和狀態(tài)信息的JSON數(shù)據(jù)。九、```pythonimportmysql.connectorfrommysql.connectorimportErrorimportdatetime#數(shù)據(jù)庫連接配置DB_CONFIG={'host':'localhost','user':'your_username','password':'your_password','database':'iot_system'}try:#連接MySQL數(shù)據(jù)庫connection=mysql.connector.connect(DB_CONFIG)ifconnection.is_connected():print("ConnectedtoMySQLdatabase.")#創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫游標(biāo)對象cursor=connection.cursor()#創(chuàng)建表的SQL語句create_table_sql="""CREATETABLEIFNOTEXISTSiot_devices(device_idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,device_nameVARCHAR(255)NOTNULL,last_seenTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMPONUPDATECURRENT_TIMESTAMP)"""#執(zhí)行創(chuàng)建表語句cursor.execute(create_table_sql)print("Table'iot_devices'createdorverified.")#插入數(shù)據(jù)的SQL語句insert_sql="""INSERTINTOiot_devices(device_id,device_name,last_seen)VALUES(%s,%s,%s)"""#插入的數(shù)據(jù)(設(shè)備ID為101,名稱為Temperature_Sensor_01,最后在線時間使用當(dāng)前時間)insert_data=(101,'Temperature_Sensor_01',datetime.datetime.now())#執(zhí)行插入語句cursor.execute(insert_sql,insert_data)#提交事務(wù)mit()print("Recordinsertedinto'iot_devices'table.")exceptErrorase:print(f"Error:{e}")finally:#關(guān)閉游標(biāo)和連接ifconnection.is_connected():cursor.close()connection.close()print("MySQLconnectionisclosed.")```解析思路:首先導(dǎo)入`mysql.connector`模塊用于連接MySQL數(shù)據(jù)庫,`Error`用于捕獲異常,以及`datetime`用于獲取當(dāng)前時間。定義一個字典`DB_CONFIG`存儲數(shù)據(jù)庫連接所需的配置信息(主機(jī)名、用戶名、密碼、數(shù)據(jù)庫名)。使用`try`塊來封裝可能引發(fā)異常的代碼。在`try`塊內(nèi),調(diào)用`mysql.connector.connect()`函數(shù),傳入`DB_CONFIG`字典中的配置,建立與MySQL數(shù)據(jù)庫的連接。檢查`connection.is_connected()`確認(rèn)連接是否成功。如果連接成功,創(chuàng)建一個游標(biāo)對象`cursor`,用于執(zhí)行SQL語句。使用`CREATETABLEIFNOTEXISTS`SQL語句創(chuàng)建名為`iot_devices`的表。如果表已存在,則`IFNOTEXISTS`部分會忽略創(chuàng)建語句,避免錯誤。表結(jié)構(gòu)包含三個字段:`device_id`(整數(shù)類型,自增,主鍵),`device_name`(可變長度字符串,非空),`last_seen`(時間戳類型,默認(rèn)值為當(dāng)前時間,并且在記錄更新時自動更新為當(dāng)前時間)。調(diào)用`cursor.execute()`執(zhí)行創(chuàng)建表的SQL語句,并打印成功信息。接著,編寫`INSERTINTO`SQL語句用于向`iot_devices`表插入一條記錄。使用占位符(`%s`)來避免SQL注入風(fēng)險,并將實際數(shù)據(jù)作為元組傳遞給`execute()`方法。這里插入的數(shù)據(jù)是設(shè)備ID為101,名稱為`Temperature_Sensor_01`,最后在線時間為當(dāng)前獲取的時間。再次調(diào)用`cursor.execute()`執(zhí)行插入語句,然后調(diào)用`mit()`提交事務(wù),使插入操作生效。在`except`塊中,捕獲`mysql.connector.Error`異常,并打印錯誤信息。在`finally`塊中,無論是否發(fā)生異常,都檢查連接是否仍然打開,如果是,則關(guān)閉游標(biāo)和連接,并打印關(guān)閉信息,確保資源被正確釋放。十、在Python物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)中,異常處理至關(guān)重要,尤其是在與外部設(shè)備(傳感器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù))交互時,這些交互可能因多種原因失敗。一個典型的異常處理策略如下:1.識別可能的異常:在從傳感器讀取數(shù)據(jù)時,可能遇到的異常包括:連接超時(`socket.timeout`)、網(wǎng)絡(luò)斷開(`IOError`,`OSError`)、設(shè)備無響應(yīng)、讀取到的數(shù)據(jù)格式不正確(如無法轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù),`ValueError`)、傳感器硬件故障等。2.使用`try...except`塊:在執(zhí)行可能引發(fā)異常的操作代碼塊周圍使用`try`語句。```pythontry:#嘗試執(zhí)行可能引發(fā)異常的操作data=read_sensor_data(sensor_connection)temperature,humidity=parse_sensor_data(data)#...其他處理邏輯...```3.捕獲具體的異常:在`except`子句中,捕獲預(yù)期可能發(fā)生的異常類型。捕獲特定異常比捕獲通用異常(如`Exception`)更佳,因為它允許針對不同錯誤類型采取不同的處理措施。```pythonexceptsocket.timeout:print(f"Warning:Sensorreadtimedout.")#可以選擇重試連接或記錄超時事件log_event("SensorReadTimeout")#retry_connection(sensor_connection)#示例重試函數(shù)exceptIOErrorase:print(f"Error:Failedtoreadfromsensor.IOError:{e}")#可以選擇斷開連接、重試或記錄錯誤log_event(f"SensorIOError:{e}")#maybe_close_connection(sensor_connection)#示例關(guān)閉函數(shù)

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