数据可视化一词缘于Python的流行，在Python中有诸如pyecharts，matplotlib等工具库可以调用，将一堆数据绘制成形象的图表，比如条形图，饼图等等，可以一眼就看出数据的变化趋势。

在嵌入式开发过程中，也有大量的传感器数据需要分析，这些数据在调试过程中都是由串口发送到串口助手查看，可是，面对串口助手里一行行的数据，真的可以分析出问题吗？

串口发送的数据都是以时间点为单位的，即每个时间点发送一个数据，这样的数据，如何做到可视化？显然，波形显示是最好的方式！

本文中推荐的工具是作者一直使用的，由 VCAN 我行科技开发的一款多功能串口助手，这里只介绍其中的虚拟示波器功能用法及使用案例，该工具获取方式见文末。

虚拟示波器功能界面如下：

该波形显示工具的优势如下：

• 可鼠标控制界面缩放和移动

这么好用的工具，如何使用呢？接下来慢慢讲述。

使用该工具时，首先在工具中打开对应下位机的串口，并设置好波特率，然后对应的下位机（嵌入式系统）只需要按照规定的格式发送数据即可，一次数据传输的通信协议的格式为：

其中[…数据…]是一次的波形，不同的波形数量和数据类型，数据的长度就不相同。

假设现在单片机需要发送 5 个通道的数据显示， 都是uint8_t 类型（unsigned char），那么数据就是 5 个字节，从左往右是波形 1 到波形 5 的波形数据，单片机发送一次数据的流程如下：

• 接着发送全部波形的数据（5个字节）

这样就完成一次波形数据发送，可以在波形显示工具中看到波形。

3. 使用案例 —— ADC采集电压的可视化分析过程

在一次制作数字电压表的过程中，使用STM32自带的ADC采样直流电压并通过串口发送，但是在调节电位器变化ADC所采样的电压时，在串口助手中只有单纯的文字显示，只能看到变化前的电压值和变化后的电压值，在变化的这个阶段根本没法分析，所以就想到了使用该工具进行可视化分析。

根据之前所规定的协议，在发送电压值数据时加入了帧头和帧尾，这样工具里就可以用波形显示出ADC采样情况，果然，在ADC采样电压数据有变化时，波形如下：

数据看似还算平稳，可是这是在0-3.3V整体范围内的情况，再放大一下看看：

这是在+-1V的范围内，可以看到数据出现了剧烈抖动，如果没有这个工具，这个问题是根本没法诊断出来的，接下来我对ADC采样的数据进行软件滤波，消除电位器引起的脉冲性抖动噪声，软件滤波算法采用递推平均滤波算法，把连续取到的10个采样值看成一个队列，每次采样到一个新的数据放入队尾，并扔掉原来队首的一次数据，将队列中的10个数据进行算术平均运算，获得滤波结果。

加入滤波算法之后再次用波形显示软件观察相同点数据，如图所示，可以看到数据稳定在69.0，变为一条平滑的直线：

最后再观察整个0-5V采样范围内的波形显示，如图所示，波形平滑：

以上就是我使用该工具的一个典型案例，在嵌入式开发中还有很多的地方可以使用该工具可以帮助我们诊断一些细节问题：

• 在电赛中使用FDC2214测电容值时；
• 在项目中测量MQ-2气体传感器数据时，使用该工具可针对性的设计算法，避免误报警；

说了这么多，还没说该工具如何获得，老规矩：

数据可视化无处不在，而且比以前任何时候都重要。无论是在行政演示中为数据点创建一个可视化进程，还是用可视化概念来细分客户，数据可视化都显得尤为重要。以前的工具的基本不能处理大数据。本文将推荐39个可用于处理大数据的可视化工具(排名不分先后)。其中许多工具是开源的，能够共同使用或嵌入已经设计好的应用程序中使用，例如JavaScript，JSON，SVG，Python，HTML5，甚至有些工具不需要任何编程语言基础。其他的则是商业智能平台，能够进行复杂的数据分析并生产报告，并配有多种方式实现数据可视化。无论你是需要对数据进行分析并且决定用最好的方式向你的客户或同事进行展示，还是你心里有一个视觉化布局但需要将此概念应用到生活中，该表单中总会有一款工具能够满足你的需求。

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需要在地图上展示复杂的数据集？Polymaps是一个免费的JavaScript库，也是SimpleGeo和Stamen的开发的一个联合项目。这种复杂的地图叠加工具可以加载多种规模的数据，提供多级别缩放功能，大到国家，小到街景。

• 使用可缩放矢量图形(SVG)

• 展示国家、州、城市、社区和街景

• 基本的CSS规则控制设计

• 图片是球形墨卡托瓦格式

• 与标准设计应用程序集成

• 跨平台，基于节点的图形用户界面(GUI)

• 导入多种类型的数据，包括Excel

• 运用最少的编程技能建立一个生产设计

JQuery的一个JavaScript绘图库，Flot是一个基于浏览器的应用程序，并且能够兼容大多常见的浏览器，包括IE、Chrome、Firefox、Safari和Opera。Flot对于数据观点支持多种可视化选择，交互式图表、堆叠式图表、平移和缩放，以及通过各种插件实现各种特定功能。

• 支持线性、图片，用任何组合填充区域

• 在同一个数据序列里运用组合展示元素

• 产生切换系列交互式视觉效果

• 直接的画布准入绘制自定义形状

Processing创建之初为教计算机基础知识在视觉环境的一种手段，但现在由学生、设计师、研究者、艺术家和业余爱好者使用，用于创造学习模型和实际产品的原型。用户可以创建简单或复杂的图像，动画，和相互作用。

• 超过1000个库的附加功能

• 创建交互、文本、动作和动画

Processing的姐妹站点，Processing.js这个工具可以处理复杂的数据视觉化、图形、图表或是其他视觉效果，并是网页可用的形式，并不需要任何扩展程序或插件。这就意味着你可以运用标准Processing语言写代码并且插入到你的网站，而且Processing.js并不需要额外的编码需求来实现其功能。

• 动画和交互式可视化效果融入任何web 页

Tangle是一个JavaScript库和工具，不仅仅是视觉化，还允许设计师和开发者创建reactive程序，对数据的关系可以提供深层理解。例如，一个网页端的转换计算器能够转换货币或测量。

• 基于定义的变量、格式和分类

• 运用Tangle类创建图表和其他可视化效果

• 同时使用多种变量建立控件和视图

一个强调网页标准的用来创建数据可视化JavaScript库。使用HTML、SVG和CSS，可以让使用者以数据驱动的方式去操作DOM，能够满足现在浏览器的兼容性并且不受专用框架的限制。

• 创建交互式SVG条形图

• 从数据集里产生HTML表格

• 多种组合和插件来增强兼容性

• 内置的可重复使用的组件以便于编码

FF Chartwell将简单数字串转换会可编辑的数据可视化，并进一步的自定义使用OpenTy功能。它是能够用于标准设计套件，例如Adobe Creative Suite，简单化图表的设计。

• 使用简单的数据串来产生图表

• 有利于创建一个大信息图元素

• 单个功能-每个$25 (条形、垂直图、线形图、饼图、雷达图、环形图、玫瑰图)

谷歌地图提供一些APIs给开发者，例如谷歌地球、谷歌地图图像和谷歌地方信息。这些工具能够使开发者为任何应用程序或网站建立交互式视觉地图程序。

• 提出有关机构、感兴趣的地方和其他位置的数据

• 能够使网站访问者在你的网站限制范围内使用谷歌地球

SAS可视化分析工具为了更加全面的分析能够探索各种尺寸的数据集可视化。拥有直观的平台和自动化预测工具，SAS视觉分析允许甚至可以让无技术基础的用户来探索数据和潜在机会之间更加深层次的关系。

• 在前置或公共或私人云上部署

• 拖放图表自动为数据选择最好的布局

• 弹出提示区识别潜在的重要的相关性

• 场景分析能够在变量变化基础上进行预测

• 存储视图为报告、图片或SAS移动端

• 用户易于使用数据来整合行为元素

• 完整功能免费演示版(不同环节之间不能储存报告)

一个JavaScript库用来在网页上创建矢量图形，Raphael使用SVG和VML，因此每一个被创建的图表同时也是一个DOM对象，Raphael的目标是能够矢量图表作品能够跨浏览器兼容。

• 创建多种多样的图形、表格和其他数据可视化

Inkscape提供的功能类似于Corel Draw和Illustrator软件，然而它的开源编辑器是矢量图形。Inkscape支持许多先进的SVG功能，因此能够轻易使用，并鼓励开发者在社区环境里合作。

• 类似标准软件处理复杂的图表任务

一个开源JavaScript库，Leaflet是用来创建移动友好性、交互式地图的工具。由Vladimir Agafonkin和一个团队贡献开发而成，Leaflet设计的目标是简洁性、表现性和易用性。

• 所有主要桌面和移动浏览器上能工作

• CSS3功能提供流行型的用户交互作用

• 消除移动设备上敲打延迟

Crossfilter使我们能够在浏览器里探索大量多元数据集，也是JavaScript库，能够处理超过一百万记录的数据集。Crossfilter使用语义版本控制并且易于使用值、目标和其他元素和命令来自定义的创建数据可视化。实际上，它使Square Register的商家有权利操纵销售和购买数据。

• 提高实时直方图的表现力

可以用OpenLayers在任何网页里插入一个动态地图。它执行JavaScript API用于建立网页端地理学的应用程序，并且不需要服务端依赖关系能在大多数现在的网页浏览器工作。它是一个开源软件，结合了最新的HTML5和CSS功能，提高了3D功能。

• 在大多数现代网页浏览器里工作(平铺和矢量图册)

• 创建个性化嵌入的、动态的地图

• 缩放功能、地理位置和其他函数功能

Kartograph即使Python库也是JavaScript库，迎合了想要创建友好型Illustrator SVG地图和交互式地图的开发者，并且能够在各主要浏览器上运行。

• 独立运作，不需要服务器

• 地图上的数据集层能进行多层级可视化

Microsoft Excel因为它的数据处理和分析功能而广泛闻名，但是它经常用于创建强大的数据可视化。Excel的最新版本塞满了可视化工具，包括被推荐的图表，不同方法迅速分析并展现数据，有多重控制选择来改变和布局可视化。

• 在同一个程序里运行数据分析并且创建可视化

• 数据多种展现的方式进行比较

• 改变平铺、布局和其他格式选择

• Excel推荐数据最好的可视化方式

对于想要将交互地图放进应用程序的开发者而言，Modest Maps是一个免费的而且能够扩展的库，由Stamen, Bloom,和MapBox合作开发。

• 用于为基础构建映射工具

CartoDB允许你在数分钟内上传并视觉化数亿个数据值。它还具有地理空间分析功能探索、改进，并从您的数据获得的见解。

• 与PostGIS 兼容的更强大的分析

• 支持栅格数据和矢量数据

• 免费：无限数据集/4层地图层，250MB矢量数据，每月1000条推特

• 基础版：每月$149，无限数据集/5层地图层，500MB矢量数据，每月10000条推特，同步表格，私人地图，可移除标识

• 专业版：每月$449，无限数据集/6层地图层，1.5GB矢量数据，每月250000条推特，同步表格，私人地图，可移除标识

• 企业版：每月$825，无限数据集/6层地图层，5GB矢量数据起步，每月250000推特，同步表格，私人地图，可移除标识

Google Charts提供大量数据可视化格式，从简单的散点图到分层树地图。可视化效果是完全个性化的，你可以通过动态数据进行实时连接。

• 将多个图表组装成直观的仪表板

• 多个平台可使用(IOS和安卓设备)

Gephi是能在Windows、Linus和Mac OS系统上运行的开源应用程序。该平台允许用于可视化和探索数据，包括复杂的线性分析、社会网络分析等其他深入了解数据关系的模型。

• 深层数据分析来检测关系

• 内置的 3D 渲染引擎

• 有内置的直观的工作量组织界面

• 支持数据管理、视觉编码、动画和交互作用

• 各种可视化表格从时间线到多层图表来说明关系

用Envision.js库创建快且交互式HTML5可视化，能够展示实时数据、时间序列、财务可视化、AJAX驱动财务图表和自定义可视化，包括分形。

• 内置各种图表和图形的模板

• 将可视化效果、交互作用和自定义组件一体化

• JavaScript 客户端的数据管理和转换库

• 运用D3.js创建可重复使用图表

R Project是在UNIX、Windows和Mac OS上运作的统计计算软件。设计的目的是用于统计计算和统计制图，它考虑了不同应用的S语言，也包含了一些本身的S代码，在R里没有改变，虽然也有一些显著的不同。

• 数据处理、计算和图表展示

• 用于即时分析的集成工具

• 条件、 循环、 用户定义的递归函数和输入/输出设备

• 定义新功能来增加兼容性

Tableau是一个简单的、使用友好的用来迅速创建交互式可视化数据，并将它们嵌入你网站的工具。设计的目的是能由开发者、或无开发经验的人使用，例如博主、记者、研究员、律师、教授和学生。

• 可以网上使用，或者下载并处理可视化

• 桌面端完整版应用程序图片可以在公共服务器进行储存

• 存储数据空间有50MB(免费计划)

• 拖拉式界面，不需要编程技巧

• 个人版本：每个用户$999

• 专业版本：每个用户$1999

Timeline JS作为开源工具能够从多重资源中提出媒介，运用40中不同语言建立交互式时间轴。内置支持Twitter，Flickr，Google Maps，YouTube，Vine和其他应用程序，Timeline JS拥有大量功能，能够进一步的拓展进行自定义安装来兼容JSON。

• 上传电子表格，并生成嵌入代码

• 从第三方apps在时间轴里嵌入音频、视频

• 从JSON数据库中填补数据

Quadrigram使用户能够创建自定义可视化效果，运用他们的数据和来自内置里图表、图形等各种组件来quadrification 和叠流。基于可视化编程语言(VPL)，Quadrigram是能从多个数据源提取并创建不断变化的原型和数据可视化效果。

• 建立动画、仪表盘或更多其他的

• 草图想法和创建快速原型

• 基于云计算的快速数据处理

• 利用多个公开发布的数据集

费用(价格转换自欧元)：

• 个人版：每月$20.38(1个用户，3GB存储量)

• 数据建模、数据交互化和可视化

• 为各种视觉布局进行数据结构优化

• 支持动画化、动态搜索和数据库连接

Many Eyes是由IBM研究所和IBM Cognos软件小组的试验成果。该工具提供了一个平台，用于创建各种可视化效果说明数据点关系，比较的值集，创建线性和堆栈图、分析文本，或查看整个饼图或树图中的各个部分。

• 上传供公众使用的数据集

• 完全的控制或删除你的数据集和可视化图

• 使用其他用户现存的数据集或者你自己的数据

Cytoscape能够合成不同属性的数据形成可视化的复杂网络。针对特别领域分析的功能，例如生物信息学、语义网和社交网络分析，Cytoscape具有这些功能，并能创建邻人着迷的图表来表示数据之间的关系。

• 先进的分析及应用程序进行建模

• 人力策划数据集进行可视化

• 可视化社交网络中的人际关系

• 与其他工具一起联合使用(例如R、NetworkX)

NetworkX基于Python编程语言，能够创建图表、有向图和多种多媒体格式合成的重图。Python是用于创建多种交叉兼容的数据可视化的多平台语言。

• 学习结构、动态和复杂网络功能

• 节点能够包含任何媒介类型，例如图像和XML

• 边缘能够包含任何数据，例如加权或时间序列

• 多种图表类型生成器，包括经典的曲线图、随机图和合成网络

Arbor由网络工作者和jQuery一起建立的，能够运用画布、SVG或是HTML定位元素来创建数据可视化的工具。Arbor旨在帮助开发者创建强调他们数据集唯一性而不是需要各种布局的物质性。

• 能够处理实时色彩和价值充斥

• 力导向布局图增加了抽象性

• 实际屏幕绘图由用户做出

iCharts是基于网络端的应用程序能够在网页上生成引人注目的数据可视化工具。这种云本地应用程序工具是“是为企业云应用内置的唯一数据可视化平台”。将图表和图形集成到网站/应用程序或通过社交媒体或iCharts图表频道分发完成可视化。

• 运用公司的logo进行品牌视觉化

• 为了更好的发现增加标签或描述

• 启用第三方网站重新嵌入可视化来扩大范围

• 创建交互式、探索性图表

• 领先一代的激活自制表格

• 分析报告在图表视图、共享和嵌入

• 基础版：免费(仅限公共图表)

• 网络套装可视化报告和分析：每个用户每月$64.95

• 销售团队可视化报告和分析：测试版本请电联

来自谷歌的工具，Databoard是Think平台的一部分，主要面向企业主。探索见解直接来自谷歌调查研究，来迅速的查找数据并且创建自定义的信息图表来嵌入网站或在社交网络上分享。

• 通过合成多种元素建立自制图表

对于研究和数据可视化而言都是一个强大的数据库，Q Research软件时一个用于准备市场研究报告的工具，全是有价值的见解和可视化效果。以图表格式、CSV文件和PDF文档输出到Word、Excel和PowerPoint，并且从一大堆工具/元素中选择进行自制可视化效果。

• 多种图表类型(线性、气泡、饼图、列图等)

• 创建变量值，应用过滤器，进行统计检验

• 强大的分析包括对应分析、logit分析、潜在类别分析、回归分析、Max-diff分析，随机参数分析、Kruskal Shapley、TURF分析等

• 标准授权许可：每年$1,499(所有功能)

• 可转让授权许可：每年$4,497(在多台计算机上安装)

专为研究分析师设计，Dapresy允许用户运用简易使用的拖拉界面建立为他们的幻灯片和仪表盘建立信息图表。Dapresy是一个综合性平台能够处理整个报道过程，从数据分析到视觉上具有吸引力的展示工具和仪表板。

• 简单的引入实地文件，Dapresy能够处理数据

• 图、表、交叉分析表和综合统计分析

• 为市场仪表板建立动态元素

• 从200张幻灯片里打包数据为较少动态Dapresy幻灯片

基于商用可视化的工具InetSoft，Visualize Free是一款免费的替代方案，使您可以通过几个简单的点击来对多个数据集和变量进行筛选，确定趋势和处理数据。

• 用Excel或CSV格式上传你的数据

• 拖放元素来建立可视化效果

Jolicharts将图表和表格嵌入你的应用程序里，能够兼容多种数据源并处理连接多种数据源的复杂性。利用集成的弹性计算能力，Jolicharts能轻易处理大数据。

• 拖放界面创建令人惊叹的仪表板

• 过滤器来确保各个用户的数据

• 基于Rest端的API能够兼容任何应用程序

• 云端应用保证你的数据和可视化的可获得性

• HTML5仪表板能在任何设备上获得数据

费用(欧元转换的价格)：

• 永远免费计划：免费(50MB数据存储量，单一用户，展示不受限制，每个展示有一个数据源)

• 专业版：每月$31.13(10GB数据存储量，增加到5个用户，展示/数据源不受限制)

• 企业版：每月$74.06(250GB数据存储量，增加到5个用户，用户/展示/数据源不受限制)

近年来，大数据、云计算等技术的不断成熟，收到越来越多企业的关注。数据分析给企业的业务带来众多关键的效应，成为众多项目进行的重要操作步骤。入如今可视化的数据分析工具无论是在国内还会国外都发展的相当成熟。下面就给大家推荐几款实用性较强的数据可视化分析工具。
Tableau数据可视化分析工具最大的特点是容易上手且外形美观。工具中的海量数据的处理具有灵活性和动态性的保障。不仅能够为用户提供制作图表和图形的功能还可以帮助用户绘制地图。用户在使用该工具时可以直接将数据拉入系统，在支持个人访问之外，还能实现团队协作同步进行数据图表的绘制。

Highcharts作为一款当下流行的图表库是用纯JavaScript进行编写打造的。拥有曲线图、饼状图、柱状图、区域图等都细分类型图表。Highcharts不仅可以让用户在web网站中进行简单便捷的操作或者使用应用程序添加交互性的图表。更为令人惊喜的是，可以进行免费个人学习，可供个人网站和非商业用途的使用。

jpGaph所提供的是满足用户在服务器端直接生成图表或者图片。只要用户可以从数据库中调取相关数据，定义图表标题、确认图标类型，其他的事项均由jpGaph直接完成。其中图表类型也是十分丰富，包括散点图、网状图、曲线图等。

ZingChart是一款基于JavaScript的图表库。该图表库适用于建立HTML5图表，为用户提供丰富的API接口。相较于其他的图表库最大的特点是提供超过一百种以上的图表类型。

QUICK UI Display 可用于大屏数据化展示。该图表库中拥有十分精美的数据模板，适合个人或团体的选择使用。用户可选择喜欢的模板进行简单的修改，展现自己想要输出的数据。QUICK UI Display拥有包括饼状图、线图、点图、柱状体等基础图表类型，还有数据面板、仪表盘、进度环等模板，轻松搞定各种数据点和光影特效绘制。

以上就是几款实用性较强的数据可视化分析工具，感兴趣的小伙伴可以仔细研究一下哟！同时，想要了解更多过于数据化的知识，可以通过下方联系方式进行咨询。中享思途，Java+大数据课程，为你铺就高薪之路。