手機感測器也上AI –人工智慧邊緣運算實作開發教戰手冊

第 1 章 邊緣計算與人工智慧概述
1.1 邊緣計算概述
1.2 人工智慧概述
1.3 邊緣計算和人工智慧的結合
1.4 邊緣計算與人工智慧的發展歷程
1.5 邊緣計算與人工智慧的應用領域
1.6 本章小結

第 2 章 邊緣計算與人工智慧基本開發方法
2.1 邊緣計算與人工智慧框架
2.1.1 原理分析與開發設計
2.1.2 開發步驟與驗證
2.1.3 本節小結
2.1.4 思考與擴充
2.2 邊緣計算的演算法開發
2.2.1 原理分析與開發設計
2.2.2 開發步驟與驗證
2.2.3 本節小結
2.2.4 思考與擴充
2.3 邊緣計算的硬體設計
2.3.1 原理分析與開發設計
2.3.2 開發步驟與驗證
2.3.3 本節小結
2.3.4 思考與擴充
2.4 邊緣計算的應用程式開發
2.4.1 原理分析與開發設計
2.4.2 開發步驟與驗證
2.4.3 本節小結
2.4.4 思考與擴充

第 3 章 邊緣計算與人工智慧模型開發
3.1 資料獲取與標註
3.1.1 原理分析與開發設計
3.1.2 開發步驟與驗證
3.1.3 本節小結
3.1.4 思考與擴充
3.2 YOLOv3模型的訓練與驗證
3.2.1 原理分析與開發設計
3.2.2 開發步驟與驗證
3.2.3 本節小結
3.2.4 思考與擴充
3.3 YOLOv5模型的訓練與驗證
3.3.1 原理分析與開發設計
3.3.2 開發步驟與驗證
3.3.3 本節小結
3.3.4 思考與擴充
3.4 YOLOv3模型的推理與驗證
3.4.1 原理分析與開發設計
3.4.2 開發步驟與驗證
3.4.3 本節小結
3.4.4 思考與擴充
3.5 YOLOv5模型的推理與驗證
3.5.1 原理分析與開發設計
3.5.2 開發步驟與驗證
3.5.3 本節小結
3.5.4 思考與擴充
3.6 YOLOv3模型的介面應用
3.6.1 原理分析與開發設計
3.6.2 開發步驟與驗證
3.6.3 本節小結
3.6.4 思考與擴充
3.7 YOLOv5模型的介面應用
3.7.1 原理分析與開發設計
3.7.2 開發步驟與驗證
3.7.3 本節小結
3.7.4 思考與擴充
3.8 YOLOv3模型的演算法設計
3.8.1 原理分析與開發設計
3.8.2 開發步驟與驗證
3.8.3 本節小結
3.8.4 思考與擴充
3.9 YOLOv5模型的演算法設計
3.9.1 原理分析與開發設計
3.9.2 開發步驟與驗證
3.9.3 本節小結
3.9.4 思考與擴充

第 4 章 邊緣計算與人工智慧基礎應用程式開發
4.1 人臉門禁應用程式開發
4.1.1 原理分析與開發設計
4.1.2 開發步驟與驗證
4.1.3 本節小結
4.1.4 思考與擴充
4.2 人體入侵監測應用程式開發
4.2.1 原理分析與開發設計
4.2.2 開發步驟與驗證
4.2.3 本節小結
4.2.4 思考與擴充
4.3 手勢開關風扇應用程式開發
4.3.1 原理分析與開發設計
4.3.2 開發步驟與驗證
4.3.3 本節小結
4.3.4 思考與擴充
4.4 視覺火情監測應用程式開發
4.4.1 原理分析與開發設計
4.4.2 開發步驟與驗證
4.4.3 本節小結
4.4.4 思考與擴充
4.5 視覺車牌辨識應用程式開發
4.5.1 原理分析與開發設計
4.5.2 開發步驟與驗證
4.5.3 本節小結
4.5.4 思考與擴充
4.6 視覺智慧抄表應用程式開發
4.6.1 原理分析與開發設計
4.6.2 開發步驟與驗證
4.6.3 本節小結
4.6.4 思考與擴充
4.7 語音窗簾控制應用程式開發
4.7.1 原理分析與開發設計
4.7.2 開發步驟與驗證
4.7.3 本節小結
4.7.4 思考與擴充
4.8 語音環境播報應用程式開發
4.8.1 原理分析與開發設計
4.8.2 開發步驟與驗證
4.8.3 本節小結
4.8.4 思考與擴充

第 5 章 邊緣計算與人工智慧綜合應用程式開發
5.1 智慧家居系統設計與開發
5.1.1 原理分析與開發設計
5.1.2 開發步驟與驗證
5.1.3 本節小結
5.1.4 思考與擴充
5.2 開發輔助駕駛系統設計與開發
5.2.1 原理分析與開發設計
5.2.2 開發步驟與驗證
5.2.3 本節小結
5.2.4 思考與擴充
思考與擴充

 

序

　　隨著科技的高速發展，邊緣計算和人工智慧正成為推動社會生產和日常生活變革的引擎。近年來，人工智慧、物聯網、行動網際網路、巨量資料和邊緣計算等技術的迅猛發展，深刻地改變了社會的生產方式，極大地提高了生產效率和社會生產力。邊緣計算和人工智慧這兩個領域的交匯，帶來了前所未有的機遇和挑戰。身為分散式運算模型，邊緣計算使資料的處理不再侷限於中心化的雲端，可以在資料來源附近進行資料處理，從而降低了延遲、提高了效率，更進一步地適應大規模物聯網時代的現實需求。

　　本書詳細闡述邊緣計算和人工智慧的基礎知識和開發技術，採用專案式開發的學習方法，旨在推動人工智慧人才的培養。全書共5章：

　　第1章為邊緣計算與人工智慧概述，主要內容包括邊緣計算概述、人工智慧概述、邊緣計算與人工智慧的結合、邊緣計算與人工智慧的發展歷程、邊緣計算與人工智慧的應用領域。

　　第2章為邊緣計算與人工智慧基本開發方法，主要內容包括邊緣計算與人工智慧框架、邊緣計算的演算法開發、邊緣計算的硬體設計、邊緣計算的應用程式開發。

　　第3章為邊緣計算與人工智慧模型開發，主要內容包括資料獲取與標註、YOLOv3 模型的訓練與驗證、YOLOv5 模型的訓練與驗證、YOLOv3 模型的推理與驗證、YOLOv5 模型的推理與驗證、YOLOv3 模型的介面應用、YOLOv5模型的介面應用、YOLOv3 模型的演算法設計、YOLOv5 模型的演算法設計。

 　　第4章為邊緣計算與人工智慧基礎應用程式開發，主要內容包括人臉門禁應用程式開發、人體入侵監測應用程式開發、手勢開關風扇應用程式開發、視覺火情監測應用程式開發、視覺車牌辨識應用程式開發、視覺智慧抄表應用程式開發、語音窗簾控制應用程式開發、語音環境播報應用程式開發。

　　第5章為邊緣計算與人工智慧綜合應用程式開發，主要內容包括智慧家居系統設計與開發、輔助駕駛系統設計與開發。

　　本書既可作為高等學校相關專業的教材或教學參考書，也可供相關領域的工程技術人員參考。對於邊緣計算與人工智慧的開發同好，本書也是一本深入淺出、貼近社會應用的技術讀物。

　　在撰寫本書的過程中，作者借鑑和參考了專家、學者、技術人員的相關研究成果，在此表示感謝。我們盡可能按學術規範予以說明，但難免會有疏漏之處，如有疏漏，請及時透過出版社與作者聯繫。

　　感謝中智訊（武漢）科技有限公司在本書撰寫過程中提供的幫助，特別感謝電子工業出版社的編輯在本書出版過程中給予的大力支持。

　　由於本書涉及的知識面廣、撰寫時間倉促，加之作者的水準和經驗有限，疏漏之處在所難免，懇請讀者們和專家批評指正。