Flag’s 創客.自造者工作坊 用 Python 學 AIoT 智慧連網

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施威銘研究室
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具体描述

學 AI 就要用出來!首創 Keras 實作生醫/聲控物聯網裝置。
 
  AI 是現在許多人想學習的技術,但多數人在學習的過程中都只是按照書本或電腦上的例題做實驗,得到的結果就像是別人設計好的,完全沒有實際感,更不知道怎麼運用到生活中。本套件就帶你使用目前最熱門的 Python 程式語言和非常火熱的 Keras 機器學習框架,除了教你 AI 基礎,更結合硬體控制,讓你可以將 AI 運用於生活中,實際做出有用的裝置,例如:『體溫計』、『體感鍵盤』、『步頻記錄儀』和『智慧聲控燈』,不再只是紙上談兵。
 
  ◎體溫計:溫度偵測裝置。將溫度感測器的值藉由『迴歸模型』預測出體溫
  ◎步頻記錄儀:體感偵測裝置。感測走路時的甩手動作分類走路、非走路,使用『二元分類模型』取得結果
  ◎體感鍵盤:體感偵測裝置。感測手部動作並使用『多元分類模型』分類手勢的方向,再藉由結果模擬鍵盤功能
  ◎智慧聲控燈:語音辨識裝置。並非感測到聲音就切換燈號,而是辨識語音口令,並透過它學習『CNN模型』
 
  本套件更結合目前非常熱門的 IoT (物聯網) 技術,將實作完成的裝置連上網,例如上傳即時的體溫和步頻至雲端進行個人生醫資訊管理,或者從遠端控制燈光,結合 AI 與 IoT 兩項技術實作出 AIoT(智慧物聯網) 裝置。
 
  本產品除實驗手冊外,實驗過程中有任何問題或是建議都可以在 Facebook 粉絲專頁《旗標創客‧自造者工作坊》中留言,即有專人為您服務。
 
  本產品 Windows / Mac / Linux皆適用
 
本書特色

 
  ◎首創 Keras 實作生醫/聲控物聯網裝置。
  ◎熱門程式語言Python × 熱門技術人工智慧(AI)、物聯網(IoT)
  ◎AI 運用到生活中,讓學習不再只是紙上談兵
  ◎自製計步器、無線鍵盤、體溫計和聲控燈
  ◎結合IoT,遠端監控 AI 裝置
  ◎蒐集資料、訓練神經網路、預測結果,從頭學到尾
 
  組裝產品料件:

  ESP32相容控制板 × 1 個
  MicroUSB線 × 1 條
  六軸感測器 × 1 顆
  喇叭 × 1 個
  麥克風模組 × 1 個
  按鈕 × 2 顆
  電晶體 × 1 個
  電池盒 × 1 個
  USB牙刷燈 × 1 個
  USB母座 × 1 個
  熱敏電阻 × 1 個
  1 kΩ電阻 × 2 個
  10 kΩ電阻 × 2 個
  公公杜邦線 × 1 排
  公母杜邦線 × 1 排
  跳線 × 3 條
  麵包板 × 1 個
  排針 × 1 排
好的,这是一份针对您提供的书名《Flag’s 創客.自造者工作坊 用 Python 學 AIoT 智慧連網》的图书简介,内容将围绕该书可能涉及的技术和实践,但不会引用或描述书中的具体内容或章节。 --- 图书简介:探索智慧互联的构建之旅 在当前数字化浪潮席卷全球的背景下,物联网(IoT)与人工智能(AI)的深度融合,正以前所未有的速度重塑着我们的生活、工业乃至整个社会结构。构建一个具备感知、分析和决策能力的智能系统,已成为技术前沿的核心课题。本书旨在为那些对创客精神怀有热情,渴望从理论走向实践,掌握前沿技术栈的读者,提供一套全面而实用的技术路线图与实践指南。 聚焦核心技术栈:Python 的强大赋能 本书以 Python 语言为核心工具,充分利用其丰富的生态系统和简洁的语法特性,为智能互联系统的开发奠定了坚实的基础。Python 不仅是数据分析和机器学习领域的首选语言,在硬件层面的交互、网络通信协议的实现,以及云端服务的对接等方面,也展现出卓越的适用性。读者将深入了解如何运用 Python 构建清晰、高效且易于维护的软件架构,支撑起一个复杂的智能系统。 深入理解 AIoT 的技术脉络 本书将带领读者拆解“AIoT”(人工智能物联网)的完整技术链路。这不仅仅是简单的设备联网,更包含了从底层传感器数据采集,到边缘计算处理,再到云端存储与深度学习分析的完整流程。 在物联网(IoT)层面,重点探讨了设备连接的可靠性与安全性。从 Wi-Fi、蓝牙(BLE)到 LoRaWAN 等低功耗广域网技术,读者将学习如何选择合适的通信协议,设计低功耗、高稳定性的数据传输方案。设备端的固件设计与远程升级机制,也将是本书关注的重点,确保智能终端的长期可维护性。 在人工智能(AI)部分,本书强调了如何在资源受限的边缘设备上部署轻量级的智能模型,实现实时决策。这涉及对模型压缩、量化处理的理解,以及利用嵌入式机器学习框架进行部署的实践。同时,也会涵盖如何利用云端强大的计算资源进行大规模数据训练,并将训练好的模型反哺至终端,形成一个高效的“云边协同”智能体系。 创客精神与实践导向 本书的基调是“工作坊”式的实践驱动。它超越了纯粹的理论阐述,强调动手能力和解决实际问题的能力。读者将被引导完成一系列贴近真实应用场景的项目,从零开始搭建一个功能完备的智能监测站、一个具备自我学习能力的自动化控制系统,或是构建一个面向家庭或小型企业的智能场景应用。 实践环节会涉及多种主流的开发平台和硬件模块的选择与集成。如何将传感器数据准确、及时地转化为有价值的信息流,如何设计用户友好的交互界面(如移动应用或Web仪表板),以及如何确保数据在传输和存储过程中的隐私与安全,都是本书将详细探讨的内容。 构建面向未来的智能系统能力 掌握本书所涵盖的技术,意味着读者将具备构建下一代智能系统的核心能力: 1. 数据治理与洞察力: 理解海量传感器数据背后的含义,并能利用数据挖掘和机器学习技术,发现隐藏的模式和异常,从而实现预测性维护或主动式服务。 2. 跨域集成能力: 能够将不同的技术栈(硬件、嵌入式、网络协议、云计算、AI算法)有效地整合到一个统一的解决方案中。 3. 系统级思维: 不仅关注单一组件的性能,更注重整个系统的鲁棒性、可扩展性和成本效益。 无论您是希望将个人创意转化为实际产品的创客,是致力于提升工业自动化水平的工程师,还是渴望将数据智能融入业务流程的技术专业人士,本书都将成为您深入掌握 AIoT 领域、利用 Python 实践智能连接的有力助手。它提供的是一套完整的思维框架和实战技能,助力读者在快速发展的智能互联时代中,成为真正的“自造者”。 ---

著者信息

图书目录

Ch 1 踏入 AIoT 的世界
    1-1  IoT 簡介
    1-2  點亮未來之路:AI
    1-3  引爆感測新浪潮:AIoT

Ch 2 用 Python 玩轉 AI
    2-1  初探 AI-神經網路
    2-2  Colab + Keras
    2-3  建構神經網路
    2-4  訓練神經網路的流程 – 以預測台灣房租為例
    實作:預測台灣房價

Ch 3  AI 的小大腦-微控制器
    3-1  ESP32控制板簡介
    3-2  安裝Python開發環境
    3-3 Python物件、資料型別、變數、匯入模組
    3-4 安裝與設定ESP32控制板
    3-5 認識硬體
    3-6 ESP32與IO腳位以及數位訊號輸出
    LAB01  LED燈閃爍

Ch 4  迴歸問題 – 體溫監測站
    4-1 NTC 熱敏電阻
    4-2 分壓電路
    4-3  ESP32 類比輸入
    LAB02   量測 ADC 值
    4-4 資料輸入與檔案處理
    LAB03   輸入資料並存檔
    4-5 實作:體溫監測站
    LAB04  實作:體溫監測站–蒐集資料
    LAB05  實作:體溫監測站–預測溫度

Ch 5  體溫通報器
    5-1 ESP32 連接至網際網路
    5-2 中華電信 IoT 智慧聯網大平台
    LAB06  體溫記錄儀
    5-3  使用 IFTTT 發送 LINE 通知
    LAB07 防疫作戰:體溫推播系統

Ch 6  二元分類-雲端步頻記錄儀
    6-1  計步器簡介
    6-2  六軸感測器
    LAB08   顯示六軸感測器資訊
    6-3  六軸感測器數據分析
    6-4  按鈕開關
    LAB09   按鈕開關測試
    6-5 二元分類
    6-6 實作:步頻記錄儀
    LAB10   實作:步頻記錄儀–蒐集資料
    LAB11   步頻記錄儀
    6-7  IoT 應用–雲端步頻記錄儀
    LAB12   雲端步頻記錄儀
    LAB13   手機步頻監測

Ch 7  多元分類-無線體感鍵盤
    7-1 體感偵測
    7-2 鍵盤控制
    LAB14    鍵盤控制
    7-3 多元分類
    7-4  實作:無線體感鍵盤
    LAB15    實作:無線體感鍵盤–蒐集資料
    LAB16    手勢偵測
    LAB17    無線體感鍵盤

Ch 8  CNN–智慧聲控燈
    8-1  聲音和聲控
    8-2  聲音感測器
    LAB18    聲音感測器訊號
    8-3 用喇叭發出聲音
    LAB19    錄放音機
    8-4   LED 牙刷型照明燈
    LAB20    點亮/熄滅 LED 牙刷型照明燈
    8-5 卷積神經網路 CNN
    8-6   實作:智慧聲控燈
    LAB21    實作:智慧聲控燈–蒐集資料
    LAB22    智慧聲控燈
    8-7  IoT 應用–Blynk APP 遠端監控
    LAB23    智慧聲控燈–IoT 應用


 

图书序言

  • ISBN:4712946750814
  • 規格:平裝 / 160頁 / 20.8 x 28.5 x 5.9 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

用户评价

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坦白說,市面上的 Python 教材多如牛毛,但真正專注於硬體介面和網路協定的書籍相對較少。當我們談到 AIoT,資料的可靠性、網路的穩定性,以及安全性都是繞不開的痛點。這本書既然以「智慧連網」為核心,我非常好奇它會如何處理這些現實世界的挑戰。例如,在處理資料上傳到雲端服務時,Python 的非同步處理(asyncio)是否會被有效地應用來提高效率?或者,在建立本地網路環境時,如何利用 Python 建立簡單的邊緣運算節點?對於習慣了 Arduino 或樹莓派基礎開發的讀者來說,如果這本書能清楚地指導如何將已知的硬體知識,無縫轉移到更強大的 Python 驅動環境中,那將是極大的加分項。我們需要的不是另一本教基礎語法的書,而是能讓我們跳脫純軟體框架,真正踏入軟硬體整合領域的實戰指南。

评分

這本《Flag’s 創客.自造者工作坊 用 Python 學 AIoT 智慧連網》光是書名就讓我這個從小在電子世界打滾的阿伯眼睛一亮!現在的年輕人,哪個不對 AIoT 這塊充滿好奇?但真正能把 Python 這個萬用語言跟物聯網的實作結合起來,還講求「創客」精神的書,市面上真是不多見。我印象中,很多 IoT 的書都只停留在硬體接線或軟體介面的介紹,學完後感覺還是少了一塊拼圖。這本書的取向看起來很不一樣,它強調的是「自造者」的精神,就是要動手做、從頭摸索,而不是光看範例複製貼上。光是從書名推測,它應該會涵蓋從基礎的感測器讀取、資料傳輸協定(像是 MQTT 還是 HTTP?),到後端的資料處理與視覺化,全部都用 Python 這個大家最熟悉的工具串起來。對於我這種想把家裡的電器改成智慧化的老頑童來說,這無疑是一本救星。希望它在實作的細節上能講解得夠透徹,特別是硬體選型和環境建置的部分,如果能像朋友在聊天一樣講解,那就更棒了。畢竟,很多時候卡住的都不是程式邏輯,而是那個該死的環境變數設定啊!

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我一直覺得,台灣的技術教育在某些方面還是偏向傳統,過於強調理論的完整性,反而犧牲了動手實作的樂趣。這本《Flag’s 創客.自造者工作坊》的書名直接點明瞭「工作坊」的性質,這讓我對它的實用性抱持高度期望。工作坊的精髓在於「邊做邊學」,遇到問題馬上解決,而不是讀完一整個章節才發現自己哪裡沒搞懂。我希望這本書在介紹各種元件或模組時,不只是列出規格,而是能像資深工程師帶領新人一樣,告訴我們「為什麼選這個」,以及「這個在真實情境中可能遇到的雷點在哪裡」。畢竟,網路上的教學資源雖然多,但大多零散破碎,沒有一個系統性的脈絡。如果這本書能建立起一個完整的 Python 語言串接 AIoT 專案的知識體系,讓讀者能從一個簡單的燈泡控制,一路升級到複雜的數據分析,那絕對是造福廣大的台灣自造者社群。

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這本書的書名「Flag’s 創客.自造者工作坊」聽起來就像是某個很潮的 Maker Space 裡面的招牌課程。我對這種強調實作和社群精神的書籍很有好感。在台灣,Maker 文化正在慢慢茁壯,但缺乏的就是能夠將高階軟體能力(Python/AI)與低階硬體操作(IoT)有效串接起來的教材。如果這本書能夠做到這一點,它就不只是一本技術手冊,更像是一份啟發創意的藍圖。我期望它在講解過程中,能多採用台灣在地容易取得的開發板或感測器作為範例,這樣讀者在採購零件時會方便許多,也能大大降低入門的門檻。畢竟,如果為了跑一個範例,就要等一個月零件從海外寄來,那學習熱情早就被澆熄了。希望作者在每一個專案的結尾,都能提供一些「挑戰性延伸任務」,鼓勵讀者在現有基礎上繼續創新,這才是「自造者」精神的最高體現啊!

评分

拿到書的時候,第一個感覺是封面設計的配色很活潑,給人一種「這不是教科書,這是工具書」的感覺。現在的學習趨勢早就變了,誰還想捧著一本死板板的書啃?我們這些從那個時代過來的人都知道,學技術最怕的就是「理論滿天飛,實作無從下手」。這本書如果能成功地將複雜的 AIoT 概念,透過 Python 這個橋樑,轉化成我們可以實際操作的專案,那它的價值就非凡了。我特別期待它在「AI」這個部分能展現出什麼樣的深度。畢竟,單純的資料上傳和接收,那不叫 AIoT,那叫 IoT。真正的智慧連網,應該是要能自我學習、做出決策。例如,能不能用簡單的機器學習模型,讓家裡的溫濕度控制不再只是設定好的數值,而是能根據室外的天氣預報來提前預判?如果能透過 Python 程式碼清晰地呈現這個決策過程,我會給這本書最高的評價。畢竟,學會工具只是第一步,如何用工具解決實際問題,才是創客的最終目標。

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