Flag’s 創客‧自造者工作坊 用 ESP32 × Arduino IDE 學 AI 機器學習

Flag’s 創客‧自造者工作坊 用 ESP32 × Arduino IDE 學 AI 機器學習 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

施威銘研究室
图书标签:
  • ESP32
  • Arduino IDE
  • AI
  • 机器学习
  • 创客
  • 自造者
  • 物联网
  • 嵌入式系统
  • Flag’s创客工作坊
  • 硬件编程
想要找书就要到 小特书站
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

  不用靠電腦!單晶片就能訓練神經網路、即時預測
 
  一般初學機器學習, 都是使用別人準備好的資料集, 並在電腦上進行訓練、預測教材上設計好的題目, 像是套好招一樣, 即使結果正確, 卻沒有太高的真實感。加上解決的問題常常離我們太遙遠, 像是其他國家城市的物價預測、英文評論的分類等等, 練習起來也較缺乏臨場感。
 
  為了破除上述缺點, 本產品採取最直接的方式, 以單晶片結合感測器蒐集真實資料作為資料集, 進行必要的資料預處理後, 不用透過電腦, 直接在單晶片上建構神經網路進行訓練與預測, 自己的資料自己生, 實戰驗證機器學習理論。這樣的作法還能針對周遭生活遇到的實務問題設計解決方案, 透過實作應用加深對機器學習的理解。
 
  為達成上述目標, 本產品使用 ESP32 單晶片與 Arduino IDE 實作, 所有實驗都從蒐集資料開始, 一路到神經網路的建立、訓練、即時預測, 一站式全部都在 ESP32 上實作。實驗最後還會搭配 ESP32 的 Wi-Fi 功能, 整合成 AIoT 智慧連網的應用範例。內容涵蓋以下代表性的機器學習問題:
 
  ● [迴歸分析]:使用電子秤講解迴歸問題, 利用神經網路找出秤重模組感測值與實際值的關係來校正電子秤, 免除傳統校正需了解秤重模組特性與背後程式庫等相較複雜的問題。在校正電子秤後更結合現有的網路服務, 實現在 LINE 上做雲端飲食管理的料理秤。
 
  ● [二元分類]:透過顏色與接近感測器蒐集熟成香蕉與未熟成香蕉的特徵資料, 經過訓練後, 神經網路即可分辨所偵測的香蕉是否已熟成, 再結合網路功能, 實現水果未熟成數量檢測系統。
 
  ● [多元分類]:利用加速度計與陀螺儀來蒐集手勢資料, 然後訓練一個可以辨識手勢的神經網路, 藉由每個人手勢速度與軌跡都不同的特性, 做一個手勢辨識解鎖的 AIoT 應用。
 
  除了機器學習, 本產品也針對 C++ 程式語言基礎作進一步的補充, 讓您一併學會 C++ 基本語法。
 
  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。
 
  ● 粉絲專頁網址:www.facebook.com/flagmaker3257/
 
  本產品 Windows / Mac 皆適用 
 
本書特色
 
  ● 使用 ESP32 從蒐集資料、訓練神經網路、即時預測一條龍實作機器學習應用
  ● 結合感測器蒐集真實資料解決實務問題, 透過實作學機器學習更直觀
  ● 涵蓋迴歸分析、二元分類、多元分類等代表性機器學習應用實例
  ● 整合網路實作雲端飲食管理、手勢解鎖、水果未熟成通知等 AIoT 應用
好的,这是一份关于一本名为《Flag’s 創客‧自造者工作坊 用 ESP32 × Arduino IDE 學 AI 機器學習》的书籍的详细简介,其中不包含该书的实际内容,但会详细描述这个主题领域内可能的知识点、实践方向以及目标读者。 --- 书名:《Flag’s 創客‧自造者工作坊 用 ESP32 × Arduino IDE 學 AI 機器學習》 书籍简介 本书旨在为广大创客、电子爱好者以及希望将人工智能(AI)与物联网(IoT)项目相结合的开发者提供一个全面、实用的入门指南。它聚焦于利用 ESP32 微控制器这一强大的平台,结合 Arduino IDE 这一熟悉的开发环境,探索如何在资源受限的边缘设备上实现基础的人工智能与机器学习(ML)应用。 一、 核心平台与开发环境:ESP32 与 Arduino IDE 的完美结合 ESP32 作为一款集成 Wi-Fi 和蓝牙功能的低成本、高性能系统级芯片(SoC),已成为物联网项目中的首选。本书首先会详细介绍 ESP32 的硬件架构、主要特性(如双核处理器、丰富的外部接口、低功耗模式),以及如何使用 Arduino IDE 这一广受欢迎的集成开发环境进行配置和编程。读者将学习如何搭建适合 ESP32 的开发环境,掌握其特有的库管理、编译与上传流程,为后续的 AI 实践打下坚实的基础。 二、 边缘 AI 的基础概念与挑战 在深入实践之前,书籍将阐述边缘计算(Edge Computing)和边缘人工智能(Edge AI)的基本概念。与在云端处理数据不同,边缘 AI 强调在设备本地进行数据采集、模型推理和决策制定。这带来了低延迟、高隐私性和离线运行的优势,但也对模型的轻量化和计算资源提出了严格要求。读者将了解什么是“嵌入式机器学习”(TinyML),以及它在资源受限设备上的挑战与机遇。 三、 数据采集与预处理:为模型训练做准备 任何机器学习项目都离不开高质量的数据。本书将指导读者如何利用 ESP32 上的各类传感器(如摄像头、麦克风、温度/湿度传感器、加速度计等)进行有效的数据采集。重点将放在如何将模拟或数字信号转换为适合机器学习模型输入的数据格式。这部分内容会涵盖信号滤波、特征提取的基础知识,确保输入到模型中的数据是干净且有意义的。 四、 机器学习模型的选择与轻量化 对于 ESP32 而言,运行复杂的深度学习模型是不现实的。因此,本书将重点介绍适用于嵌入式系统的经典机器学习算法和轻量级模型架构。可能涉及的主题包括: 1. 经典 ML 算法实践: 决策树、支持向量机(SVM)或 K-近邻(KNN)等在微控制器上的应用。 2. 神经网络基础: 讲解小型前馈神经网络(FNN)和卷积神经网络(CNN)在图像识别或音频分类中的基本原理。 3. 模型量化与优化: 这是边缘 AI 的核心技术。读者将学习如何将训练好的浮点模型转换为低精度(如 8 位整数)模型,以显著减小模型体积并加速推理速度,使其能够部署到 ESP32 上运行。 五、 模型部署与推理实现 将训练好的模型部署到 ESP32 上是实践的关键一步。本书将详细讲解如何利用 TensorFlow Lite for Microcontrollers (TFLite Micro) 或其他嵌入式 ML 框架,将优化后的模型文件编译进 Arduino 工程中。核心内容包括: 1. 推理引擎的集成: 如何在 Arduino IDE 环境下引入必要的库文件来加载和运行模型。 2. 实时数据输入: 编写代码,实时捕获传感器数据流,并将其格式化以匹配模型的输入要求。 3. 推理与结果解析: 执行模型推理操作,并解释输出结果(例如,分类标签、预测值等),并将这些结果转化为实际的硬件控制指令(如驱动 LED、控制电机或通过 Wi-Fi 发送警报)。 六、 综合实践项目案例 为了巩固所学知识,本书将设计一系列由浅入深的实践项目,这些项目充分利用 ESP32 的连接性和 AI 推理能力: 智能语音唤醒词检测: 利用麦克风阵列采集音频,在 ESP32 上实时识别预设的关键词。 姿态或手势识别: 结合小型摄像头(如 OV2640)采集图像,进行简单的物体/手势分类。 异常振动检测: 利用加速度计采集设备的振动数据,训练模型以识别设备是否处于异常工作状态。 目标读者 本书非常适合具备 Arduino 基础编程经验的电子爱好者、创客、学生以及希望进入物联网和嵌入式 AI 领域的工程师。无需深厚的数学背景,但对电子硬件和 C/C++ 编程有一定的了解将更有助于学习。通过本书的学习,读者将能够独立设计、训练和部署属于自己的、具备基础智能的边缘计算设备。 ---

著者信息

图书目录

ch01 踏入 AIoT 的世界

ch02 微控制器
LAB01 閃爍 LED

ch03 用 AIfES 玩轉 AI
LAB02 第一個機器學習模型

ch04 迴歸問題 - 電子秤
LAB03 使用電子秤模組
LAB04 電子秤 – 蒐集訓練資料
LAB05 電子秤 – 訓練與評估
LAB06 電子秤 – 即時預測

ch05 雲端飲食管理
LAB07 讀取按鈕開關狀態
LAB08 OLED 模組顯示文字
LAB09 電子相框
LAB10 每日飲食攝取紀錄 – IFTTT

ch06 二元分類 - 水果熟成分類系統
LAB11 使用色彩與接近偵測感測器
LAB12 讓蜂鳴器發出聲音
LAB13 水果熟成分類 - 蒐集訓練資料
LAB14 水果熟成分類 - 訓練與評估
LAB15 水果熟成分類系統 - IFTTT

ch07 多元分類 - 手勢解鎖門禁
LAB16 顯示六軸感測資訊
LAB17 控制伺服馬達
LAB18 手勢紀錄 – 蒐集訓練資料
LAB19 手勢紀錄 – 訓練與評估
LAB20 手勢解鎖門禁 - IFTTT
組裝產品料件:
ESP32相容控制板 × 1 片
色彩與接近偵測模組 × 1 片
秤重模組 × 1 組
雷切結構片 × 1 片
六軸感測器 × 1 片
OLED 螢幕模組 1 組
伺服馬達 1 個
有源蜂鳴器 1 個
按壓開關 2 個
麵包板 1 片
公公杜邦線 × 1 排
公母杜邦線 × 1 排
Micro-USB 傳輸線 1 條

图书序言

  • ISBN:4712946750913
  • 規格:平裝 / 136頁 / 21 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

评分

对于我这种习惯于通过社群交流和项目迭代来学习的人来说,这本书如果能提供一个清晰的“进阶路线图”,那就更完美了。即,初级项目完成后,我们下一步可以往哪里深入,是转向更复杂的模型(如RNN或更深层的CNN),还是转向更专业的部署环境(比如使用PlatformIO替代Arduino IDE进行更精细的控制)。此外,如果作者能够引导读者去探索开源社区中与ESP32和TinyML相关的最新进展,并指出如何将这些前沿成果融入到我们自己的项目中,这本书就不只是一本教材,更像是一个引人入胜的“学习地图”。我尤其看重的是,它是否鼓励读者去“魔改”(Modification),而不是墨守成规地执行指令。一个好的工作坊,最终目标应该是激发参与者自主创新的能力,让大家能够将书中学到的知识,灵活地应用到自己下一个更具挑战性的自造项目上去。

评分

拿到这本号称要带你玩转 ESP32 加上 AI 机器学习的书,说实话,我心底是既期待又有点打鼓的。毕竟,ESP32 这块板子本身就够灵活多变了,再加上“AI 机器学习”这几个字,听起来就感觉像是要挑战一波硬核知识。我特别关注的是,它到底有没有办法把那些高深的理论,用一种接地气、台湾在地社群里大家都能理解的方式给掰开了揉碎了讲清楚。尤其对于我们这些Maker来说,最怕的就是那种只抛概念不给实操的教材,读完了一头雾水,对着一堆代码和电路图只能干瞪眼。我希望这本书能真正做到“创客‧自造者工作坊”这个名字所强调的,就是动手做中学,从零开始,一步一步搭建起属于自己的AI小项目。如果它能把复杂的模型部署到资源有限的ESP32上这件事,写得像搭乐高积木一样清晰明了,那就真是太给力了。我个人非常期待看到它对于ESP32在边缘计算(Edge Computing)上的具体应用案例,毕竟现在物联网(IoT)跟AI结合是大势所趋,能在这方面有所突破,这本书的价值就无可替代了。

评分

这本书的封面设计和排版风格,给我的第一印象是相当务实的,没有太多花俏的图样,直奔主题,这很对我的胃口。作为一名在科技圈摸爬滚打有些年头的读者,我深知一本好的技术书籍,内容深度远比包装重要。我比较看重的是它在“Arduino IDE”这个平台上的集成度如何。毕竟,相较于其他更偏向专业开发的IDE,Arduino IDE对很多刚入门的Maker来说亲切度更高,学习曲线相对平缓。如果这本书能完美地将复杂的ML框架(比如TensorFlow Lite for Microcontrollers)嵌入到我们熟悉的Arduino生态系统里,并且详细说明如何处理库的依赖冲突和编译优化问题,那简直是神来之笔。我特别好奇,它有没有针对ESP32的特定硬件加速功能做深入的挖掘和利用,毕竟ESP32的算力虽然比不上树莓派,但如果能通过巧妙的算法或库调用,榨干每一分性能,那绝对是技术实力的体现。真正好的教学书,是能让读者在不知不觉中,把“会用”升级到“理解原理”的。

评分

坦白说,市面上关于ESP32的书籍汗牛充栋,但能把“机器学习”这个前沿技术融合得恰到好处的却凤毛麟角。这本书的成功与否,很大程度上取决于它对“调试”过程的描述是否详尽。我们都知道,在嵌入式系统上部署AI,遇到Bug是家常便饭,内存溢出、运行速度慢如蜗牛、模型精度突然下降,这些都是常态。我希望作者能像一个经验丰富的老鸟带新手的口吻,把那些在实际操作中遇到的“坑”和“陷阱”都一一列出来,并提供明确的排错步骤和优化思路。特别是涉及到Wi-Fi、蓝牙等无线通信模块与AI运算同时进行时的资源抢占问题,如果能给出成熟的解决方案,这本书的实战价值就会立刻飙升。毕竟,技术书籍的价值,往往体现在它如何帮我们避开那些耗费大量时间去试错的弯路。

评分

从“學 AI 機器學習”这个目标来看,我非常关注它在案例选择上的广度和深度。台湾的Maker社群活动非常活跃,各种传感器和模块的资源都很丰富,如果这本书能提供一些贴近我们日常生活或工业应用场景的实例,比如说基于环境音识别的异常警报系统,或者简单的图像识别用于智能安防,那就太棒了。我希望它不仅仅是教会我们如何把模型跑起来,更重要的是教会我们如何“训练”一个符合我们需求的模型。这意味着,对于数据集的准备、特征工程的选取,以及模型选择的标准,都需要有深入浅出的讲解。毕竟,AI的灵魂在于数据和算法的匹配,如果只是套用一些预训练好的、不接地气的模型,那学到的东西就是皮毛。我期待的是那种能培养我们独立思考“这个任务该用什么模型”的能力,而不是照本宣科地复制代码。

相关图书

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 ttbooks.qciss.net All Rights Reserved. 小特书站 版权所有