Raspberry Pi專案製作|物聯網、機器人、圖像辨識 (電子書)

Raspberry Pi專案製作|物聯網、機器人、圖像辨識 (電子書) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

Samarth Shah
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具体描述

介紹各種常用的技術,以實務專案為主軸

  Raspberry Pi,時下最為流行、最受歡迎的開發板之一,因其價格低廉與極大的彈性,成為各方領域首選的主要開發平台。本書以實務為出發點,引領讀者入門,告訴你在自行設計與建構專案之時、所需要的各種技能。藉由學習書中的範例與專案,將會逐步累積知識,不論是軟體或硬體方面的知識,最終達到能夠把你自己腦袋中的點子、實現變成實際成品的地步。

  本書以實務專案為主軸,把所有概念、議題、技術通通結合在一起;只要你親自動手製作每一個專案,就可以學會各項重要技能,進而自行處理更進階的應用專案。

  本書精彩內容包括:
  .Linux系統管理的基本概念
  .開發網頁介面,可用來上傳選定的檔案、以及建立播放清單
  .學習如何使用類比輸入裝置,讓Raspberry Pi連接到真實世界
  .打造能受你遠端操控的機器人
  .進一步了解各種影像處理動作之間的差異
  .排除種種疑難雜症,學習各種技巧與秘訣
  .建構能由Twitter推文操控的Raspberry Pi相機
深入探索數位創作與互動設計的無限可能 書籍主題: 本書旨在提供一套完整、實用且富含創意的數位內容製作與互動設計指南,專注於引導讀者從零開始,掌握現代數位媒體的基礎理論、核心技術以及應用實踐。內容涵蓋視覺敘事、使用者體驗(UX)設計、基礎編程邏輯、聲音處理與整合多媒體平台等關鍵領域,旨在培養讀者具備獨立開發和執行複雜數位專案的能力。 第一部分:數位敘事與視覺基礎 第一章:數位敘事的結構與美學 本章深入剖析數位環境下的敘事轉變。我們探討傳統故事結構(如三幕劇、英雄之旅)如何在超連結和非線性媒體中被重新詮釋。重點關注「互動式敘事」的設計原則,包括如何設計分支情節、狀態追蹤以及使用環境元素來推動故事發展。 核心概念: 敘事節點、情節蔓延(Plot Spreading)、環境即資訊。 實例分析: 分析成功的互動電影、遊戲敘事(非技術層面)的結構佈局。 實踐練習: 建立一個簡單的文字冒險遊戲(MUD-like)大綱,定義關鍵決策點。 第二章:靜態與動態圖像的基礎構成 本章側重於數位圖像的技術基礎與藝術表現。我們將解析解析度、色彩空間(RGB, CMYK, HSL)的原理及其在不同輸出介質上的差異。在動態圖像部分,重點在於理解影格率(Frame Rate)、插幀技術(Interpolation)和基礎動畫曲線(Easing Curves)如何影響視覺流暢度與情感傳達。 色彩理論應用: 探討如何利用色輪和對比度法則來強化數位作品的視覺衝擊力。 圖層與遮罩技術: 詳細介紹圖層混合模式(Blending Modes)在非破壞性編輯中的重要性。 基礎運動規律: 介紹十二項動畫基本原則,並在數位繪圖軟體中實踐這些原則,例如「擠壓與拉伸」(Squash and Stretch)。 第三章:使用者介面(UI)設計的邏輯與實踐 介面設計是數位產品的門面,本章將從認知心理學角度出發,探討如何設計出直觀、高效且愉悅的使用者介面。我們將區分資訊架構(IA)與介面佈局(Layout)。 設計原則: 介紹希克定律(Hick's Law)、費茨定律(Fitts’ Law)在介面元素大小與距離設計上的應用。 線框圖與原型製作: 學習如何利用低保真(Lo-Fi)到高保真(Hi-Fi)的流程,快速驗證設計概念。 可及性(Accessibility): 討論如何為不同需求的用戶設計包容性介面,包括對比度標準和螢幕閱讀器友好的結構設計。 第二部分:核心技術與互動機制 第四章:前端網頁技術的結構化建構 本章是進行現代數位互動開發的基石。我們不側重於最新的框架,而是紮實地建立對網頁核心語言的理解,這對於任何跨平台開發都是不可或缺的。 HTML5 的語義化: 如何使用正確的標籤來構建清晰、易於爬蟲和輔助技術讀取的內容結構。 CSS 佈局系統: 深入探討 Flexbox 和 CSS Grid 如何從根本上解決傳統佈局難題,實現響應式設計。 響應式設計(Responsive Design): 掌握媒體查詢(Media Queries)的精確使用,確保內容在所有設備上表現一致。 第五章:行為控制與邏輯編程入門 本章引入基礎的編程思維,重點在於使用一種普及性高且學習曲線平緩的語言(非特定於特定硬體或大型框架),來控制網頁元素或模擬邏輯行為。 變量、條件判斷與循環: 建立處理數據流和決策樹的基礎能力。 事件驅動模型: 學習如何響應用戶的輸入(點擊、懸停、鍵盤操作)來觸發介面變化。 函式(Functions)的模組化思考: 如何將複雜任務拆解為可重複使用的代碼塊。 第六章:聲音設計與多媒體整合 聲音是提升數位體驗沉浸感的關鍵要素。本章探討數位音頻的基礎知識及其在互動中的運用。 音頻文件格式與編碼: 理解 WAV, MP3, Ogg 等格式的優缺點,以及壓縮對音質的影響。 時間軸與同步性: 如何精確地將音效(SFX)與視覺事件對齊,避免延遲感。 環境聲與互動聲效: 設計背景聲景(Soundscape)和用戶操作時反饋聲的層次感。介紹如何使用腳本控制音量淡入淡出(Fade In/Out)。 第三部分:進階應用與專案整合 第七章:數據可視化與信息轉譯 當內容涉及數據時,如何將枯燥的數字轉化為引人入勝的視覺圖表,是現代數位工作者的必備技能。 圖表選擇的原則: 根據數據類型(時間序列、分佈、比較)選擇最合適的圖表類型。 避免誤導: 分析常見的數據視覺化陷阱,如軸線截斷、比例失真等。 動態數據展示: 學習如何設計圖表在數據載入或變化時的平滑過渡效果,增強用戶的理解速度。 第八章:跨平台內容部署與優化 學會製作內容後,如何高效地將其推向受眾是最後一步。本章關注發佈和性能優化。 內容分發網路(CDN): 了解內容如何通過 CDN 加速全球用戶的加載速度。 性能審計基礎: 使用瀏覽器開發者工具(Developer Tools)檢查資源加載時間、渲染阻塞問題。 版本控制的必要性(Git簡介): 介紹版本控制系統在團隊協作和專案迭代中的作用,確保歷史記錄的完整性。 第九章:整合專案:從概念到實體展示 本章作為總結,引導讀者將前述所有技能應用到一個完整的、跨越多種媒介的虛擬專案中。 專案管理流程: 應用敏捷方法(Scrum/Kanban 基礎)管理數位專案的開發週期。 用戶反饋循環: 如何設計有效的測試計劃,收集定性與定量反饋,並將其有效整合到下一次迭代中。 成果展示與文檔編寫: 學習如何撰寫一份專業的專案結案報告,清晰闡述設計決策背後的原因和技術實現的細節。 本書強調實作導向,鼓勵讀者在學習過程中不斷嘗試、犯錯並修正,最終建立起一套靈活、強大的數位創作與互動設計思維體系。

著者信息

作者簡介

Samarth Shah


  電子工程師,熱愛探究尖端硬體裝置與最新軟體技術。目前任職Infosys公司使用者體驗群組的研發部門,常在國內與國際研討會發表演講,為各電子雜誌與開放原始碼雜誌撰寫技術文章。

  個人部落格:shahsamarth.wordpress.com

图书目录

第1章「認識 Raspberry Pi」
介紹 Raspberry Pi 可用的各種作業系統,不同的安裝方式,以及如何安裝設定你自己的網站伺服器,並運行個人部落格系統 WordPress。

第 2 章「開發網頁應用程式」
引領您進入 HTML、CSS、JavaScript 與 Python 的開發世界,了解如何建構網頁開發程式,從 Raspberry Pi串流音樂。

第 3 章「進入電子世界」
內容包含起手開發電子專案的所有基本知識,即便你以前從未摸過烙鐵。本章先介紹電子學基本定律,再到基本的電子零件與電路,以及原型製作方法;然後動手打造會詢問數學問題的鬧鐘,以及未讀電子郵件的通知功能。

第 4 章「走進機器人的世界」
帶領讀者建構能遠端遙控的機器人,可在Wi-Fi覆蓋範圍內四處遛達亂跑,並且能傳送即時視訊串流與感測器資料。

第 5 章「影像處理」
走入影像處理的領域,介紹基本概念與 Raspberry Pi 相機模組。範例專案包括拍攝縮時影片,並且打造受 Twitter 操控的相機。

第 6 章「圖像處理演算法」
介紹影像處理演算法,本章將教授如何撰寫與執行機器學習範例,諸如物體偵測與人臉辨識。

第 7 章「疑難排除、技巧與秘訣、進階使用者的參考資料」
列出常見問題並提供解決辦法,示範如何修改 Raspberry Pi,讓它更加強健且穩定。找出為何有些 SD 記憶卡無法運作的原因並設法排除,了解為什麼插入某特定 USB 裝置時 Raspberry Pi 會自己重開機,學習如何把種種問題拋諸腦後,不再受其困擾。

图书序言

  • ISBN:9789863479512
  • EISBN:9789864761777
  • 規格:普通級 / 初版
  • 出版地:台灣
  • 檔案格式:EPUB固定版型
  • 建議閱讀裝置:平板
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:92.8MB

图书试读



  Raspberry Pi是一台價格低廉人人負擔得起、只有信用卡般大小的電腦,由Raspberry Pi基金會研發設計,因劍橋大學電腦科學系所的申請入學人數逐年減少,為此推出這台電腦。Raspberry Pi基金會創辦人之一艾本.厄普頓(Eben Upton),認為現今世代的孩童,尋找並發展興趣的機會,並不像他小時候那麼多,他那個世代的成長過程,有著BBC Micro、Commodore 64與ZX Spectrum各種電腦,這些電腦開機後都會進入程式設計開發環境,供人發揮各種創意;然而另一方面,現代的裝置與機器,都屬於消費者導向,提供內容給使用者,而不讓使用者能夠用來製造、產生些什麼。雖然Raspberry Pi非常適用於家庭劇院系統與懷舊遊戲模擬器,然而其首要設計用意乃是作為學習程式設計的工具,為此,基金會提供了Raspbian作業系統,預先安裝豐富的開發工具與學習材料,任何人都能輕鬆上手。

  Raspberry Pi推出後,受歡迎的程度遠超過設計者的想像,第一批生產的1萬片板子,幾分鐘之內就全部銷售一空,而且還因為流量太大,導致銷售網站的伺服器當機。推出後的第一年,Raspberry Pi基金會就賣出超過100萬片板子,吸引了無數熱心於教學與學習的駭客與自造者,形成龐大的社群。此外,還有許許多多數不清的網站,專門發表Raspberry Pi相關的擴充板與周邊設備。

  乍看之下,Raspberry Pi似乎可用來取代低階的桌上電腦,而且因為擁有強大的GPU,適合作為媒體中心,播放高畫質影片。然而其真正價值在於無與倫比的彈性,因為Raspberry Pi具有通用型輸入輸出(General Purpose Input/Output, GPIO)腳位,可應用在各式各樣的領域與專案,諸如數位家庭自動化系統、天氣觀測站、工業控制、機器人、大型遊戲機台、四軸飛行器等等,而這些只不過是眾多可能性的少數幾項而已。

  讀者若到網路上搜尋,將會發現已有各方人士運用Raspberry Pi,不斷地打造建構各種令人驚奇的專案,您或許也產生興趣,想試著用手上的Raspberry Pi做點什麼,本書目標就是提供你需要的所有工具,讓腦中的點子,能夠實現成為可運作的成品。

用户评价

评分

这本书在处理软件环境搭建和依赖库安装的部分,展现了极高的实战经验,这一点在处理树莓派项目时是决定性的。通常,光是配置好操作系统、更新驱动、安装必要的Python库,就能劝退一大批新手。然而,作者在这部分的内容组织得极其详尽,甚至考虑到了不同版本树莓派系统(比如旧版Debian和新版Bookworm)可能存在的差异性,并提供了多套解决方案。更难得的是,代码块的格式处理得非常干净利落,缩进和注释都非常规范,即便读者需要对现有代码进行二次开发或调试,也能快速定位问题所在。我特别留意了图像辨识章节的代码,通常这部分会依赖到复杂的TensorFlow Lite或OpenCV版本,书中不仅给出了精确的版本号要求,还附带了解释为何选择特定版本的考量,这种对细节的把控,体现了作者深厚的工程素养,让我们这些动手派读者省去了太多不必要的“除错”时间,真正把精力放在项目实现上。

评分

翻开这本书的目录,立刻就能感受到作者在内容编排上的深思熟虑,它不像市面上很多同类书籍那样只顾着堆砌炫酷的项目,而是建立了一个非常扎实的知识体系。开篇对树莓派基础硬件架构的讲解,虽然是基础,但切入点非常新颖,没有陷入教科书式的冗长叙述,而是直接从“如何高效地利用GPIO引脚”这种实战角度切入,让读者一开始就有“即学即用”的成就感。接着进入的物联网(IoT)章节,选取的案例都是贴近日常生活的,比如智能家居的温湿度监控,这让原本听起来高深莫测的技术概念瞬间变得亲民起来。作者在解释网络协议栈时,用了很多生活化的比喻来取代晦涩的术语,这一点尤其让我佩服,很多我过去看国外技术文档怎么都搞不懂的地方,读完这里的阐述后豁然开朗。对于我们这种习惯于通过案例来理解技术的学习者来说,这种由浅入深、由具体到抽象的叙述方式,简直是福音,直接拉高了自学门槛的接受度。

评分

这本书的叙事风格和语气,读起来感觉非常“接地气”,完全没有那种高高在上的技术权威感,更像是一位经验丰富的学长在带着学弟做项目。作者在某些技术难点出现时,会插入一些“过来人的小撇步”,比如在哪里容易买到性价比高的传感器模块,或者哪个操作系统的特定设置会导致莫名其妙的错误,这些“非正式”的提示信息,恰恰是官方文档里绝对找不到的“隐藏宝藏”。例如,在讲解机器人底盘控制时,他详细描述了PWM信号占空比与电机转速之间的非线性关系,并提供了一个简单的校准脚本,这种对现实世界物理限制的坦诚描述,让读者对项目的局限性有更清晰的认识,避免了不切实际的期望。整体阅读体验下来,让人感觉作者不仅懂技术,更懂如何“教技术”,这种教学相长、循循善诱的文字魅力,确实让人爱不释手,大大增强了坚持完成整个系列项目的动力。

评分

最让我印象深刻的是,这本书在项目的收尾和扩展性思考上做得非常出色。很多技术书在项目完成后就戛然而止,留给读者一个“然后呢?”的困惑。但此书在每个大型项目结束后,都会设置一个“进阶挑战”模块,鼓励读者在此基础上进行功能叠加或性能优化。例如,在完成基础的物体追踪后,作者会引导思考如何加入云端数据回传(MQTT协议的应用),或者如何优化模型的运行效率以降低功耗。这种设计极大地激发了读者的创造力和独立解决问题的能力,它不仅仅是教会你“怎么做A”,更是培养你“如何将A升级成B”的思维框架。这种面向未来的、强调可持续学习路径的编写理念,与台湾科技产业界追求创新和迭代的精神高度契合,绝对是一本能让人站在前人肩膀上看得更远的优秀参考书。

评分

这本技术书籍的排版和印刷质量真的没话说,装订得很实在,拿在手上沉甸甸的,感觉就是一本会陪你很久的好帮手。内页的纸张触感很棒,不是那种很薄、容易反光的廉价纸,即使用白光灯照着看,那些电路图和代码截图也显得清晰锐利,这对需要仔细对照实物操作的技术书籍来说太重要了。我特别注意到书中的插图,它们不仅仅是示意图,很多都是高解析度的实物照片,细节丰富到连电阻的色环都能勉强分辨出来,这大大减少了初学者在硬件连接时“找不着北”的窘境。而且,每完成一个阶段的教学后,作者都会贴心地附上一个“小测验”或者“常见问题集锦”,这种互动式的设计让学习过程不至于枯燥乏味,感觉就像是身边有个经验丰富的工程师在一步步指导你,而不是冷冰冰的文字堆砌。那种从理论到实践的过渡处理得非常顺畅,不会让你在关键节点突然卡住,整体的学习曲线设计得非常平缓且有逻辑性,非常符合台湾这边注重实用性和效率的阅读习惯。

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