Arduino RFID 門禁管制機設計 (電子書)

Arduino RFID 門禁管制機設計 (電子書) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

曹永忠
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具体描述

  本書針對目前學習上的盲點,希望讀者當一位產品駭客,將現有產品透過逆向工程的手法,進而了解核心控制系統之軟硬體,再透過簡單易學的Arduino單晶片與C語言,重新開發出原有產品,進而改進、加強、創新其原有產品固有思維與架構。如此一來,因為學子們進行『重新開發產品』過程之中,可以很有把握的了解自己正在進行什麼,對於學習過程之中,透過實務需求導引著開發過程,可以讓學子們對實務產出與邏輯化思考產生關連,如此可以一掃過去陰霾,更踏實的進行學習。
 
  這本書以市面常見的RFID門禁管制機為主要開發標的,為了讓讀者可以更簡單讀取電子標簽(RFID Tag),透過Mifare MF RC522 RFID模組來讀取Mifare卡片,應用RFID卡於門禁管制上。
好的,这是一份关于其他主题的图书简介,旨在详细介绍其内容,同时避免提及您提到的《Arduino RFID 門禁管制機設計 (電子書)》中的任何信息。 --- 《深度学习:从理论到实践的构建与优化》 内容概述 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角,涵盖现代深度学习理论的基石、关键算法的推导,以及如何将这些复杂的模型应用于实际的工业级项目中。全书结构严谨,从基础的数学原理出发,逐步过渡到复杂的神经网络架构和前沿的研究方向,确保读者不仅能“使用”深度学习框架,更能“理解”其内部运作机制。 本书的特色在于其平衡性:理论的深度与实践的可操作性并重。我们不满足于仅仅展示代码示例,而是深入剖析每一层网络结构背后的决策依据、优化器的数学模型,以及数据预处理对最终性能的影响。 第一部分:深度学习的数学基石与基础架构 本部分为后续高级主题打下坚实的基础。我们首先回顾了构建现代神经网络所需的线性代数、微积分和概率论知识,并着重强调了它们在梯度计算和模型正则化中的应用。 第一章:神经网络的数学基础 详细阐述了向量、矩阵运算在层级结构中的表示,重点讲解了链式法则在反向传播(Backpropagation)算法中的核心作用。我们用清晰的图示和推导过程,解析了如何计算损失函数关于网络权重的梯度。 第二章:核心激活函数与损失函数 本章对比分析了 Sigmoid、Tanh、ReLU 及其变体(如 Leaky ReLU, PReLU)。重点讨论了梯度消失/爆炸问题,并解释了为什么 ReLU 及其变体在深层网络中表现更优。同时,对交叉熵损失、均方误差(MSE)等常用损失函数进行了详尽的数学建模,并探讨了它们在分类和回归任务中的适用性。 第三章:优化器策略的演进 从最基础的随机梯度下降(SGD)开始,本书系统性地介绍了动量法(Momentum)、AdaGrad、RMSProp,并深入剖析了 Adam 优化器的机制。每一算法都配有伪代码和收敛性分析,帮助读者理解不同优化器在处理稀疏数据和非凸优化面时的优劣。 第二部分:经典与前沿网络架构的深度剖析 在理解了基础构件后,本书将重点放在构建高效网络的“蓝图”上。我们将详尽介绍计算机视觉和自然语言处理领域的核心模型。 第四章:卷积神经网络(CNN)的精髓 本章是关于图像处理的基础。我们不仅讲解了卷积操作、池化层、全连接层的标准流程,更深入探讨了 感受野(Receptive Field) 的概念。随后,我们对 LeNet、AlexNet、VGG、Inception(GoogLeNet)以及 ResNet(残差网络) 的结构进行了逐层拆解,特别是残差连接如何解决了深度网络的退化问题,是本章的重点。 第五章:循环神经网络(RNN)与序列建模 针对时间序列和自然语言任务,本章详细介绍了 RNN 的结构及其局限性。重点转向 长短期记忆网络(LSTM) 和 门控循环单元(GRU),通过详细的状态方程分析了输入门、遗忘门和输出门如何协同工作,有效捕获长期依赖关系。 第六章:注意力机制与 Transformer 模型的革命 本章聚焦于当前 NLP 领域的主导范式。我们从“软注意力”机制开始,逐步过渡到 Transformer 架构的核心——多头自注意力机制(Multi-Head Self-Attention)。书中用大量篇幅解释了 位置编码(Positional Encoding) 的必要性,以及 Encoder-Decoder 结构在机器翻译等任务中的高效实现。 第三部分:模型优化、正则化与部署 构建模型只是第一步,如何使其泛化能力强、训练高效且易于部署是工程实践的关键。 第七章:高效训练与正则化技术 本章专注于提升模型性能的“调优”艺术。涵盖了 批归一化(Batch Normalization) 如何稳定训练过程,Dropout 的随机失活机制,以及 L1/L2 正则化的数学影响。此外,还包括学习率调度(如 Cosine Annealing)和早停(Early Stopping)的策略选择。 第八章:迁移学习与微调实践 在数据稀缺的环境下,迁移学习至关重要。本章详细介绍了如何利用在大型数据集(如 ImageNet 或大规模文本语料库)上预训练的模型,通过冻结部分层、替换顶层并进行精细化微调(Fine-tuning),快速适应特定任务。我们提供了针对不同模型结构的微调指南。 第九章:模型部署与计算效率 从理论走向实际生产环境。本章讨论了模型量化(Quantization)、模型剪枝(Pruning)等技术,以减小模型体积和推理延迟。同时,介绍了如何使用 ONNX 或 TensorFlow Lite 等工具链,将训练好的模型部署到边缘设备或高性能服务器上,并进行性能基准测试。 附录:实践案例与工具链 附录提供了使用主流框架(如 PyTorch)实现上述所有核心架构的独立、可运行的代码模块。这些案例涵盖了图像分类、文本生成和时间序列预测,旨在作为读者快速启动自己项目的参考蓝图。附录还包含了用于实验跟踪和可视化(如 TensorBoard)的实用技巧。 --- 目标读者: 计算机科学、电子工程、数据科学领域的研究人员、工程师,以及希望深入理解并应用前沿深度学习技术的专业人士。本书假定读者具备一定的编程基础(Python)和基础的微积分知识。

著者信息

作者簡介
 
曹永忠 (Yung-Chung Tsao)
 
  國立中央大學資訊管理學系博士,目前在國立暨南國際大學電機工程學系與國立高雄科技大學商務資訊應用系兼任助理教授與自由作家,專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計、物聯網系統開發、Arduino開發、嵌入式系統開發。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、物聯網系統開發、軟硬體技術整合等領域,並持續發表作品及相關專業著作。
 
  Email:prgbruce@gmail.com
  Line ID:dr.brucetsao WeChat:dr_brucetsao
  作者網站:www.cs.pu.edu.tw/~yctsao/myprofile.php
  臉書社群(Arduino.Taiwan)www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
  Github網站:github.com/brucetsao/
  原始碼網址:github.com/brucetsao/ESP_Bulb 
 
許智誠(Chih-Cheng Hsu)
 
  美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)資訊工程系博士,曾任職於美國IBM等軟體公司多年,現任教於中央大學資訊管理學系專任副教授,主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁系統、系統整合、金融資料探勘、Python建置(金融)資料探勘系統。
 
  Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw
  作者網頁:www.mgt.ncu.edu.tw/~khsu/
 
蔡英德 (Yin-Te Tsai)
 
  國立清華大學資訊科學博士,目前是靜宜大學資訊傳播工程學系教授,靜宜大學資訊學院院長及靜宜大學人工智慧創新應用研發中心主任。曾擔任台灣資訊傳播學會理事長,台灣國際計算器程式競賽暨檢定學會理事,台灣演算法與計算理論學會理事、監事。主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發、智慧計算與應用。
 
  Email:yttsai@pu.edu.tw
  作者網頁:www.csce.pu.edu.tw/people/bio.php?PID=6#personal_writing

图书目录

目錄 自序
駭客系列
Arduino 起源
Arduino特色
Arduino硬體-Duemilanove
Arduino硬體-UNO
Arduino硬體-Mega 2560
程式設計
區塊式結構化程式語言
註解
變數
型態轉換
邏輯控制
算術運算
輸入輸出腳位設定
時間函式
數學函式
亂數函式
通訊函式
章節小結
RFID 簡介
無線射頻發展歷史
RFID系統的特點
無線射頻優缺點
無線射頻運作原理
章節小結
門禁管制機
何謂門禁系統
門禁系統的架構
研究主題
章節小結
電力開關控制
繼電器
電磁繼電器的工作原理和特性
繼電器運作線路
繼電器模組
章節小結
LCD 1602
LCD 1602
LCD 1602函數用法
章節小結
LCD 2004螢幕
LCD 2004
LCD 2004函數用法
章節小結
Arduino時鐘功能
RTC I2C 時鐘模組
RTCDS1307函數用法
章節小結
Arduino EEPROM
EEPROM 簡介
EEPROM 簡單測試
EEPROM函數用法
章節小結
矩陣鍵盤
薄膜矩陣鍵盤模組
矩陣鍵盤函式說明
使用矩陣鍵盤輸入數字串
章節小結
電子標簽(RFID Tag)
MIFARE卡介紹
儲存結構介紹
工作原理介紹
章節小結
無線射頻讀取模組
Mifare MF RC522規格
Mifare MF RC522連接方法
使用MFRC522 RFID模組
使用MF RC522 RFID模組讀取區塊資料
RFID函數用法
章節小結
RFID門禁管制機
電控鎖
驅動MF RC522 RFID模組
RFID卡控制開鎖
寫入RFID卡號到內存記憶體
透過內存RFID卡號控制開鎖
加入聲音通知使用者
章節小結
RFID門禁管制機進階製作
KeyPad輸入預設資料
KeyPad輸入密碼開門
KeyPad輸入密碼儲存在EEPROM
檢核儲存密碼
章節小結
附錄
LCD 1602 函式庫
DS1307函式庫
四通道繼電器模組線路圖
4 * 4 矩陣鍵盤函式庫
MFRC522函式庫
RFID函式庫
MFRC-522 模組線路圖
參考文獻

图书序言

  • ISBN:9786263320703
  • EISBN:9786263322653
  • 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:39.9MB

图书试读

 
  記得自己在大學資訊工程系修習電子電路實驗的時候,自己對於設計與製作電路板是一點興趣也沒有,然後又沒有天分,所以那是苦不堪言的一堂課,還好當年有我同組的好同學,努力的照顧我,命令我做這做那,我不會的他就自己做,如此讓我解決了資訊工程學系課程中,我最擅長的課。
 
  當時資訊工程學系對於設計電子電路課程,大多數都是專攻軟體的學生去修習時,系上的用意應該是要大家軟硬兼修,尤其是在台灣這個大部分是硬體為主的產業環境,但是對於一個軟體設計,但是缺乏硬體專業訓練,或是對於眾多機械機構與機電整合原理不太有概念的人,在理解現代的許多機電整合設計時,學習上都會有很多的困擾與障礙,因為專精於軟體設計的人,不一定能很容易就懂機電控制設計與機電整合。懂得機電控制的人,也不一定知道軟體該如何運作,不同的機電控制或是軟體開發常常都會有不同的解決方法。
 
  除非您很有各方面的天賦,或是在學校巧遇名師教導,否則通常不太容易能在機電控制與機電整合這方面自我學習,進而成為專業人員。
 
  而自從有了Arduino這個平台後,上述的困擾就大部分迎刃而解了,因為Arduino這個平台讓你可以以不變應萬變,用一致性的平台,來做很多機電控制、機電整合學習,進而將軟體開發整合到機構設計之中,在這個機械、電子、電機、資訊、工程等整合領域,不失為一個很大的福音,尤其在創意掛帥的年代,能夠自己創新想法,從Original Idea到產品開發與整合能夠自己獨立完整設計出來,自己就能夠更容易完全了解與掌握核心技術與產業技術,整個開發過程必定可以提供思維上與實務上更多的收穫。
 
  Arduino平台引進台灣自今,雖然越來越多的書籍出版,但是從設計、開發、製作出一個完整產品並解析產品設計思維,這樣產品開發的書籍仍然鮮見,尤其是能夠從頭到尾,利用範例與理論解釋並重,完完整整的解說如何用Arduino設計出一個完整產品,介紹開發過程中機電控制與軟體整合相關技術與範例,如此的書籍更是付之闕如。永忠、英德兄與敝人計畫撰寫駭客系列,就是基於這樣對市場需要的觀察,開發出這樣的書籍。所以希望所有的讀者能夠享受與珍惜這個完整的學習經驗,本書主題是運用Arduino來讀取無線射頻卡 (RFID)來當作門禁管制的產品開發,進而將學習的知識與技能延伸到商業門禁管理的產品開發,是本書最大的希望。
 
  另外本書的撰寫方式會讓您體會到許多更複雜的機電控制、機電整合跟軟體工程的整合其實都可以跟隨本書的寫作與理解流程,能讓讀者由淺入深,達到真正宛如愛迪生當年透過自修而發明許多有用之物的些許情境。這就是我們作者對這本書的深切期許。
 
許智誠   於中壢雙連坡中央大學

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