樹莓派5AIoT開發(從傳感器到認知系統)

王勇，中國地質大學（武漢）教授，長期指導學生參加全國大學生電子設計競賽、中國大學生計算機設計大賽、中國機器人與人工智能大賽及中國工程機器人大賽暨國際公開賽等學科競賽，在創新人才培養方面具有豐富經驗；發表60餘篇SCI/EI論文；主要研究方向為物聯網/傳感網監測、嵌入式系統與人工智能應用；先後獲得湖北省高等學校教學成果獎一等獎，湖北省科技進步獎一等獎、二等獎。

第1章 樹莓派5快速入門
1.1 樹莓派簡介
1.2 樹莓派5的硬件組成
1.3 樹莓派操作系統
1.3.1 系統燒錄與設置
1.3.2 系統備份
1.3.3 常用命令操作
1.4 遠程登錄與文件傳輸
1.5 網絡連接
1.6 文本編輯器
1.7 更換鏡像源
1.8 安裝Python庫
1.8.1 apt包管理器
1.8.2 通過pip安裝第三方庫
1.8.3 通過Miniconda安裝Python庫
1.9 集成開發環境
1.9.1 Thonny
1.9.2 Visual Studio Code
第2章 傳感器接口與應用
2.1 GPIO接口簡介
2.2 樹莓派串口配置
2.3 空氣質量檢測
2.4 衛星定位
2.5 溫濕度檢測
2.6 光照強度檢測
2.7 煙霧濃度檢測
2.8 OLED顯示屏
2.9 攝像頭
2.9.1 CSI攝像頭
2.9.2 網絡攝像頭
2.10 舵機控制
2.11 GUI應用設計
第3章 機器視覺應用
3.1 OpenCV簡介
3.1.1 安裝OpenCV-Python庫
3.1.2 OpenCV庫基本操作
3.2 顏色檢測
3.3 目標跟蹤
3.4 人臉檢測與追蹤
3.5 人臉識別
3.6 手勢識別
3.6.1 手部關鍵點檢測
3.6.2 手勢人機交互
3.7 網絡視頻監控
3.8 圖像拼接
3.9 文字識別
3.10 DNN模塊目標檢測
第4章 智能語音應用
4.1 語音輸入
4.2 在線語音合成
4.3 離線語音合成
4.3.1 eSpeak
4.3.2 Ekho
4.4 在線語音識別
4.5 離線語音識別
4.5.1 Snowboy
4.5.2 Picovoice
4.6 智能語音機器人
4.7 wukong-robot
第5章 物聯網監測應用
5.1 短信即時通知
5.2 Web端遠程監控
5.2.1 二維碼生成與掃描
5.2.2 Flask網頁監控
5.2.3 內網穿透
5.3 LoRa遠程通信
5.3.1 網絡配置
5.3.2 數據收發
5.4 MQTT數據傳輸
5.4.1 本地通信
5.4.2 數據上雲
5.5 Node-RED
5.6 Home Assistant
5.6.1 簡易智能家居
5.6.2 開機自啟動
第6章 時間序列分析與自然語言處理
6.1 LSTM環境參數預測
6.1.1 數據準備
6.1.2 離線學習
6.1.3 在線訓練
6.2 GRU環境參數預測
6.2.1 單節點預測
6.2.2 多節點預測
6.3 情感分析
6.4 大語言模型
6.4.1 TinyLlama
6.4.2 DeepSeek-R1
第7章 深度學習視覺感知
7.1 環境搭建與配置
7.1.1 編譯並安裝OpenCV
7.1.2 編譯並安裝ncnn
7.2 Paddle Lite
7.2.1 編譯並安裝Paddle Lite
7.2.2 圖像分類
7.2.3 目標檢測
7.2.4 PaddleOCR
7.3 Yolo-Fastest
7.3.1 Darknet框架推理
7.3.2 ncnn推理加速
7.4 YOLOv5
7.4.1 推理測試
7.4.2 車牌檢測
7.4.3 RapidOCR車牌識別
7.5 YOLOv8
7.5.1 ONNX Runtime推理
7.5.2 ncnn加速推理
7.5.3 目標檢測GUI設計
參考文獻