Raspberry Pi 樹莓派:AI × OpenCV × LLM × AIoT 創客聖經 (1版)
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【簡介】
⛧⛦ 樹莓派 5 / 樹莓派 4 皆適用 ⛦⛧
⛧⛦ 一本帶你玩翻人工智慧與物聯網 ⛦⛧
『Raspberry Pi 樹莓派』是一款信用卡大小的單板迷你電腦,深受全球創客的喜愛。
本書將引領你踏上創客之路,利用樹莓派建立 IoT 物聯網與 AIoT 智慧物聯網,以及親手打造遙控串流視訊車、自動避障車、物體追蹤車與 AI 自駕車。甚至讓你在樹莓派上運行 LLM 大型語言模型,並透過 Python 與 LLM 技術,以自然語言進行硬體控制。
是不是已經迫不及待、躍躍欲試了呢?
或許還有點擔心沒有基礎,會難以上手?
請放心。本書將從樹莓派的購買、安裝與設定開始,逐步帶領你使用 Windows 電腦遠端操作樹莓派,並介紹 Linux 系統指令與伺服器架設,讓你不再畏懼終端機黑畫面的文字模式。
接下來,我們將探索樹莓派的 GPIO 腳位,並透過 Python,甚至結合 ChatGPT API 和 LLM 等生成式 AI 來控制硬體。同時,本書也涵蓋如何在樹莓派上使用 Pico 開發板或 Arduino 開發板進行軟硬體整合,為你提供更多面向的選擇。
更精彩的是,運用 Pi 相機模組或 Webcam 攝影機,並結合 OpenCV 電腦視覺套件與多種知名的深度學習模型,實作人臉偵測、手勢追蹤、人體姿態估計、即時物體偵測、文字偵測與車牌辨識等 AI 應用。
至此,你便能輕鬆跟著我們的腳步,透過 Node-RED 物聯網開發工具和 Teachable Machine 來建立 AIoT。此外,也能透過整合超音波感測器、OpenCV 和 TensorFlow Lite,打造出自動避障車、物體追蹤車以及 AI 自駕車。
無論你是創客新手或進階愛好者,本書將幫助你全面掌握樹莓派,發揮你的創意,輕鬆進行各種 AI 軟硬體整合專案!
➢ 無需額外設備,從 Windows 電腦遠端操作樹莓派
➢ 從零開始學習 Linux 系統與伺服器架設
➢ 透過 Python 結合 GPIO 腳位與 ChatGPT API 或 LLM,以文字控制硬體
➢ 同場加映樹莓派 Pico W 與 Arduino Uno 開發板的應用
➢ 建立 Pi 相機模組或 Webcam 攝影機的網頁串流視訊
➢ 搭配 OpenCV 電腦視覺套件,實作人臉、手勢、姿勢、物體、文字、車牌等偵測與辨識
➢ 活用 YOLO、MediaPipe、CVZone 和 TensorFlow Lite 等熱門 AI 套件
➢ 透過 Node-RED 建立 IoT 儀表板,並連結 TensorFlow.js 手勢辨識打造 AIoT 應用
➢ 藉由自駕車智慧系統,體驗深度學習模型的道路、號誌與行人偵測
➢ 親手打造你的遙控串流視訊車、自動避障車、物體追蹤車以及 AI 自駕車
【目錄】
▍第 1 章 認識樹莓派
1-1 認識樹莓派
1-2 樹莓派的型號
1-3 樹莓派的硬體規格
1-4 樹莓派的硬體配件
1-5 你需要知道的背景知識
▍第 2 章 購買、 安裝與使用樹莓派
2-1 購買樹莓派與周邊裝置
2-2 安裝 Raspberry Pi OS 至 Micro-SD 卡
2-3 在 Windows 用 VNC 遠端連線使用樹莓派
2-4 設定 Raspberry Pi OS
2-5 在瀏覽器用 Raspberry Pi Connect 遠端連線使用樹莓派
▍第 3 章 Raspberry Pi OS 基本使用
3-1 認識 Linux、終端機和桌面環境
3-2 使用 Raspberry Pi OS 桌面環境
3-3 Raspberry Pi OS 應用程式介紹
3-4 Raspberry Pi OS 偏好設定
3-5 在 Raspberry Pi OS 執行命令
3-6 在 Windows 和樹莓派之間交換檔案
▍第 4 章 Linux 系統管理
4-1 啟動終端機使用命令列的 Linux 指令
4-2 Linux 的常用指令
4-3 Linux 的使用者與檔案權限指令
4-4 Linux 作業系統的目錄結構
4-5 使用命令列安裝和解除安裝應用程式
4-6 安裝中文輸入法
▍第 5 章 使用樹莓派架設伺服器
5-1 架設 Web 伺服器
5-2 安裝 PHP 開發環境
5-3 安裝設定 MySQL 資料庫系統
5-4 架設 FTP 伺服器
▍第 6 章 建立 Linux 的 Python 開發環境
6-1 在樹莓派安裝 Python 虛擬環境工具
6-2 建立與管理 Python 虛擬環境
6-3 安裝與使用 Visual Studio Code
6-4 使用 Jupyter Notebook + Gradio 建立 AI 互動介面
6-5 Python 應用範例:存取 MySQL 資料庫
6-6 Python 應用範例:使用 ChatGPT API
▍第 7 章 GPIO 硬體介面
7-1 認識樹莓派的 GPIO 接腳
7-2 使用 Python 的 GPIO Zero 模組
7-3 數位輸出與數位輸入
7-4 類比輸出
7-5 類比輸入
7-6 GPIO 應用範例:使用生成式 AI 控制 LED 燈
▍第 8 章 Pico W 開發板與 MicroPython 語言
8-1 認識 Raspberry Pi Pico 開發板
8-2 MicroPython 語言的基礎
8-3 使用 Thonny 建立 MicroPython 程式
8-4 使用 MicroPython 控制 Raspberry Pi Pico 開發板
8-5 Pico W 的 WiFi 連線
8-6 MicroPython 應用範例:用 Python 建立序列埠通訊
▍第 9 章 相機模組與串流視訊
9-1 認識樹莓派的相機模組
9-2 安裝與設定樹莓派的相機模組
9-3 在終端機使用相機模組
9-4 使用 Python 程式操作相機模組
9-5 在樹莓派建立串流視訊
9-6 使用外接 USB 網路攝影機
▍第 10 章 AI 實驗範例(一):OpenCV + YOLO
10-1 在樹莓派安裝 OpenCV
10-2 OpenCV 的基本使用
10-3 AI 實驗範例:OpenCV 人臉偵測
10-4 AI 實驗範例:OpenCV + YOLO 物體偵測
10-5 AI 實驗範例:Ultralytics 的 YOLO11
▍第 11 章 AI 實驗範例(二):MediaPipe + CVZone 3D
11-1 Google MediaPipe 機器學習框架
11-2 CVZone 電腦視覺套件
11-3 手勢與人體姿態的 3D 角度與距離
11-4 AI 實驗範例:辨識剪刀、石頭和布的手勢
▍第 12 章 AI 實驗範例(三):TensorFlow Lite + OpenCV DNN + LLM
12-1 TensorFlow Lite 影像分類
12-2 OpenCV DNN 影像分類與文字偵測
12-3 使用 LLM 大型語言模型
12-4 AI 實驗範例:TensorFlow Lite 即時物體偵測
12-5 AI 實驗範例:EasyOCR 的 AI 車牌辨識
12-6 AI + GPIO 實驗範例:使用 LLM 語意分析控制 GPIO
▍第 13 章 IoT 實驗範例:溫溼度監控與 Node-RED
13-1 認識 IoT 物聯網
13-2 DHT11 溫溼度感測器
13-3 Node-RED 物聯網平台
13-4 MQTT 通訊協定
13-5 Node-RED 儀表板
13-6 IoT 實驗範例:溫溼度監控的 Node-RED 儀表板
▍第 14 章 AIoT 實驗範例:Node-RED + TensorFlow.js
14-1 認識 TensorFlow.js
14-2 安裝與使用相關的 Node-RED 節點
14-3 AIoT 實驗範例:Node-RED 與 COCO-SSD
14-4 AIoT 實驗範例:Node-RED 與 Teachable Machine
▍第 15 章 硬體介面實驗範例(一):樹莓派 WiFi 遙控視訊車
15-1 認識樹莓派智慧車
15-2 樹莓派的直流馬達控制
15-3 再談 Python 的 Flask 框架
15-4 打造樹莓派 WiFi 遙控視訊車
▍第 16 章 硬體介面實驗範例(二):樹莓派 AI 自駕車
16-1 OpenCV 色彩偵測與追蹤
16-2 打造自動避障和物體追蹤車
16-3 車道自動偵測系統
16-4 打造樹莓派 AI 自駕車
▍附錄 A Python 程式設計基礎
A-1 認識 Python 語言
A-2 在樹莓派開發 Python 程式
A-3 Python 變數與運算子
A-4 Python 流程控制
A-5 Python 函式與模組
A-6 Python 串列與字串
▍附錄 B 當樹莓派遇到 Arduino 開發板
B-1 認識 Arduino Uno 開發板
B-2 在樹莓派建立 Arduino 開發環境
B-3 使用 Arduino IDE 建立 Arduino 程式
B-4 在樹莓派開發 Arduino 程式
B-5 使用 Python 建立 Arduino 序列埠通訊
▍附錄 C Raspberry Pi 樹莓派零件購買清單
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實戰智慧物聯網AIoT程式設計學邊緣運算 - 使用Pomas4 AI開發板與Arduino電控模組 - 附MOSME行動學習一點通:評量.加值
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1.以Pomas開發板為核心,全面系統介紹硬體特性和軟體編程環境,讓讀者對開發板有基本的認識。包括驅動程式安裝、MicroPython整合開發環境使用等。
2.詳細介紹各類電子元件的使用方法和實作案例,涵蓋多種電子元件的應用,提供豐富的實作案例。從基礎的LED燈控制到進階的超音波感測器、語音辨識等,讓讀者學習如何應用這些元件進行各種電子項目的開發。
3.提供專題應用案例,幫助讀者將所學知識應用到實際項目中,而專題應用則展示如何將所學知識應用於實際生活中。包括智慧植栽、藍牙遠距搖控、網際網路應用和智慧家庭系統等專案,這些應用案例涉及了邊緣運算的思想,如將資訊處理和決策功能應用到設備端,内容貼近實際應用,注重務實性和創造力培養。
目錄
Chapter 1 Pomas 開發板
1-1 認識Pomas 開發板
1-2 MicroPython 整合開發環境
1-3 Python 基本語法
1-4 電子元件及電路接線入門
課後習題
Chapter 2 電子元件
2-1 電子材料套件
2-2 實作:開發板內建LED 燈
2-3 實作:外接LED 燈控制
2-4 實作:PWM 呼吸燈
2-5 實作:按鈕開關的使用
2-6 實作:RGB 七彩霓虹燈
2-7 實作:亮度感測模組
2-8 實作:可變電阻調光燈
2-9 實作:TFT LCD 螢幕顯示圖片與文字
2-10 實作:DHT11 數位溫濕度計
2-11 實作:文字型LCD 顯示模組
2-12 實作:超音波感測器——倒車雷達
2-13 實作:揚聲器SPK
2-14 實作:麥克風錄音機
2-15 實作:可調速電風扇
2-16 實作:滾珠開關
2-17 實作:震動開關
2-18 實作:聲音偵測傳感器
2-19 實作:語音辨識
2-20 實作:人臉辨識——使用邊緣運算
課後習題
Chapter 3 專題應用
3-1 專題:智慧植栽
3-2 專題:藍牙遠距搖控
3-3 專題:互聯網應用
3-4 專題:智慧家庭
課後習題
附錄
Pomas V2 開發板
參考答案
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玩轉AIoT智慧物聯網-智慧居家動手做(學AI真簡單系列5)
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玩轉AIoT智慧物聯網:智慧居家動手做
系列名:學AI真簡單
ISBN13:9789865035648
出版社:全華圖書
作者:AI4kids
裝訂:平裝
規格:26cm*19cm*1cm (高/寬/厚)
版次:1
出版日:2021/02/01
中國圖書分類:中學教學法
內容簡介
當我們學習人工智慧(AI)知識與應用時,最常遇到的問題是資料分析與前處理,但如果連資料都沒有的狀態下,如何蒐集資料就會變成一個挑戰!常見的資料蒐集方法之一為使用物聯網(IoT)技術,然而相關工具相當多種,操作方式又非常不同,許多學習者往往不知如何下手。
本書以淺顯易懂的說明引領讀者理解何謂物聯網及智慧物聯網(AIoT),並選擇目前應用性較佳的ESP32-CAM開發板來當作本書操作範例,讓學習者免於工具選擇的煩惱,並配合詳細的操作步驟,讓學習者可以在最短的時間學會智慧物聯網的入門知識與操作。讓學習者在未來,無論要深化物聯網/智慧物聯網的操作,或者是進一步想整合其他裝置(像是樹莓派)來進行邊緣運算操作,都會是很好的基礎。
本書作者為AI4kids團隊,曾應教育部國教署邀請,至全國高中主任會議分享AI教學、親子天下雜誌專文報導,成員來自AIA台灣人工智慧學校的校友,團隊有軟體技術、創新研發、工程管理、電商行銷等資歷專長,因為對AI科技教育的熱情而投入AI的教案研發與教學,目標是透過教孩子動手實作AI專題,來啟發他們對好奇心與想像力,協助他們運用各種程式或平台工具來探索、創造自己的AI應用。
目錄
CH1 打開智慧物聯網之門
1-1 什麼是人工智慧
1-2 什麼是物聯網
1-3 什麼是智慧物聯網
CH2 智慧物聯網的應用
2-1 智慧物聯網的生活應用
2-2 智慧物聯網產業應用
2-3 看見智慧物聯網的未來
CH3 物聯網環境設備介紹
3-1 物聯網裝置介紹
3-2 物聯網開發板
3-3 物聯網開發環境
3-4 開發環境安裝: Arduino IDE
CH4 物聯網實作
4-1 實作一:點亮開發板LED
4-2 實作二:外接LED
4-3 實作三:外接溫濕度感測器
CH5 IoT 結合雲端AI 的應用
5-1 AIoT 的架構
5-2 IoT 裝置:ESP32-CAM 測試
5-3 連接到免費的雲端運算環境Google Colab
5-4 在Colab 執行YOLOv4 物件偵測
5-5 小結
附錄A Python基礎語法查詢表
附錄B Google Colab使用簡介
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人人必學GEN AI人工智慧生成內容:線上AI工具整合與創新應用含AIA國際認證 - 人工智慧生成內容(Specialist Level)-最新版-附贈MOSME行動學習一點通:評量.詳解 (1版)
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【簡介】
• 系統性學習路徑:從 AI 基礎到實戰應用,適合初學者循序漸進學習。
• 實用案例剖析:涵蓋文本生成、圖像設計、影音製作、數據分析等高效應用場景。
• 考試與應用兼備:內附「AIA國際認證-人工智慧生成內容」模擬題與詳解,讓學習成果更有保障。
• 跨平台資源整合:詳細介紹 ChatGPT、Heygen、Gamma、DALL-E 等主流工具的最佳實踐。
• 即學即用:提供從繪本創作到影片剪輯的完整範例,幫助讀者快速上手,實現成果轉化。
【目錄】
Chapter 1 AI 與 AIGC 基礎理論與發展
1-1 認識人工智慧
1-2 機器學習與神經網路
1-3 AIGC 簡介
1-4 AI 素養與倫理
Chapter 2 AIGC 圖文生成工具與應用
2-1 文字生成工具介紹
2-2 圖像生成工具介紹
2-3 圖文生成 AIGC 在產業中的應用
Chapter 3 AIGC 影音生成工具與應用
3-1 音訊生成工具介紹
3-2 影片生成工具介紹
3-3 影音生成 AIGC 在產業上的應用
3-4 AI 素養與倫理
Chapter 4 AIGC 程式與數據分析工具
4-1 輔助程式生成應用
4-2 輔助數據分析應用
4-3 各行業的應用
4-4 AIGC 整合應用概述
Chapter 5 AIGC 幫你講故事
5-1 認識 HTML 與網頁結構
5-2 建立第一個自己的網頁
5-3 用 AIGC 生成故事與插圖
5-4 製作線上閱讀有聲書
Chapter 6 AIGC 幫你做報告
6-1 線上課程寫紀錄
6-2 整理筆記畫圖表
6-3 十分鐘內做簡報
Chapter 7 AIGC 幫你拍短片
7-1 故事規劃與分鏡腳本設計
7-2 影音生成與剪輯
7-3 Youtube 上架與優化
Chapter 8 AIGC 幫你當主播
8-1 打造專屬數位分身主播
8-2 腳本批次剪影片
附錄 A.AIGC 平台付費方案推薦
B.ChatGPT IO 與Agent 剖析
C.課後習題簡答
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AI生成時代的工作革命:洞悉開始自主學習的AI將引爆的連續變革,在企業壽命縮短的大趨勢下提早掌握延長個人職涯的邏輯、能力與策略 (1版)
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【簡介】
「不是AI搶走了我們的工作,而是那些精通AI應用的人正在奪走我們的工作!」──Nvidia CEO 黃仁勳
韓國企業最推崇的科技趨勢專家尹惠植,運用27年來累積豐厚的趨勢預測能力,為難以預測的未來,歸納出簡明路徑,幫助工作者在產業趨勢、工作型態、個人職務面臨前所未有的變革前,提早掌握AI生成時代的競爭優勢。
AI發展飛速,從機器學習到深度學習,再到引起全球企業爭相投入。
引爆AI發展的ChatGPT是什麼?將帶來什麼樣的改變? ChatGPT展示了超越人類的寫作能力和創造力,是一種新服務,讓人們能用聊天的方式詢問AI 自己有興趣的問題並展開對話。
隨著ChatGPT出現與普及,未來將新增6900萬個工作機會,自ChatGPT問世以來,全球每天都有數百種新的AI技術應用湧現。
掌握世界主流趨勢,就能預見未來,擬定面向未來的新職涯策略,了解關於AI的基礎知識,恐懼就會變成希望。
由引領韓國大型企業成功變革的科技趨勢專家,從三個部分帶領大家從了解基礎到實際應用,學習如何與AI完美協作,並提出AI時代須具備的關鍵能力。
第一部分:探討ChatGPT與哪些技術結合,以及如何使用,梳理了我們所好奇的ChatGPT的原理和AI技術的概念。
第二部分:根據AI發展趨勢,分析在生成AI時代哪些工作會出現,哪些工作會消失,並提示我們需要培養哪些關鍵能力。
第三部分:透過實際案例,學習從聯合國和世界經濟論壇到初創企業的趨勢分析方法,掌握未來的變化。
我們無法預知會經歷多少次時代的變遷,
唯一可以肯定的是變化的速度將比現在更快。
只要具備基礎能力,就能適應這樣的速度變化,搶先成為未來人才。
各界推薦
有關在創造性AI時代將消失的職業的資訊很多,但關於未來將新興的職業和如何建立穩固的職業生涯的資訊則很少,這本書將是內容最扎實的指南。——韓國Microsoft董事 李韶英
這本書提出了實際的方法,描述了由ChatGPT的出現所催生的AI將如何影響就業市場,我們應如何應對這些變化。——前Adobe Korea代表 吳美英
讀這本書的過程中,我能夠找到對「我想知道什麼?」以及通過這些知識,「我想創造什麼價值?」的答案。——Oxopolitics代表 劉浩現
作為科技趨勢改革管理專家,這本書提供了關於與ChatGPT一起走進未來的深刻洞見。——韓國Microsoft Azure業務總監 宋成浩
如果你想透過AI提高工作效率,或者在日常生活中使用AI,那麼翻開這本書,你將獲得最親切且清楚的指引。—— Netflix招聘研究員 Stella Cho
這本書將為充滿對ChatGPT的好奇與恐懼的人打開一扇門,帶領他們窺見未來的世界及該如何做好準備。——京畿道社會經濟中心院長 劉勳
通過這本書,作者利用在科技產業的長期經驗和快速學習能力,閱讀技術趨勢,並告訴我們如何為未來做準備。——漢林大學技術持股公司CEO,管理學博士 李希與
作者尹惠植是一個有著豐富實戰經驗的科技產業專家,他經歷了科技產業的重大革命。這樣的背景,使他對「未來的工作機會」具備較一般人更具說服力的洞見。——區塊鏈專業開發者,韓國西江大學遊戲教育院教授 李寶拉【目錄】
推薦語 各界推薦
前言 AI不會搶走你我的工作,但懂得與AI協作的人可以
Part1 ChatGPT,揭開AI時代新序幕
Chapter1 ChatGPT的誕生與革命
ChatGPT時代與新機會 | AI開始自我學習 | 學習人類語言的大型語言模型 | 透過事先學習,掌握人類語言的脈絡 | ChatGPT如何獲得智慧? |
Chapter 2 即將到來的巨大變化
連結其他技術,生成革命性服務 | 搜尋引擎市場的版圖大遷移 | 釋出Plugins功能,刺激企業爭相投入開發 | 從識別食品成分到面試練習,AI都能幫上忙 | 出遊前問AI,為你量身打造旅行計畫 | 只要提供想法,生成圖片或音樂都沒問題 | 開發者熱衷的GitHub Copilot X | 寫文章、寫文案甚至優化路線,AI與我們愈來愈密不可分
NEW CHAT 與ChatGPT對話的重點
第二部分 AI時代,我們需要做好哪些準備?
Chapter 3 工作版圖大挪移,職務轉型新型態
AI帶來的職務轉型 | 1.52億個工作機會將受到影響 | 未來的熱門職業在哪? | 自雇者時代 | 專業導向的合作模式取代長期雇傭形式 | 企業壽命縮短,個人壽命延長 | 極客工作者時代
Chapter 4 AI時代最關鍵的十種能力
主動學習取代主動聆聽,AI時代的新關鍵能力 | AI再教育將成未來新興行業 |
NEW CHAT 認識職務轉型所需的新技能
AI絕對無法掌握的三大能力 | 順利銜接AI時代必備的解決問題能力
NEW CHAT 解決複雜問題的四階段
Chapter 5 未來工作者需要具備的AI 基礎知識
多角化人才正夯 | 各國政府積極投入AI教育 | AI生成時代的學習策略
NEW CHAT 善用流程機器人,工作事半功倍
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Chapter 6 從全球趨勢和就業趨勢掌握先機
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