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

STEAM教育雙語小學堂：聲音主題探究與應用 - 使用micro:bit - 附贈MOSME行動學習一點通．創客學習力認證 (1版)

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【簡介】 　　1.臺灣第一套融入學習階段背景知識之STEAM教材，可在課堂中每週融入實施。 　　2.課程設計以跨科際（Transdisciplinary）為原則，從兩個或多個學科中學到的知識和技能應用於現實世界的問題，助於塑造學習經驗。 　　3.所採用之教具來自生活周遭並可跨年級重複使用，培養學童透過生活中素材進行設計的技能。 　　4.採用學科內容與語言整合教學法（CLIL），讓學童從環境中透過雙語互動提升英語使用能力。 【目錄】 第1章 導論Introduction 情境任務 What is the Real Life Problem with Sound? 第2章 科學大實驗Science 聲音的奧秘：傳播與距離 The Mystery of Sound: Sound Travel and Distance 第3章 數學大考驗Math 空間的魔法數字：空間大小與配置 The Magic Number of Sound in the Space 第4章 科技大應用Technology 智能的科技：自動提醒裝置建構 Automated Alert Alarm with Light and Message 第5章 藝術大觀察Arts 音樂的狂想：樂音中的提醒旋律 The Reminder Melody of Sound in Music 第6章 工程大挑戰Engineering 工程的挑戰：載重建築的搭建 The Building Structure of Sound Machine Holder 第7章 終極大挑戰The Ultimate Challenge 極限挑戰：實境警報探究與應用 The Creation of Warning Signals in Real Life

FLAG'S 創客‧自造者工作坊 用創客玩 ChatGPT x Python AI 語音大應用

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【簡介】 激發你的創客魂！手把手建立完整的語音助理裝置, 並加入 RGB LED 燈模擬家用設備, 讓 ChatGPT 不再只是文字對 談對象, 更可以成為我們的生活小幫手。 電影裡的智慧語音助理令許多人十分嚮往, 不僅對話方式與人類相像, 還擅長控制各種硬體設備, 而這類電影情節即 將成真, 如今有強大的大型語言模型可以作為 AI 語音的核心, 聊天對話已是基本, AI 語音連接真實世界的硬體設備 更是未來趨勢。 本套件將會帶各位把 GPT 連結到 ESP32 中, 透過語音設備跟語言模型對話；並為語言模型建立各式各樣的擴充功能： ● 聲控燈：由 AI 根據語意判斷使用者想要的 RGB 燈色, 不管是金鳳凰色、暖色等形容詞, AI 都可以幫我們調出該顏色。 ● 高鐵/台鐵車次查詢：AI 自動串接 API , 取得所需的車次資料後告訴你最合適的車次。 ● 即時口譯機：利用語言模型強大的理解能力, 將你想翻譯的詞句轉換成別的語言, 並口述給你聽。 ● 天氣預報員：有了連網功能的 AI 如虎添翼, 任何資訊只要能 Google 到就可以餵給 AI , 讓他成為小小萬事通。 ● YouTube 音樂點播助理： AI 判斷你想聽的歌曲下載並播放 YouTube 音樂。 如果你有更多想法與創意, 都可以自行擴增功能給 AI 使用, 例如：取得電影時刻、股價查詢、新聞快訊等等, 讓他成為你個人的最強助理。 【目錄】 ● CH01 AI語音的核心- ChatGPT 簡介 1-1 ChatGPT 的聰明之處 1-2 AI 語音助理的架構 ● CH02 微控制器- ESP32 與 Thonny 簡介 2-1 本套件的架構 2-2 ESP32 控制板簡介 2-3 安裝 Python 開發環境 2-4 安裝與設定 ESP32 控制板 2-5 認識硬體 2-6 ESP32 的 IO 腳位以及數位訊號輸出 ● LAB01 閃爍LED燈 ● CH03 錄放音機 3-1 按鈕開關 ● LAB02 按鈕控制LED燈 3-2 麥克風原理 ● LAB03 實作錄音機 3-3 用喇叭播放聲音 ● LAB04 實作回聲機 3-4 音訊插座模組 ● LAB05 實作音樂播放器 ● CH04 在本機建立伺服器 4-1 建立伺服器 - Server 端 ● LAB06 在本機端建立 Server 4-2 下載 Server 上的語音檔 ● LAB07 下載音檔 4-3 上傳語音檔至 Server ● LAB08 上傳音檔 ● CH05 使用 OpenAI API 實作語音辨識 5-1 語音辨識原理 5-2 認識 OpenAI API ● LAB09 實作語音辨識 5-3 認識 RGB LED 燈 ● LAB10 控制 RGB LED 燈 5-4 語音聲控燈 ● LAB11 語音口令聲控燈 ● CH06 建立 GPT 助理 6-1 AI 聊天模式 ● LAB12 和 GPT 聊天 6-2 文字轉語音 ● LAB13 實作 AI 念稿機 ● LAB14 GPT 語音對話 ● CH07 外文好夥伴-口譯機 7-1 認識 Function Calling ● LAB15 實作口譯機 ● CH08 語言模型萬事通-連網取得更多資料 8-1 讓語言模型取得即時資訊 ● LAB16 取得網路搜尋結果 ● LAB17 即時氣象預報員 ● CH09 高鐵/台鐵時刻播報 9-1 TDX 服務 ● LAB18 取得時刻表 9-2 AI 分析時刻表 ● LAB19 車次規劃助手 ● CH10 YouTube 點歌助理 10-1 下載 YouTube 音樂 ● LAB20 結合 pytube 下載音樂 10-2 個人點歌助理 ● LAB21 點歌小幫手 ● CH11 客製化語音助理-擴增功能 11-1 整合功能 ● LAB22 AI 配色聲控燈 11-2 突破電腦連接限制- ngrok ● LAB23 隨身 AI 助理