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6. Arduino温湿度异常检测：传感器数据建模与端侧判断

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 核心概念 · 整体框架
课程导入学习目标
02
Arduino基础回顾
Arduino开发环境搭建 · 常用开发板（如Uno · Nano）介绍
Arduino基础回顾
03
温湿度传感器选型
DHT11 · DHT22 · SHT30等常见传感器的原理
温湿度传感器选型DHT11
04
传感器接线与数据读取
DHT系列传感器的接线方法 · 库函数使用（如DHT.h） · 读取温湿度数据的编程实现
传感器接线数据读取
05
数据预处理基础
数据清洗 · 缺失值处理 · 异常值初步识别（如超出物理范围）的方…
数据预处理基础数据清洗
06
数据可视化与初步分析
使用串口绘图器或Processing… · 理解数据分布
数据可视化初步分析
07
异常检测概念与分类
什么是异常检测 · 常见异常类型（点异常 · 上下文异常
异常检测概念分类
08
统计建模方法
均值 · 方差 · 标准差
统计建模方法均值
09
阈值判断法
基于固定阈值或动态阈值的异常判断规则… · 以及如何设定合理阈值
阈值判断法基于固定阈值或动…
10
滑动窗口与趋势分析
使用滑动窗口计算局部均值 · 方差 · 检测趋势突变和漂移
滑动窗口趋势分析
11
基于机器学习的异常检测入门
K-Means · 孤立森林 · One-Class SVM等算法在端…
基于机器学习的异…K-Means
12
端侧判断与云侧判断的对比
端侧判断的优势（低延迟 · 隐私 · 离线）与局限（算力
端侧判断云侧判断的对比
13
Arduino端侧建模实践
在Arduino上实现简单的统计模型…
Arduino端侧建模实践
14
传感器数据建模流程
从数据采集 · 特征提取 · 模型训练到部署的完整流程
传感器数据建模流…从数据采集
15
特征工程
从温湿度原始数据中提取有效特征（如变… · 差分 · 周期性）用于异常检测
特征工程从温湿度原始数据
16
案例实战
室内环境温湿度异常检测——设计一个系… · 当温度或湿度超出正常范围时触发报警
案例实战室内环境温湿度异…
17
案例实战
冷链物流温湿度监控——模拟运输过程中… · 考虑时间窗口和阈值
案例实战冷链物流温湿度监…
18
案例实战
农业大棚温湿度异常预警——结合昼夜温… · 实现端侧智能判断
案例实战农业大棚温湿度异…
19
常见问题与调试
传感器读数不稳定 · 电源干扰 · 接线错误
常见问题调试
20
数据存储与日志
在Arduino上使用SD卡或EEP… · 为后续分析提供依据
数据存储日志
21
报警与通知机制
使用蜂鸣器 · LED · LCD显示
报警通知机制
22
低功耗与优化
降低传感器采样频率 · 使用睡眠模式 · 优化算法以减少功耗
低功耗优化
23
多传感器融合
结合多个温湿度传感器或与其他传感器（… · 光照）融合 · 提高异常检测准确性
多传感器融合结合多个温湿度传…
24
模型评估与验证
如何评估异常检测模型的性能（准确率 · 召回率 · 误报率）
模型评估验证
25
端侧模型压缩与轻量化
将复杂模型简化为适合Arduino运… · 如决策树 · 阈值组合
端侧模型压缩轻量化
26
实时性与响应时间
分析端侧判断的实时性要求 · 如何平衡检测精度与响应速度
实时性响应时间
27
安全性与可靠性
传感器故障 · 通信中断 · 数据漂移等异常情况下的系统鲁棒性设计
安全性可靠性
28
综合项目
设计一个完整的温湿度异常检测系统 · 包括硬件搭建 · 软件编程
综合项目设计一个完整的温…
29
课程总结与拓展
回顾核心知识点 · 讨论未来发展方向（如边缘AI · TinyML）以及如何进一步学习
课程总结拓展
30
实战考核与作业
完成一个端侧温湿度异常检测项目 · 提交代码 · 电路图
实战考核作业