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7. Raspberry Pi智能家居AI：摄像头、传感器与本地自动化

共计 30 章节

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学习目标 · 课程结构 · 所需硬件与软件环境

课程导入学习目标

Raspberry Pi基础

型号选择 · 系统安装 · SSH远程连接

智能家居架构

传感器 · 摄像头 · 执行器

智能家居架构传感器

摄像头模块选型与连接

CSI摄像头 · USB摄像头 · 树莓派Camera Module的安…

摄像头模块选型连接

图像采集与预览

使用raspistill · libcamera · OpenCV捕获图像和视频流

图像采集预览

传感器基础

温度 · 湿度 · 运动(PIR)

传感器基础温度

传感器数据读取

使用Python与GPIO库读取数字… · 并进行数据清洗

传感器数据读取Python

MQTT通信协议

MQTT原理 · Broker安装（Mosquitto… · 发布/订阅模式在智能家居中的应用

MQTT通信协议

Node-RED与自动化流程

Node-RED安装 · 节点配置 · 将传感器数据与摄像头事件串联

Node-RED自动化流程

本地AI框架选择

TensorFlow Lite · PyTorch Mobile · OpenCV DNN

人脸检测与识别

使用OpenCV或MediaPipe… · 训练简单人脸识别模型

人脸检测识别

使用预训练模型（如MobileNet… · YOLO）进行实时物体检测 · 并过滤特定对象

物体检测MobileNet

运动检测与事件触发

基于帧差法或背景减除实现运动检测 · 并触发摄像头抓拍或录像

运动检测事件触发

语音控制基础

使用离线语音识别（如Porcupin… · Vosk）实现本地语音命令

语音控制基础Porcupin

智能门铃项目

结合PIR传感器 · 摄像头和MQTT · 实现有人靠近时拍照并推送通知

智能门铃项目PIR

环境监测与自动调节

读取温湿度传感器 · 通过继电器控制风扇或加热器 · 实现本地闭环控制

环境监测自动调节

智能照明系统

使用光敏传感器和人体传感器 · 自动控制灯光 · 并支持手动/自动模式切换

智能照明系统使用光敏传感器

安防监控系统

多摄像头接入 · 运动检测录像 · 本地存储与远程查看（如MotionE…

安防监控系统多摄像头接入

数据存储与可视化

使用SQLite或InfluxDB存… · 用Grafana或Dash展示

数据存储可视化

本地AI模型优化

模型量化 · 剪枝 · TensorRT（针对树莓派）等轻量…

多传感器融合

结合多个传感器数据（如温度+湿度+运…

多传感器融合结合多个传感器数…

自动化规则引擎

使用Node-RED或Python编… · 传感器阈值 · 摄像头事件）

自动化规则引擎Node-RED

远程访问与安全

配置端口转发 · VPN · SSH密钥

远程访问安全

电源管理与稳定性

UPS电源 · 看门狗定时器 · 日志轮转

电源管理稳定性

常见问题排查

摄像头不工作 · 传感器读数异常 · MQTT断连

常见问题排查摄像头不工作

智能猫眼——结合摄像头 · 人脸识别 · MQTT和语音提示

项目实战智能猫眼

老人看护系统——使用运动传感器 · 摄像头和本地AI检测跌倒或异常行为

项目实战老人看护系统

能源管理——通过电流传感器和智能插座 · 实现电器用电监测与自动断电

项目实战能源管理

全屋智能中枢——整合所有传感器 · 摄像头 · AI模块

综合项目全屋智能

课程总结与进阶方向

回顾核心技能 · 探讨边缘计算 · 联邦学习

课程总结进阶方向