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本课程属于：038-Raspberry Pi AI视觉与边缘推理项目 嵌入式边缘AI与TinyML · 共 20 门相关课程，组合学习更完整。

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10. Raspberry Pi边缘网关：多传感器数据采集与模型推理

共计 30 章节

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学习目标 · 核心概念 · 整体框架

课程导入学习目标

边缘计算基础

边缘计算与云计算的对比 · 边缘网关的定义 · 典型应用场景与优势

边缘计算基础边缘计算

Raspberry Pi硬件概览

不同型号（4B/5）的规格 · GPIO引脚 · 接口

操作系统与环境搭建

Raspberry Pi OS安装 · SSH远程登录 · 基础配置与系统更新

操作系统环境搭建

Python编程基础

Python语法速览 · 虚拟环境 · 常用库（numpy

Python编程基础

GPIO编程入门

RPi.GPIO与gpiozero库 · LED控制 · 按钮输入

GPIO编程入门

传感器数据采集基础

常见传感器类型（温度 · 湿度 · 气压

传感器数据采集基…常见传感器类型

I2C传感器实战

使用BME280或DHT20采集温湿… · 通过I2C总线读取数据

I2C传感器实战

SPI传感器实战

使用MAX31865或ADXL345… · 理解SPI通信协议与Python实现

SPI传感器实战

UART传感器实战

使用GPS模块或激光测距传感器 · 通过串口读取数据

UART传感器实战

模拟传感器与ADC

使用MCP3008或ADS1115读… · 实现光敏 · 土壤湿度等传感器采集

ADC模拟传感器

多传感器数据融合

设计统一数据格式 · 使用Python多线程或异步IO同时…

多传感器数据融合设计统一数据格式

数据存储与日志

使用SQLite或CSV存储传感器数… · 实现定时记录与日志管理

数据存储日志

数据可视化基础

使用Matplotlib或Plotl… · 通过Web界面展示数据

数据可视化基础Matplotlib

边缘推理概述

边缘AI的概念 · 模型推理在边缘设备上的挑战与优化策略

边缘推理概述AI

TensorFlow Lite环境搭建

在Raspberry Pi上安装Te… · 测试图像分类模型

模型转换与优化

将Keras或PyTorch模型转换… · 量化与剪枝技术

模型转换优化

图像分类实战

使用MobileNet或Effici… · 通过摄像头采集

图像分类实战MobileNet

目标检测实战

使用TensorFlow Lite… · 实现物体检测

目标检测实战TensorFlow

语音识别与唤醒词

使用Porcupine或Vosk实现…

语音识别唤醒词

传感器数据与模型推理结合

将传感器数据作为模型输入 · 实现异常检测或状态分类

传感器数据模型推理结合

边缘网关通信协议

MQTT · HTTP · WebSocket等协议在边缘网关中…

边缘网关通信协议MQTT

将边缘网关数据上传至云平台（如AWS… · Azure IoT或本地服务器） · 实现远程监控

云端集成AWS

边缘-云协同

设计边缘端预处理与云端重推理的协同架… · 降低延迟与带宽

边缘云协同

实时性与性能优化

使用多进程 · Cython或硬件加速（GPU/NP… · 优化传感器采样频率

实时性性能优化

电源管理与可靠性

低功耗设计 · 看门狗定时器 · 异常处理与自动重启机制

电源管理可靠性

安全与权限

SSH安全配置 · 数据加密 · 传感器数据完整性校验

智能环境监测系统：集成温湿度 · 气压 · 光照

项目实战智能环境监测系统

边缘智能安防系统 · 结合PIR传感器 · 实现本地推理与云端通知

项目实战边缘智能安防系统

综合提升与未来展望

课程总结 · 常见问题排查 · 扩展方向（如使用Jetson Nan…

综合提升未来展望