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7. 智能穿戴超低功耗推理：采样频率、睡眠唤醒和续航估算

共计 30 章节
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01
课程导入
智能穿戴设备的发展趋势 · 超低功耗推理的重要性 · 本课程的学习目标与适用人群
课程导入智能穿戴设备的发…
02
基础知识
智能穿戴设备典型硬件架构（MCU · 传感器 · 无线模块）
基础知识MCU
03
核心概念
采样频率的定义 · 单位 · 常见传感器（加速度计
核心概念采样频率的定义
04
采样频率与功耗关系
采样频率对传感器功耗 · 处理器负载和系统总功耗的影响 · 以及过采样与欠采样的代价
采样频率功耗关系
05
睡眠唤醒机制
睡眠模式分类（浅睡 · 深睡 · 关机）
睡眠唤醒机制睡眠模式分类
06
低功耗推理流程
从传感器数据采集到推理输出的完整流水… · 各环节功耗优化点
低功耗推理流程从传感器数据采集…
07
特征提取与降采样
在低采样率下如何保留有效特征 · 滑动窗口 · 滤波
特征提取降采样
08
轻量级模型设计
适用于MCU的模型结构（决策树 · 随机森林 · 小型CNN
轻量级模型设计MCU
09
推理引擎与框架
TensorFlow Lite Mi… · CMSIS-NN · Edge Impulse等工具的使用…
推理引擎框架
10
睡眠-唤醒策略设计
事件驱动采样 · 周期性唤醒 · 中断触发推理的典型模式与适用场景
睡眠唤醒策略设计
11
续航估算基础
电池容量 · 系统平均电流 · 占空比计算
续航估算基础电池容量
12
功耗测量方法
使用功耗分析仪 · 万用表 · 软件仿真（如QEMU）测量各模块功耗…
功耗测量方法使用功耗分析仪
13
案例实战
基于加速度计的活动识别（计步 · 跌倒检测）——采样率选择与功耗优化
案例实战基于加速度计的活…
14
案例实战
基于PPG的心率监测——低采样率下的…
案例实战PPG
15
案例实战
语音唤醒词检测——麦克风采样率 · 特征提取与DSP加速
案例实战语音唤醒词检测
16
案例实战
连续健康监测（如血氧 · 体温）——多传感器融合与功耗预算分配
案例实战连续健康监测
17
常见问题
采样率过低导致精度下降 · 如何权衡精度与功耗
常见问题采样率过低导致精…
18
常见问题
唤醒延迟对实时性的影响 · 如何优化中断响应与上下文切换
常见问题唤醒延迟对实时性…
19
常见问题
电池老化与温度对续航估算的影响 · 如何修正模型
常见问题电池老化
20
常见问题
无线传输（BLE）的功耗与数据压缩策… · 减少传输次数与数据量
常见问题BLE
21
进阶方法
动态采样率调整（根据活动状态或信号质…
进阶方法动态采样率调整
22
进阶方法
预测性唤醒（使用机器学习预测未来事件 · 提前准备）与低功耗监听
进阶方法预测性唤醒
23
进阶方法
异构计算与硬件加速（NPU · DSP · 专用加速器）在超低功耗推理中的应用
进阶方法NPU
24
进阶方法
能量收集技术（太阳能 · 动能 · 热能）与超低功耗系统的能量管理
进阶方法能量收集技术
25
工具与平台
使用STM32CubeMX · Arduino · nRF Connect等开发环境进行…
工具平台
26
实战项目
从零搭建一个智能手环原型——需求分析 · 硬件选型 · 功耗预算与实现
实战项目从零搭建一个智能…
27
实战项目
优化现有穿戴设备的续航——通过采样率… · 睡眠策略和模型压缩提升续航
实战项目优化现有穿戴设备…
28
综合评估
如何制定完整的功耗测试计划 · 包括测试场景 · 数据记录与结果分析
综合评估如何制定完整的功…
29
行业趋势与挑战
超低功耗推理的前沿技术（如存内计算 · 神经形态芯片）与未来方向
行业趋势挑战
30
课程总结与进阶路径
回顾核心知识点 · 推荐学习资源 · 开源项目与认证
课程总结进阶路径