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3. ESP32环境感知项目：温湿度、人体存在和本地TinyML判断

共计 30 章节

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学习目标 · 项目总览 · 所需硬件与软件环境

课程导入学习目标

ESP32芯片特性 · 开发板选型 · GPIO与ADC/DAC

ESP32芯片特性

温湿度传感器原理

DHT11/DHT22/HTU21D… · 精度对比 · 接口协议与数据格式

温湿度传感器原理DHT11/DHT22/…

温湿度数据采集实战

使用ESP32读取DHT11/SHT… · 编写代码实现定时采集与串口打印

温湿度数据采集实…ESP32

人体存在传感器原理

PIR红外传感器 · 微波雷达（RCWL-0516） · 毫米波雷达（LD2410）的工作原理

人体存传感器原理

人体存在检测实战

连接PIR或LD2410到ESP32 · 实现人体存在状态读取 · 中断触发与状态指示灯控制

人体存检测实战

数据融合与预处理

温湿度与人体存在数据的融合策略 · 异常值过滤 · 滑动平均滤波

数据融合预处理

TinyML概念与工具链

TinyML定义 · 边缘计算优势 · TensorFlow Lite Mi…

模型训练基础

使用Edge Impulse或Ten… · 数据集采集与标注方法

模型训练基础Edge

模型转换与部署

将训练好的模型转换为TensorFl… · 量化压缩 · 生成C++数组并部署到ESP32

模型转换部署

ESP32上的TinyML推理

使用TensorFlow Lite… · 编写推理代码 · 实现本地判断（如舒适/炎热/有人/无…

本地判断逻辑设计

基于温湿度与人体存在数据的规则判断与… · 设计阈值与状态机

本地判断逻辑设计基于温湿度

环境感知节点搭建：整合温湿度 · 人体存在传感器与TinyML模型 · 实现一个完整的本地环境感知节点

项目实战环境感知节点搭建

数据可视化与远程监控

通过WiFi将数据上传到MQTT/H… · 使用Node-RED或手机App展示…

数据可视化远程监控

低功耗设计

ESP32深度睡眠模式 · 定时唤醒 · 传感器功耗管理

低功耗设计ESP32

常见问题与调试

传感器读数错误 · I2C地址冲突 · 模型推理结果异常

常见问题调试

模型优化与性能调优

模型量化 · 剪枝 · 特征选择

模型优化性能调优

多传感器融合进阶

结合更多传感器（如光照 · 气压）与TinyML · 实现更复杂的环境状态识别

多传感器融合进阶结合更多传感器

安全与可靠性

数据加密传输 · 设备认证 · 传感器故障检测与冗余设计

安全可靠性

智能家居联动 · 办公室节能控制 · 农业大棚环境监测等应用场景拓展

项目扩展智能家居联动

从零搭建一个智能环境监测系统 · 包含数据采集 · 本地判断

综合实战从零搭建一个智能…

课程总结与回顾

核心知识点梳理 · 项目复盘 · 常见错误总结

课程总结回顾

使用DHT11和PIR传感器完成一个… · 并输出串口日志

实战演练DHT11

使用Edge Impulse训练一个… · 并部署到ESP32实现实时判断

实战演练Edge

将温湿度数据与人体存在状态结合 · 设计一个“舒适度”评分规则 · 并在OLED屏上显示

实战演练将温湿度数据

实现一个低功耗版本 · 使用电池供电 · 每10分钟采集一次数据并发送到云端

实战演练实现一个低功耗版…

使用LD2410毫米波雷达检测人体存… · 并对比PIR的检测效果 · 分析差异

实战演练LD2410

将TinyML模型用于异常检测 · 如温湿度突变或人体存在异常 · 触发本地报警

实战演练TinyML

搭建一个简单的Web服务器 · 通过浏览器实时查看传感器数据与Tin…

实战演练Web

综合项目挑战

设计一个完整的智能环境感知系统 · 要求包含数据采集 · TinyML本地判断

综合项目挑战设计一个完整的智…