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ESP32 TinyML模型评估与PSRAM压力测试实战

共计 30 章节

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学习目标 · 课程适用人群 · TinyML与ESP32生态概述

课程导入学习目标

ESP32硬件基础

ESP32系列芯片对比（S2/S3/… · PSRAM类型与规格（OPI/QPI… · 引脚与内存映射

ESP32硬件基础

开发环境搭建

Arduino IDE与Platfo… · ESP32板卡包安装 · PSRAM启用方法（menuconf…

开发环境搭建Arduino

TinyML基础概念

模型量化（INT8/FP16） · 模型压缩 · 推理引擎（TensorFlow Li…

TinyML基础概念

模型获取与转换

训练简单模型（如手势识别 · 关键词唤醒） · TensorFlow模型转换为TFL…

模型获取转换

TFLite Micro集成

在ESP32上部署TFLite Mi… · 模型加载方式（progmem/文件系… · 解释器配置

PSRAM初始化与配置

ESP32 PSRAM硬件连接 · 启用PSRAM的编译选项 · PSRAM与内部SRAM的区别

模型评估指标体系

准确率 · 召回率 · F1分数

模型评估指标体系准确率

评估工具与方法

使用Arduino内置计时器 · FreeRTOS系统节拍 · 性能分析库（如ArduinoLog）

评估工具Arduino

内存压力测试设计

内存泄漏检测方法 · 堆栈深度监控 · PSRAM读写压力测试（随机/顺序/…

内存压力测试设计内存泄漏检测方法

PSRAM压力测试实战

编写PSRAM读写基准测试程序 · 使用DMA进行大块数据搬运 · 多任务并发访问PSRAM

PSRAM压力测试实战

模型部署到PSRAM

将TFLite模型存储在PSRAM · 从PSRAM加载模型到内存 · 对比内部SRAM与PSRAM的推理速…

PSRAM模型部署到

推理性能优化

算子融合 · 内存复用 · 量化感知训练

推理性能优化算子融合

图像分类模型（MobileNetV2… · 部署 · 性能调优

案例实战MobileNetV2

关键词唤醒（KWS）模型（如DS-C… · 特征提取 · 模型推理

案例实战KWS

异常检测模型（Autoencoder… · PSRAM存储历史数据 · 实时异常评分

案例实战Autoencoder

多模型管理

在PSRAM中同时加载多个模型 · 模型切换策略 · 内存分区与共享缓冲区

多模型管理PSRAM

功耗与热管理

测量不同工作模式下的功耗（Activ… · PSRAM对功耗的影响 · 动态电压频率调整（DVFS）

功耗热管理

常见问题与调试

PSRAM初始化失败 · 内存不足导致崩溃 · 推理结果错误

常见问题调试

性能对比实验

内部SRAM vs PSRAM推理延… · 不同量化精度（INT8/FP16）对… · 不同优化级别（-O0/-O2）对比

性能对比实验SRAM

压力测试自动化

编写Python脚本通过串口控制ES… · 记录日志 · 生成报告

压力测试自动化Python

模型鲁棒性评估

输入噪声影响 · 对抗样本测试 · 量化误差分析

模型鲁棒性评估输入噪声影响

实时性保障

使用FreeRTOS任务优先级 · 中断处理 · 双缓冲机制

实时性保障FreeRTOS

高级内存管理

自定义内存分配器 · 内存池 · 环形缓冲区

高级内存管理自定义内存分配器

端到端智能家居设备（如语音控制灯） · TinyML推理 · PSRAM存储日志

案例实战端到端智能家居设…

可穿戴设备（如步态识别） · 模型推理 · PSRAM存储特征

案例实战可穿戴设备

模型压缩与剪枝

权重剪枝 · 知识蒸馏 · 聚类量化

模型压缩剪枝

性能基准测试框架

构建可复用的基准测试代码 · 定义标准输入 · 输出性能报告

性能基准测试框架构建可复用的基准…

设计一个完整的TinyML系统（如智… · 包含模型训练 · 部署

综合项目TinyML

课程总结与进阶方向

回顾核心知识点 · 常见陷阱 · 未来趋势（如NPU

课程总结进阶方向