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Edge AI电池寿命预估与mA预算验证实战

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

电池基础与关键参数

电池容量（mAh） · 电压 · 放电曲线

电池基础关键参数

Edge AI设备功耗模型

典型Edge AI设备（如MCU · 传感器 · 无线模块）的功耗组成

mA预算概念与制定方法

如何根据系统需求制定mA预算 · 包括峰值电流 · 平均电流

电流测量基础

电流测量工具（万用表 · 示波器 · 专用功耗分析仪）的使用方法

电流测量基础电流测量工具

功耗测量实战

使用Joulescope · Nordic Power Profi…

功耗测量实战Joulescope

电池寿命预估基础公式

基于平均电流和电池容量的理论寿命计算 · 以及温度 · 老化等因素的修正

电池寿命预估基础…基于平均电流

电池寿命预估进阶模型

考虑放电效率 · 截止电压 · 脉冲负载和电池恢复效应的更精确模型

电池寿命预估进阶…考虑放电效率

Edge AI工作负载分析

典型AI推理任务（如关键词检测 · 图像分类）的功耗特征 · 以及如何分解为电流事件

mA预算验证流程

从需求到验证的完整流程 · 包括预算制定 · 测量

mA预算验证流程

使用STM32和TensorFlow… · 测量并验证其mA预算

案例实战STM32

使用ESP32和TinyML进行图像… · 分析不同推理频率下的电池寿命

案例实战ESP32

低功耗蓝牙（BLE）传感器节点 · 结合AI异常检测 · 优化mA预算并验证电池寿命

案例实战BLE

可穿戴设备中的活动识别 · 处理动态功耗变化和电池寿命预估

案例实战可穿戴设备

智能家居传感器（如门磁 · 温湿度）使用能量采集和电池混合供电 · 验证mA预算

案例实战智能家居传感器

电池寿命预估工具与软件

使用Python · Excel或专用工具（如BatSim · Battery Life Estim…

电池寿命预估工具软件

mA预算验证中的常见陷阱

测量误差 · 电流尖峰 · 温度影响

低功耗设计优化技术

动态电压频率调整（DVFS） · 电源门控 · 事件驱动架构

低功耗设计优化技…DVFS

电池选择与替代方案

不同电池化学（锂离子 · 锂聚合物 · 碱性）的特性

电池选择替代方案

电池寿命预估的统计方法

蒙特卡洛模拟 · 置信区间和可靠性分析 · 处理负载变化和电池差异

电池寿命预估的统…蒙特卡洛模拟

mA预算验证的自动化

使用脚本和测试台自动采集数据 · 生成报告 · 并集成到CI/CD流程

mA预算验证的自动化

工业预测性维护传感器 · 结合振动分析和AI · 验证长期电池寿命

案例实战工业预测性维护传…

智能农业环境监测节点 · 考虑极端温度对电池寿命的影响 · 并调整mA预算

案例实战智能农业环境监测…

医疗可穿戴设备（如心率监测） · 满足安全标准和低功耗要求 · 验证电池寿命

案例实战医疗可穿戴设备

智能零售电子价签 · 使用无线更新和AI驱动的显示优化 · 进行mA预算验证

案例实战智能零售电子价签

常见问题与故障排除

电池寿命远低于预期 · 测量数据不一致 · 功耗异常升高等问题的诊断方法

常见问题故障排除

设计一个完整的Edge AI设备（如… · 从需求分析 · mA预算制定

综合项目Edge

课程总结与最佳实践

回顾关键知识点 · 总结mA预算验证的流程 · 工具和技巧

课程总结最佳实践

给定一个Edge AI应用场景 · 要求学员独立完成mA预算制定 · 测量验证和电池寿命预估

实战考核Edge

拓展学习资源

推荐书籍 · 论文 · 工具

拓展学习资源推荐书籍