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Edge AI传感器数据采集与模型训练全流程教程

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

边缘计算与AI的关系 · 边缘设备分类 · 典型应用场景（工业

传感器基础

常见传感器类型（加速度计 · 陀螺仪 · 温湿度

传感器基础常见传感器类型

传感器数据采集

采样率 · 分辨率 · 量程

传感器数据采集采样率

数据采集硬件与接口

GPIO · I2C · SPI

数据采集硬件接口

边缘设备选型

MCU · MPU · FPGA

边缘设备选型MCU

嵌入式操作系统与开发环境

FreeRTOS · Zephyr · Linux

嵌入式操作系统开发环境

数据采集固件开发

使用C/C++或MicroPytho… · 数据读取 · 缓存与传输

数据采集固件开发C/C++

数据预处理

去噪 · 滤波（低通 · 高通

数据预处理去噪

数据标注与数据集构建

标注工具 · 标注规范 · 数据增强

数据标注数据集构建

时域特征（均值 · 方差 · 峰值

特征工程时域特征

边缘AI模型选型

轻量级神经网络（MobileNet · TinyML · CNN

模型训练基础

损失函数 · 优化器 · 学习率

模型训练基础损失函数

模型训练流程

数据加载 · 批处理 · 训练循环

模型训练流程数据加载

模型压缩与优化

剪枝 · 量化（INT8 · FP16）

模型压缩优化

边缘推理框架

TensorFlow Lite Mi… · PyTorch Mobile · ONNX Runtime

边缘推理框架TensorFlow

模型部署与集成

将训练好的模型转换为边缘设备可执行格… · 部署到MCU/MPU · 编写推理代码

模型部署集成

实时性与功耗优化

推理延迟 · 吞吐量 · 功耗管理

实时性功耗优化

数据安全与隐私

传感器数据加密 · 安全传输 · 本地处理

数据安全隐私

基于加速度计的人体活动识别（步数检测 · 跌倒检测）全流程

案例实战基于加速度计的人…

基于麦克风的语音关键词识别（唤醒词检…

案例实战基于麦克风的语音…

基于温湿度传感器的环境监测与异常预警…

案例实战基于温湿度传感器…

基于摄像头图像分类的边缘AI应用（如… · 物体识别）

多传感器融合（IMU+GPS+气压计…

案例实战IMU+GPS+

常见问题与调试

数据采集异常 · 模型精度低 · 推理速度慢

常见问题调试

模型持续学习与OTA更新

边缘设备上的增量学习 · 模型远程更新 · 版本管理

OTA模型持续学习

边缘AI与云协同

端-边-云架构 · 数据上传策略 · 云端训练与边缘推理的协同

从需求分析 · 硬件选型 · 数据采集

项目实战从需求分析

性能评估与测试

模型评估指标（准确率 · 召回率 · F1）

性能评估测试

综合提升与未来趋势

边缘AI与传感器融合的最新进展 · TinyML生态 · 挑战与职业发展路径

综合提升未来趋势