(4.4.1)--智能硬件与嵌入式系统（四）.pdf

智能硬件与嵌入式系统(2)1.智能硬件的概念2.智能硬件中的人工智能技术3.智能硬件中的人机交互技术1.智能硬件的概念智能硬件Intelligent Hardware1.智能硬件的概念智能硬件是继智能手机之后的一个科技概念智能硬件是继智能手机之后的一个科技概念。通过软硬件结合的方式通过软硬件结合的方式，对传对传统的设备进行改造统的设备进行改造，进而让其拥有智能化的功能进而让其拥有智能化的功能。改造的对象可能是电子设备改造的对象可能是电子设备，例如手表例如手表、电视和其他电器；也可能以前没有电子化的设备电视和其他电器；也可能以前没有电子化的设备，例如门锁例如门锁、茶杯茶杯、汽车甚至房子汽车甚至房子。智能硬件1.智能硬件的概念传统设备在传统设备在智能化之后智能化之后，硬件具备硬件具备了了连接的能力连接的能力：硬件与硬件相硬件与硬件相互连接互连接，硬件与手机进行连接硬件与手机进行连接，硬件与人也实现了连接硬件与人也实现了连接。连接之后连接之后，硬件实现了互联网服务的加载硬件实现了互联网服务的加载、形成了形成了“云云+端端”的典型的典型应用应用架构架构、具具备了大数据等附加价值备了大数据等附加价值。而智能硬件最终目的是帮助人们更便捷地生而智能硬件最终目的是帮助人们更便捷地生活活、更高效率地生产更高效率地生产、更智慧地解决人类所面临的问题更智慧地解决人类所面临的问题。1.智能硬件的概念智能硬件实现智能硬件实现了了“互联网互联网+传感器传感器+计算计算+通信通信+智能智能+控制控制+大大数据数据+云计算云计算”等多项技术的融合等多项技术的融合，其核心是智能技术其核心是智能技术。互联网智能传感器计 算通 信控 制大数据云计算1.智能硬件的概念智能电视、机顶盒、灯光控制器、插座、智能灯泡、扫地机器人、智能音响、智能门禁、燃气监测、智能恒温、智能冰箱、智能窗帘、智能床等智能手表、智能手环、智能戒指、智能眼镜、智能头盔、智能颈环、智能隔音耳塞、智能衬衫、智能运动鞋等体感车、智能滑板、智能自行车、智能电动车、智能汽车、导航仪、电子狗、行车记录仪等智能血压计、智能血糖仪、智能心率仪、智能电子秤、智能水杯、睡眠监测仪、智能假肢、手术机器人等智能玩具、无人机、机器人等1.智能硬件的概念智能家居的基础是物联网智能家居的基础是物联网，核心在于一体化控制核心在于一体化控制。目前智能目前智能家居的发展还处于各个品类独立发展的阶段家居的发展还处于各个品类独立发展的阶段，如智能电视如智能电视、机顶机顶盒盒、灯光控制器灯光控制器、插座插座、智能灯泡智能灯泡、扫地机器人扫地机器人、智能音响智能音响、智智能门禁能门禁、燃气监测燃气监测、智能恒温智能恒温、智能冰箱智能冰箱、智能窗帘智能窗帘、智能床等智能床等等等，而智能家居的一体化解决方案还未出现而智能家居的一体化解决方案还未出现。1.智能硬件的概念智能可穿戴设备即直接穿戴在身上智能可穿戴设备即直接穿戴在身上，或是整合到用户的衣服或或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备配件的一种便携式设备。典型的可穿戴设备包括智能手表典型的可穿戴设备包括智能手表、智能手智能手环环、智能戒指智能戒指、智能眼镜智能眼镜、智能头盔智能头盔、智能颈环智能颈环、智能隔音耳塞智能隔音耳塞、智能衬衫智能衬衫、智能运动鞋等等智能运动鞋等等。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能云端交互来实现强大的功能。可可穿戴设备将会对我们的生活穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变感知带来很大的转变。1.智能硬件的概念智能交通的发展跟物联网的发展是密不可分的智能交通的发展跟物联网的发展是密不可分的，只有物联网技只有物联网技术的不断发展术的不断发展，智能交通才能越来越完善智能交通才能越来越完善。智能硬件产品体现在智智能硬件产品体现在智能交通领域能交通领域，涵盖了体感车涵盖了体感车、智能滑板智能滑板、智能自行车智能自行车、智能电动车智能电动车、智能汽车智能汽车、导航仪导航仪、电子狗电子狗、行车记录仪等等智能化产品行车记录仪等等智能化产品。智能智能交通是交通的物联化体现交通是交通的物联化体现。1.智能硬件的概念智能健康医疗的典型产品包括智能血压计智能健康医疗的典型产品包括智能血压计、智能血糖仪智能血糖仪、智能智能心率仪心率仪、智能电子秤智能电子秤、智能水杯智能水杯、睡眠监测仪睡眠监测仪、智能假肢智能假肢、手术机手术机器等等器等等。这些智能产品利用现代通信手段这些智能产品利用现代通信手段，将传统健康生理测量数将传统健康生理测量数据上传到云端据上传到云端，使用者可在手机端进行查看使用者可在手机端进行查看。因为云端保存了连续因为云端保存了连续的历史数据的历史数据，可以更方便的进行统计与分析可以更方便的进行统计与分析，更好的了解和跟踪使更好的了解和跟踪使用者的健康状况用者的健康状况。1.智能硬件的概念智能玩具智能玩具、无人机无人机、机器人等等机器人等等。2.智能硬件中的人工智能技术人工智能Artificial Intelligence2.智能硬件中的人工智能技术人工智能人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为英文缩写为AI。它是研究它是研究、开发用于模拟开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论延伸和扩展人的智能的理论、方法方法、技术及应用系技术及应用系统的一门新的技术科学统的一门新的技术科学。2.智能硬件中的人工智能技术人工智能之父麦卡锡（John McCarthy）2.智能硬件中的人工智能技术人工智能智能感知智能推理智能学习智能行动2.智能硬件中的人工智能技术弱人工智能强人工智能超人工智能3.智能硬件中的人机交互技术人机交互HumanComputer Interaction3.智能硬件中的人机交互技术人机交互是指人与计算机之间使用某种对话语言人机交互是指人与计算机之间使用某种对话语言，以以一定的交互方式一定的交互方式，为完成确定任务的人与计算机之间的信为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程息交换过程。3.智能硬件中的人机交互技术语音识别技术是指通过计算机的识别和理解过程语音识别技术是指通过计算机的识别和理解过程，将语音信号将语音信号转换为相应的文字信息转换为相应的文字信息，从而识别说话人的语音指令以及文字内容从而识别说话人的语音指令以及文字内容的技术的技术。语音合成技术是指将文本信息转变为语音数据语音合成技术是指将文本信息转变为语音数据，再以语音再以语音的方式播放出来的技术的方式播放出来的技术。语音识别与语音合成技术3.智能硬件中的人机交互技术语音特征提取语音特征提取声学模型与模式匹配声学模型与模式匹配语言模型与语言处理语言模型与语言处理 语音识别系统3.智能硬件中的人机交互技术文本分析文本分析韵律建模韵律建模语音合成语音合成 语音合成系统3.智能硬件中的人机交互技术3.智能硬件中的人机交互技术人脸识别技术是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生人脸识别技术是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并并自动在图像中检测和跟踪人脸自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部识别进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术的一系列相关技术，通常也叫做人像识别通常也叫做人像识别、面部识别面部识别。人脸识别技术3.智能硬件中的人机交互技术特征提取特征匹配识别成功识别失败摄像头被监测对象图像采集人脸图像库人脸捕获与跟踪人脸捕获与跟踪人脸识别与比对人脸识别与比对人脸建模与检索人脸建模与检索 人脸识别系统3.智能硬件中的人机交互技术刷脸认证刷脸认证身份证查验身份证查验人脸识别报警人脸识别报警3.智能硬件中的人机交互技术虚拟现实技术虚拟现实技术增强现实技术增强现实技术智能硬件