树莓派创客：手把手教你玩转人工智能 pdf下载

　　《树莓派创客：手把手教你玩转人工智能》由资深树莓派玩家精心写作，由浅入深地介绍树莓派在人工智能中的热点应用，具有很好的前瞻性，主要内容包括：树莓派的Debian Linux操作系统及其命令行的常见操作；语音传感器的使用（以ReSpeaker和Google Voice语音套件为例），即语音唤醒、语音识别、语音转文字、语音控制设备等硬件的原理及使用等；智能图像深度学习传感器Pixy2和Google Vision Kit套件的玩法；火爆的边缘推理设备Edge TPU和Coral USB加速器，比如在Edge TPU上运行TensorFlow模型、进行目标检测和训练图像分类模型等酷炫应用。
　　《树莓派创客：手把手教你玩转人工智能》紧跟技术热点，采用手把手的教学方法，其中涉及的硬件成本较低，相信任何对树莓派人工智能感兴趣的读者都会从中获益。

陈佳林，看雪论坛版主，看雪公司讲师，树莓派玩家，在移动安全领域经验丰富，多次主持银行、电信、政府及行业部门培训并参与安全研究项目。在看雪安全开发者峰会、GeekPwn多次发表主题演讲。爱折腾、兴趣广泛，树莓派骨灰级爱好者，喜欢捣鼓树莓派并将其应用到工作中去。

出版著作：《树莓派创客：手把手教你搭建机器人》，2019.11，清华大学出版社。

目 录

第1章 树莓派命令行操作入门（上） 1

1.1 命令行简介 1

1.1.1 打开命令行 2

1.1.2 ls命令的历史轶事 3

1.1.3 文件（夹）路径 4

1.1.4 主目录与改变文件夹 4

1.2 文件读写 5

1.2.1 创建文件夹 6

1.2.2 编辑文件与翻页 8

1.2.3 cat、head与tail指令 9

1.2.4 小心使用rm 10

1.3 安装软件与用户权限 10

1.3.1 了解sudo 11

1.3.2 软件列表 12

1.3.3 文件属性 13

1.4 管道与流处理 14

1.4.1 重定向 14

1.4.2 grep命令 15

1.4.3 正则表达式 15

1.4.4 文件重定向 17

1.4.5 添加内容 18

1.5 用户相关命令 19

1.5.1 创建新用户 19

1.5.2 切换用户 20

1.5.3 自定义命令行 21

1.6 硬盘管理 21

1.6.1 挂载与连接 22

1.6.2 找到磁盘 22

1.6.3 文件系统列表 23

1.6.4 通过nano编辑 24

第2章 树莓派命令行操作入门（下） 25

2.1 网络操作 25

2.1.1 配置网络 25

2.1.2 配置静态IP 26

2.1.3 Ping命令 27

2.1.4 使用SSH远程登录 28

2.1.5 共享文件夹 30

2.2 进程管理 31

2.2.1 显示进程 32

2.2.2 现代进程管理器 32

2.2.3 后台任务 33

2.2.4 信号 34

2.3 下载、编译与安装 34

2.3.1 下载与解压缩 35

2.3.2 手动编译 36

2.3.3 通过脚本安装 37

2.3.4 磁盘映像 38

2.4 系统启动与关闭 38

2.4.1 传统的开机启动 38

2.4.2 新时代的开机启动：Systemd 40

2.4.3 周期运行：cron 41

2.4.4 自定义启动 43

2.5 备份策略 44

2.5.1 备份整个文件系统 45

2.5.2 备份到远程服务器 46

2.5.3 自动登录目标服务器 47

2.5.4 编写脚本自动执行 48

2.5.5 安全移除数据 49

第3章 智能语音(一)：ReSpeaker 51

3.1 树莓派语音助手套件ReSpeaker1：环境准备 51

3.1.1 硬件介绍 52

3.1.2 系统配置与驱动安装 52

3.1.3 录音播放测试 56

3.1.4 安装Python虚拟环境 58

3.1.5 控制板载LED：APA102 58

3.2 语音识别和对话 60

3.2.1 Google Assistant配置及下载 60

3.2.2 树莓派驱动安装 66

3.2.3 安装声卡并启动ReSpeaker 68

3.2.4 唤醒ReSpeaker 74

3.3 Alexa SDK 和 DuerOs SDK 75

3.3.1 配置和DOA测试 75

3.3.2 语音对话 76

3.3.3 语音转文字 78

3.4 可能会出现的一些问题 81

第4章 智能语音(二)：Google AIY Voice Kit 83

4.1 简介和组装 83

4.1.1 Voice Kit简介 83

4.1.2 开始前的准备 83

4.1.3 材料清单 85

4.1.4 组装Voice Kit 86

4.1.5 搭建外部框架 94

4.2 准备软件环境 101

4.2.1 准备系统tf卡 101

4.2.2 AIY Projects APP 101

4.2.3 连接显示器、鼠标和电脑 103

4.3 启动Google Assistant 106

4.3.1 远程连接Voice Kit 106

4.3.2 确保音频正常工作 109

4.3.3 获取谷歌云平台证书 111

4.3.4 运行内置对话demo 121

4.3.5 将demo设置成开机启动 124

4.3.6 查看日志 126

4.3.7 更新和支持信息 126

4.4 更多玩法 127

4.4.1 Python api library 127

4.4.2 使用Cloud Speech API 128

4.4.3 Voice Kit GPIO引脚扩展指南 132

4.4.4 搭配Android Things 137

第5章 智能图像（一）：Pixy2 138

5.1 Pixy2详解 138

5.1.1 主要功能 140

5.1.2 极强的颜色感知能力 141

5.1.3 巡线系统中的线跟踪 144

5.1.4 直接播放视频 148

5.2 安装PixyMon 149

5.2.1 在Mac上安装PixyMon 149

5.2.2 在Windows Vista/7/8/10上安装PixyMon 151

5.2.3 在Windows XP上安装PixyMon 153

5.2.4 在Linux上安装PixyMon 155

5.3 教Pixy2学习一个物体 159

5.3.1 基本原则 159

5.3.2 多种颜色标记 161

5.3.3 白平衡 162

5.3.4 通过PixyMon教授 162

5.3.5 标记调整 163

5.4 巡线功能详解 165

5.4.1 PixyMon的“视图（View）”和“微调（Tuning）”选项卡 166

5.4.2 PixyMon的“专家（Expert）”和

“条形码标签（Barcode Labels）”选项卡 167

5.4.3 线跟踪算法快速上手 171

5.4.4 在微控制器上执行线跟踪程序 176

5.5 将Pixy2与微控制器连接 178

5.5.1 与Arduino连接 178

5.5.2 与树莓派连接 181

5.5.3 与BeagleBone Black连接 185

5.5.4 与其他微控制器连接 187

5.5.5 接口说明 189

5.6 组装与测试云台系统 196

第6章 智能图像(二)：Google AIY Vision Kit 209

6.1 组装 209

6.1.1 两种组装方法 210

6.1.2 了解硬件刷写系统 211

6.1.3 详细组装过程 212

6.1.4 连接电路 220

6.2 运行第一个Demo 238

6.2.1 通电开机 238

6.2.2 运行“笑脸检测器” 239

6.2.3 使用AIY APP连接到Vision Kit 240

6.2.4 使用显示器、鼠标和键盘连接到Vision Kit 245

6.3 Vision Kit的更多功能 248

6.3.1 在树莓派上显示一张图片 248

6.3.2 关闭“笑脸检测器”释放资源 249

前 言

首先，为什么要写这本书？

面对这个问题，我的内心是复杂的。虽然我是一名理科生，但是这个问题我并不想用各种参数对比、性价比等冷冰冰的数字来回答，我想感性地、大声地、骄傲地回答这个问题，因为——我就是喜欢树莓派！

由于工作的原因，身边总是围绕着大量的工程师，他们中的大多数都跟我一样，第一眼就喜欢上了这块电路板。而且喜欢上之后就再也离不开它，从2012年的第一代一直追到最新的3B+版本的人不在少数。而且非常神奇的是，这块电路板“软硬通杀”，不管是玩硬件的朋友看到，还是玩软件的朋友看到，都会爱不释手，并很快地上手融合到自己的项目中去。

树莓派是一款真正的电脑，凭借强劲的CPU性能，树莓派无所不能，从上网、玩游戏、看电影、听音乐，到控制电路、控制传感器，进行科学计算、边缘计算、云计算，甚至深度学习、人工智能、图像识别、环境感知等高级应用，树莓派都可以做到轻松应对、游刃有余。

与此同时却保持着非常低廉的售价，官方售价一直是35美金，要知道传统的一台完整的电脑哪怕350美金都不一定买得到，这一点尤为可贵。当今的中国、以及未来的世界，会出现越来越多的自动化工作，需要越来越多的程序员，降低计算机的普及门槛，让更多的人更早的接触编程，并且热爱上编程，这是一项伟大的工作！

我特别喜欢给树莓派刷上各种定制过后的系统，树莓派可以刷安卓、Windows、Debian、Ubuntu、OSMC、PiNet、OpenNAS等各种功能丰富、适用于不同场景的操作系统，得益于其超低的功耗，拿来做服务器24小时不关机也不心疼，换一张tf卡，立马又是一个新系统，对于我们经常“蹂躏”系统环境的逆向工程师来讲，帮助巨大。

业余时间我经常跟同事一起，利用树莓派软硬结合的特性，搭建各种树莓派充当“神经中枢”的机器人，并且参加一些机器人比赛，适逢清华出版社王老师盛情邀请，特此记录一些平时玩树莓派搭建机器人的技术，以期遇到更多喜欢树莓派的朋友，一起发扬树莓派提倡的创客文化，顺便提高自身的技术和水平。

希望可以跟大家保持联系，一起多多交流。

陈佳林

上海张江高科

2019-12-23