图灵汇官网

导览

当前时代正经历一场革新，其影响堪比文艺复兴与工业革命。业界普遍认为，人工智能（AI）与物联网（IoT）是引领这一变革的关键领域，它们将推动世界的现代化进程，并在未来的日子里展现出巨大的发展潜力。

本文旨在通过解析AI与IoT的概念，揭示我们对这两者所能预见的期望。我们将探讨如何利用这些集成技术开发创新与创造性的项目，并深入分析一种优化代码部署至嵌入式设备的方法。

物联网（IoT）概览

物联网是指由嵌入传感器、软件及其他技术的物理实体构成的网络，它们通过互联网或其他设备与系统相连，实现数据交换。随着嵌入式系统、无线传感器网络、控制系统、自动化等领域技术的不断融合，物联网的定义持续演进。在消费市场，物联网技术常与“智能家居”相提并论，涵盖了支持多系统生态的设备与电器，可通过与相关生态系统内的其他设备进行交互与控制。

AI与AIOT的结合

人工智能是一个广泛的研究领域，包含了自然语言处理（NLP）、人工神经网络、计算机视觉、机器学习、深度学习、机器人学等多个子类。其核心定义在于开发能够执行通常需要人类智慧才能完成任务的计算机系统，如视觉感知、语音识别、决策制定与语言翻译。

据麦肯锡全球研究所的报告预测，到2030年，人工智能预计将额外创造13万亿美元的经济价值。即便在当前阶段，人工智能技术已经为软件产业带来巨大收益，而这一趋势有望在未来扩展至零售、旅游、运输、汽车、材料与制造业等多个行业。

AI与IoT的融合形成了一种新颖、独特且充满潜力的研究方向——AIOT。搭载了人工智能的物联网设备能创造出具备自主智能行为的智能机器，显著提升决策能力，几乎无需人为干预。

入门指南

• Arduino：Arduino是一款基于ATmega微控制器的开发平台，非常适合启动机器人与物联网项目的初学者。它以其易用性著称，被业余爱好者、开发者和专业人士广泛应用于各种创新项目中。根据个人经验，Arduino是实现机器人梦想的理想选择之一，尤其适合那些寻求简单、直观编程体验的用户。

Arduino提供多种规格与尺寸，包括Nano、Uno与Mega。Nano小巧轻便，适用于较为简单的项目；Uno则适中，适合初学者进行试验与基础项目；Mega尺寸较大，适合较为复杂的应用场景。对于新手而言，从Arduino Uno开始是一个明智的选择，随后逐步过渡至更高级的嵌入式设备。

• Raspberry Pi：Raspberry Pi是一款单板计算机，是学习编程与计算的理想工具。它提供了丰富的可能性，如构建计算机视觉项目、游戏与物联网应用等。通过摄像头，Raspberry Pi能够执行物体检测、面部识别与监控等任务。无论你是编程初学者还是中级业余爱好者，Raspberry Pi都是成本效益极高的学习工具。

借助Raspberry Pi与Raspbian操作系统，用户可以使用多种编程语言，特别是Python。Thony编辑器作为预装程序，为Python代码的编写提供了便利。所有在Raspberry Pi上编写的程序，包括机器学习与深度学习项目，都易于部署。外部设备如摄像头、音频设备等可与Raspberry Pi集成，用于执行实时计算机视觉任务，如视频监控与人脸识别。

• NVIDIA Jetson Nano：NVIDIA Jetson Nano是人工智能操作的理想平台，相较于Raspberry Pi，它拥有更强的计算能力，价格略高。这款设备被NVIDIA誉为开发数百万个新型小型低功耗人工智能系统的理想工具，适用于入门级网络录像机、家庭机器人与具有全面分析能力的智能网关等应用。

NVIDIA Jetson Nano支持多种神经网络操作，包括图像分类、分割、对象检测与语音处理等。尽管其价格较高，但Jetson Nano的性能优势使其成为开发高级项目的重要起点。其强大的功能使其能够执行多种任务。

量化训练与部署优化

面对在低端设备上运行复杂程序时遇到的硬件限制问题，训练后量化成为了一种有效解决方案。这种技术通过减少模型大小，同时优化CPU与硬件加速器的延迟，几乎不牺牲模型精度，从而提高目标设备上的算法与模型性能。

通过TensorFlow Lite转换器，已训练的浮点型TensorFlow模型可以被转换为TensorFlow Lite格式，进而进行量化处理。在Raspberry Pi等设备上应用此方法特别有用，能优化对象检测模型、人脸识别模型等应用。此外，TensorFlow Lite在Android与iOS系统上也表现出色。

在探索AI与IoT技术时，模型的训练后分析与量化对于提高项目效率、质量与紧凑性至关重要，有助于将项目部署至更广泛的用户群体。量化模型在保持与原始模型相当精度的同时，实现了高效的运行，简化了部署流程。

展望未来，AI与IoT的结合将继续塑造科技与社会的格局，带来令人振奋的创新。你计划如何参与这场革新，构建自己的项目以迎接这一未来呢？

这段改写旨在保持原文的核心信息，同时通过改变语句结构、词汇选择与细节描述，力求与原文在语言风格上有所区别。