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同学们

大家好

上节课

我们了解了

嵌入式系统一些相关的基本知识

这节课呢

我们将从智能硬件的概念

智能硬件中的人工智能技术

智能硬件中的人机交互技术等几个方面

来了解智能硬件的一些相关知识

在我们的日常生活中

衣 食 住 行 娱乐

健康等等方面

都能看到大量智能硬件产品的身影

那么

什么是智能硬件呢

智能硬件

是继智能手机之后的一个科技概念

一般认为

智能硬件是以平台性底层软硬件为基础

以智能传感互联

人机交互

新型显示

以及大数据处理等新一代信息技术为特征

以新设计

新材料

新工艺硬件为载体的

新型智能终端产品和服务

传统设备在智能化之后

硬件具备了连接的能力

而连接之后

硬件实现了互联网服务的加载

形成了云+端的典型架构

具备了大数据等附加价值

智能硬件的共同特点是实现了互联网

传感器

计算

通信

智能

控制

大数据

云计算等多项技术的融合

其核心就是智能技术

支撑它的是集成电路技术

嵌入式技术

大数据技术和云计算技术

我们的日常生活

已经融入了多种多样的智能硬件产品

智能硬件产品一般可分为

智能家居产品

智能可穿戴产品

智能交通产品

智能健康医疗产品等等大类

智能家居的基础是物联网

核心在于一体化控制

目前

智能家居的发展

还处于各个品类独立发展的阶段

比如说智能电视

智能灯泡

扫地机器人

智能门禁

燃气监测

智能冰箱

智能窗帘

智能床等等

然而

智能家居的一体化解决方案并没有成熟

智能可穿戴设备是可以直接穿戴在身上

或是整合到衣服

配件中的一类便携式设备

典型的可穿戴设备包括智能手表

智能手环

智能戒指

智能眼镜

智能头盔

智能衬衫

智能运动鞋等等

目前

可穿戴设备已经给我们的生活

感知带来了很大的变化

在智能交通方面

智能硬件产品涵盖了体感车

智能滑板

智能自行车

智能电动车

智能汽车

导航仪等等智能化产品

智能交通的发展

是和物联网的发展是密不可分的

只有物联网技术的不断发展

智能交通才能越来越完善

在智能健康医疗方面

智能硬件的典型产品包括智能血压计

智能血糖仪

智能心率仪

智能电子秤

智能水杯

睡眠监测仪

智能假肢等等

这些智能产品利用现代通信手段

将传统的健康生理测量数据上传到了云端

使用者可方便地在手机端进行查看

因为云端保存了连续的历史数据

可以更容易地进行统计与分析

更好的了解和跟踪使用者的健康状况

除了前面介绍的几类智能硬件产品外

还有许许多多的其他智能硬件产品

例如智能玩具

无人机

机器人等等

大量的智能硬件新产品纷纷涌现

不但进入了成年人的世界

也不断地融入到了

少年儿童的学习和生活中

智能硬件的共同特点

是实现了多种先进技术的融合

而智能硬件的核心是智能技术

人工智能在最近几年可以说是非常火热

人工智能是研究开发用于模拟

延伸和扩展人的智能的理论

方法

技术和应用的一门新的技术科学

同时

人工智能也是一门基于计算机科学

生物学

心理学

神经科学

数学和哲学等等学科的科学与技术

人工智能作为一门学科

是由人工智能之父麦卡锡

以及一批数学家 信息学家

心理学家 神经生理学家

计算机科学家在1956年首次提出的

对人工智能的研究

由于研究角度的不同

形成了符号主义学派

连接主义学派和行为主义学派

等等不同的研究学派

从人工智能发展的历程来看

人工智能研究的内容

可大致分为智能感知

智能推理

智能学习和智能行动四类

智能感知主要研究文字识别

语音识别

图像识别等等

智能推理主要研究机器博弈

机器证明

专家系统以及搜索技术等等

智能学习专门研究计算机如何模拟

或实现人类的学习行为

以获取新的知识和技能

而智能行动

则主要研究智能调度与指挥

智能控制

机器人学等等

在人工智能领域

通常将人工智能划分为弱人工智能

强人工智能

超人工智能三个级别

第一级弱人工智能

是指可以代替人力

处理某一领域工作的人工智能

即使像超越人类围棋水平的阿尔法狗

虽然已经超越了人类在围棋界的最高水平

但在其它领域还是差得很远

所以还是只属于弱人工智能

第二级 强人工智能

是指拥有和人类一样的智能水平

可以代替一般人完成

生活中大部分工作的人工智能

有些强人工智能甚至能够拥有自己的情感

做很多人类能做的事情

甚至比人类做得更好

第三级 超人工智能

大家可以理解为

机器的智慧程度比人类还要高

在大部分领域中都超越了人类的智能

可以比世界上最聪明

最有天赋的人类还要聪明

但到目前为止

没有人能明确知道

超越人类智慧是怎样一种情形

下面

我们来简单了解一下

智能硬件中的人机交互技术

从多年智能硬件产品演进发展的情况来看

智能硬件在设计之初

就必须高度重视用户体验

而用户体验的入口就在人机交互的方式上

人机交互技术是指

通过计算机输入输出设备

以有效方式

实现人与计算机系统对话的技术

人机交互界面通常是指用户可见的部分

用户通过人机交互界面

与计算机系统进行交流并进行操作

随着物联网技术和智能硬件技术的快速发展

语音识别与合成技术

人脸识别技术

虚拟现实技术和增强现实技术等新技术

正作为新的人机交互手段

越来越多的应用到新的智能硬件产品中

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

以及文字内容的技术

而语音合成技术呢

是指将文本信息转变为语音数据

再以语音的方式播放出来的技术

语音识别与语音合成技术的结合

使人和计算机之间能够实现双向语言交流

摆脱了键盘对人机交互方式的束缚

目前主流的语音识别技术

是建立在统计模式识别基本理论之上的

一个典型的语音识别系统

一般分为三个部分

第一个部分是语音特征的提取

第二个部分是声学模型与模式匹配

第三个部分是语言模型和语言处理

而一个典型的语音合成系统

可划分为文本分析

韵律建模和语音合成三个模块

现在

语音识别技术和语音合成技术

已广泛应用于移动互联网

智能家电

汽车电子

智能客服

可穿戴设备等等众多产品中

例如

智能音箱

智能电视已进入到了千家万户

在汽车上

语音导航

语音天气搜索

语音拨打电话等等应用

极大地方便了人们的出行

下面

我们再来简单了解一下人脸识别技术

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物识别技术

用摄像机或摄像头

采集含有人脸的图像或者视频流

并自动在图像中检测和跟踪人脸

进而对检测到的人脸

进行脸部识别的一系列相关技术

一个典型的人脸识别系统

通常包括三个主要部分

第一是人脸图像的捕获与跟踪

第二是人脸的识别和比对

第三是人脸的建模和检索

目前

人脸识别技术正在得到广泛应用

例如

智能手机刷脸开锁

刷脸门禁

刷脸支付

刷脸乘车

刷脸考勤

还有人脸识别的身份证查验

人脸识别的自动报警等等

除了前面介绍的语音识别与合成技术

人脸识别技术之外

还有虚拟现实技术

增强现实技术

脑电控制技术等等新的人机交互技术

这些技术已取得了较好的进展

并在智能硬件中得到了越来越多的应用

极大的丰富了智能硬件的人机交互手段

可以看出

智能硬件的发展方兴未艾

日新月异

智能硬件的研究与应用

正不断促进嵌入式芯片

操作系统

软件编程和智能技术的快速发展

同时

智能硬件已经从智能手机

可穿戴计算设备延伸到了智能工业

智能农业

智能医疗

智能家居

智能交通等等行业和领域

物联网应用推动了智能硬件的发展

而智能硬件的发展

又为物联网应用的快速拓展

奠定了坚实的基础

如果同学们对这一方面比较感兴趣

可以在课后

多翻阅一些相关的书籍

好

同学们再见