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智能家居設計：樹莓派上的Python實現

為了解決Google Assistant 米 家的問題，作者賀雪晨 這樣論述：

本教材拋棄傳統的面面俱到的做法，簡單介紹Python及庫的安裝後，馬上利用開源軟體Homeassistant在電腦上進行智慧家居的實踐，包括語音、短信、攝像頭、飛利浦燈具、小米智慧家居設備；隨後根據進一步擴大智慧家居功能的目標出發，介紹Python的相關程式開發方法並把它結合到Home assistant中；同理介紹OpenCV及其在Home assistant的應用，包括人臉識別、運動檢測等。隨後引入樹莓派進行Homeassistant智慧家居的開發，通過樹莓派在外網利用手機操作智慧家居的方法。最後通過幾個綜合案例提升智慧家居的開發能力。 賀雪晨，男，高級工程師， 現任上

海電力大學電子與資訊工程系主任。主持2019年上海高校本科重點教學改革專案“基於人工智慧應用場景的產教深度融合實踐教學改革與探索”；主持2019年上海市高水準應用型大學建設重點教改專案“新工科背景下卓越工程師培養模式探索”和“嵌入式智慧技術產教融合教學團隊”。 第1章概述1 1.1Python安裝2 1.2查看安裝的庫3 1.3思考題4 第2章Home Assistant5 2.1安裝和測試Home Assistant5 2.2修改經緯度10 2.3Internet資訊服務中的天氣預報11 2.4語音與媒體播放機——百度語音與Kodi12 2.4.1創建百度語音應用13 2

.4.2配置Home Assistant13 2.4.3使用Kodi進行語音播報14 2.5攝像頭與影像處理——IP攝像頭15 2.5.1安裝IP攝像頭15 2.5.2修改設定檔15 2.6利用Twilio實現通知提醒17 2.7家電控制——飛利浦燈具18 2.8家電控制——小米設備22 2.8.1添加小米閘道及小米ZigBee設備22 2.8.2添加小米WiFi設備25 2.9自動化31 2.9.1觸發器31 2.9.2條件33 2.9.3動作34 2.9.4在Home Assistant前端配置自動化34 2.9.5編寫代碼實現自動化36 2.10思考題38 第3章樹莓派39 3.1樹莓

派的安裝和使用39 3.1.1燒寫映射檔至SD卡39 3.1.2啟動樹莓派41 3.1.3PuTTY44 3.1.4VNC Viewer47 3.1.5檔案傳輸50 3.1.6Linux常用命令與文本編輯51 3.2樹莓派中的Home Assistant53 3.2.1自啟動Home Assistant53 3.2.2備份映射與SD卡克隆56 3.3組件接入57 3.3.1語音與媒體播放——Google語音與VLC57 3.3.2利用電子郵件實現通知提醒61 3.3.3腳本與自動化64 3.3.4範本與自動化69 3.3.5利用小米萬能遙控器實現家電控制74 3.3.6USB攝像頭77 3.3

.7虛擬攝像頭79 3.4人臉識別80 3.4.1dlib配置80 3.4.2本地dlib人臉探測84 3.4.3微軟人臉特徵檢測88 3.4.4微軟人臉識別與認證91 3.5介面States UI與Lovelace UI95 3.5.1States UI介面優化95 3.5.2Lovelace UI介面優化97 3.6手機訪問Home Assistant102 3.6.1免費雲伺服器102 3.6.2SSH隧道構建109 3.6.3FRP隧道構建111 3.7使用TensorFlow進行物體識別115 3.7.1安裝TensorFlow116 3.7.2配置TensorFlow116 3.7

.3在Home Assistant中實現物體識別119 3.8思考題121 第4章Python122 4.1Python快速入門122 4.1.1Python程式編寫122 4.1.2方法123 4.1.3迴圈124 4.1.4分支124 4.2樹莓派Python程式設計基礎125 4.2.1變數126 4.2.2值和類型127 4.2.3結構體129 4.2.4控制程式流程133 4.2.5函數135 4.2.6類137 4.2.7模組140 4.3Python與Home Assistant141 4.3.1組件和域142 4.3.2實體、狀態和屬性143 4.3.3事件和服務148 4.

3.4平臺152 4.4編寫二維碼組件153 4.5樹莓派GPIO設備控制156 4.5.1Python程式設計控制LED158 4.5.2利用Home Assistant組件控制LED164 4.5.3利用自訂Home Assistant服務控制LED165 4.6思考題168 第5章OpenCV169 5.1圖像170 5.1.1圖像讀寫170 5.1.2影像處理172 5.2視頻179 5.2.1視頻捕獲179 5.2.2保存視頻180 5.3人臉識別180 5.3.1人臉檢測180 5.3.2人臉加工182 5.3.3人臉比對183 5.4運動檢測184 5.5KNN背景分割器186

5.6OpenCV在Home Assistant中的實現187 5.7思考題189 第6章綜合實踐專案190 6.1智慧音箱設計與實現190 6.1.1雙傳聲器樹莓派擴展板190 6.1.2喚醒詞服務snowboy192 6.1.3語音辨識模組SpeechRecognition194 6.1.4喚醒後語音辨識196 6.1.5文字處理與回饋199 6.1.6圖靈機器人204 6.1.7自訂喚醒詞206 6.2MagicMirror在Home Assistant中的實現209 6.2.1MagicMirror安裝209 6.2.2天氣元件Open Weather的配置與安裝211 6.2.3

協力廠商元件Weekly Schedule的配置與安裝213 6.2.4獲取Home Assistant中的實體資訊215 6.2.5與智能音箱聯動217 6.3思考題219

Google Assistant 米 家進入發燒排行的影片

影響消費者使用智慧音箱數位內容因素之初探

為了解決Google Assistant 米 家的問題，作者洪于迦 這樣論述：

　　隨著AI技術與各種語音助理發展越來越成熟，近年來更是應用於智慧音箱來播放音樂、有聲書，廣播，學習類等等的數位內容。只要以最簡單的口語交流就能播放一些有聲的數位內容。本研究中以中國北京市與上海市的大學生為分析對象，用網路問卷方式收集331份問卷。使用科技接受模型以易用性、有用性、使用態度、行為意向等四個構面，分析消費者使用智慧音箱應播放數位內容的行為意圖。研究結果顯示多數消費這使用智慧音箱在1年以下，使用的智慧音箱品牌為小米。消費者最可能付費購買播放音樂APP軟體應用於智慧音箱，最常用智慧音箱播放音樂。而易用性構面是各個構面影響行為意向最重要的變數，建議企業在研發應用於智慧音箱的數位內容時

，在智慧音箱操作界面上盡量做到簡單易懂。提高語音助理辨識語言含意的能力,使消費者能動動口就能輕易使用APP軟體的各功能。

AIQ：不管你願不願意，現在已是AIQ比IQ、EQ更重要的時代

為了解決Google Assistant 米 家的問題，作者NickPolson 這樣論述：

工業時代靠IQ，資訊時代要EQ────   智慧革命時代，若想跨域轉型求生 駕馭全世界的機器替你做事 唯一致勝方程式 ── AIQ ＝AI ╳ IQ 　　★美國亞馬遜書店讀者4顆星評價 　　★《華爾街日報》、《星期天泰晤士報》、《經濟學人•商論》、暢銷書《蘋果橘子經濟學》作者李維特、經濟學大師泰勒•柯文好評強推 　　「終於有人站出來撰述這個劃時代的主題了。」───《蘋果橘子經濟學》暢銷作家 李維特 　　AI革命正在重塑我們的世界，就像工業革命重塑十九世紀的世界一樣。「AIQ」，就是善用AI技術的能力，檢測一個人能否善用AI來提升工作與生活的便利性，讓自己過得更好。 　　AI不是科幻

電影的機器人，而是「演算法」，無處不在且無時無刻都在「改變」我們的生活，例如醫生用AI診斷和治療癌症、銀行用AI檢測詐騙行為、電力公司用AI節能省電……有些改變帶來莫大希望，包括高效完成繁複作業、提供更安全的工作場所與更完善的醫療保健、減少語言障礙等，但有些改變也敲醒警鐘，例如就業機會減少、數據運用與個人隱私的拉鋸，乃至AI導致錯誤決策卻毋須承擔責任。 　　因此，本書鎖定三大面向，闡述「人機分工協作、共存互生再生」的重要： 　　一、想在世界立足，必須瞭解智慧機器如何運作，也就是「演算法」：幾乎所有AI系統都遵循同樣的「演算法流程」範本。 　　二、AI只說一種語言──數學語言。理解AI背後

的數學運作，就會發現它不再神祕難解。作者保證：數學白痴也不用擔心，人工智慧的數學非常簡單！ 　　三、AI不是威脅，人機不該對立，應思考如何共存共榮：人類可以利用機器克服內在的認知弱點，學習機器的運作邏輯，強化自身思考方式，如此一來，快樂、效率、成就感都能升級進化。 本書特色 　　1. AI關鍵發展史上，7個人類智慧影響人工智慧的故事 　　AI，其實是老智慧激出新創意，大幅降低改變世界的門檻，一個微小創意都可能改寫商業邏輯、顛覆生活形態。透過程式語言女王、白衣天使南丁格爾、天才科學家牛頓、洋基傳奇打者等人的故事，瞭解數據、機率與更好的思維方式。古早以前經過驗證的先人創意，在以人工智慧為核

心的新技術革命中，仍然扮演關鍵要角！ 　　►Netflix稱霸影音產業的創新商業模式「個人化推薦」，源自二戰流亡數學家為拯救無數飛行員而發明的「生存推薦系統」。 　　►「宇宙有多大？」此流傳數千年的大哉問，與「機器學習」大有關係，影響範圍從小黃瓜分類、照片辨識乃至掃蕩公廁衛生紙小偷。 　　►即時監控系統的誕生自牛頓最嚴重的一次「數學錯誤」，提醒我們在海量數據中「偵錯」有多重要。 　　►「向電腦大聲說出指令，任何商品都會被送到家門口」Alexa、Google Assistant智慧語音助理的成功，多虧60年代程式語言女王率先用英語成功與電腦溝通。 　　2. 解讀促進AI發展的4大元素 　　

站在巨人肩膀上，學習如何透過AI時代最關鍵的4大元素，培養利用AI解決實際問題的能力，大幅提升你的AIQ！ 　　►速度更快的晶片 　　►有價值的巨量數據資料 　　►雲端計算 　　►最重要的「創意」 　　3. 機器智慧（machine intelligence）新解！借助人工智慧之力「放大」人類智慧 　　學習機器的運作邏輯，用機器克服內在的認知弱點，強化自身思考方式，做出精準又有遠見的決策──你對機器越瞭解，你的AIQ就越高。 名人推薦 　　陳昇瑋▕ 台灣人工智慧學校執行長 　　葛如鈞▕ 北科大互動設計系助理教授 　　鄭國威▕ 泛科知識共同創辦人 　　謝伯讓▕ 腦科學家，《大腦簡史》作

者 　　史帝文．李維特▕《蘋果橘子經濟學》暢銷作家 　　泰勒‧柯文▕ 經濟學大師暨《再見，平庸世代》暢銷作家 各界盛讚 　　雖然我不是電腦科學家，但人工智慧是我一直很關注的主題。為了製作泛科學院的「從零開始的 30 堂人工智慧必修課」，我在 2018 年 10 月到 12 月，密集地讀了快 30 本人工智慧科普書，雖然這些書各有切入點，但也顯出高度的一致性。正當我認為已經沒有其他寫法的時候，我看到《AIQ》這本書，大為驚艷。 　　本書作者不愧是名校的教育者，循序漸進且循循善誘，同時著重歷史縱深與技術觀念，讓人工智慧卸下媒體套上的光環，以最原始、最核心的樣貌，讓讀者能藉著作者的鋪陳獲得最重要

的AI思維，除了好看，我認為也是最適合做為教科書的人工智慧論述。我極為榮幸有機會推薦本書，也會將這本書列為我的課程的延伸必讀好書。──────────鄭國威，泛科知識共同創辦人 　　你知道要如何找出戰火下飛機的脆弱機身部位嗎？你知道如何有效率地找到沉船嗎？你知道如何找到消費者可能會喜歡的商品嗎？最好的方式之一，不是閉門苦思推理，而是要透過人工智慧（大數據和條件機率），來幫你找出解答。在這個充滿資訊的世界之中，除了IQ和EQ，未來的致勝能力還需要AIQ，也就是知道哪裡可以使用AI，以及如何使用AI的能力。這本書中深入淺出的故事和描述，將為你打開一條道路，幫助你理解並運用AI。─────────

─謝伯讓，腦科學家、《大腦簡史》作者 　　終於有人站出來撰述這個劃時代的主題了。本書探索驅動未來科技的創意發展史，令人驚嘆，同時揭開背後核心概念的神祕面紗，以積極、有趣的視角，凝視人類創造力與功能強大的機器相結合，得以釋放出無限潛力。──────────史帝文‧李維特（Steven D. Levitt），《蘋果橘子經濟學》共同作者 　　「角度新穎，充滿獨創見解（真不可思議）！針對AIQ這個主題作了出色的闡述。」──────────泰勒‧柯文（Tyler Cowen），經濟學大師暨《再見，平庸世代》暢銷作家 　　本書以行之有效的方法形塑AI的樣貌，縮短它與讀者的距離，譬如說，電腦只是解決相

似問題比較快的工具。就像書名所示，AIQ一詞結合了AI與IQ，強調人類必須兩者兼得。──────────《華爾街日報》 　　論述嚴謹周全，卻出奇地簡單易讀。完整說明AI 的實際發展與運用之餘，也針對優劣得失懇切提出質疑……AIQ一書扮演著無可挑剔的「解釋者」（explainer）角色，複雜難懂的主題變得簡單明瞭，不僅勾勒出如何利用AI把事情做對做好的鮮明藍圖，同時清楚指出AI也會走錯路。──────────Strategy + Business雜誌 　　極富娛樂性與說服力。本書旨在說明人工智慧如何獲致出色結果。兩個作者就像興奮又激動的技師，打開了一輛超跑的引擎蓋開始解說，文字充滿熱情，數據

科學（data science）在他們筆下變得平易近人又振奮人心。──────────《星期天泰晤士報》 　　波爾森和史考特帶領我們一窺人工智慧和數據科學的葫蘆裡到底賣什麼藥，讓我們明白大多數演算法的背後，其實是人類設法解決問題、試圖讓世界變得更美好的故事。本書對於電腦在生活各層面無所不在、徹底發揮影響力的這個時代，提出樂觀的願景，引人入勝。──────────麥可‧凱西（Michael J. Casey），麻省理工學院媒體實驗室數位貨幣計畫高級顧問、《真相機器》（The Truth Machine）共同作者 　　終於有講述AI與數據科學概念的作者是貨真價實的「數據行家」了！本書作者不僅戳

破時下媒體膨風的觀點與迷思，也清楚說明屢屢繳出亮眼成績的演算法背後有何概念，以及如何運用巨量數據來建置演算法。不過，他們也很清楚演算法的限制與潛藏的風險，因此呼籲我們的社會必須仔細審視、甚至規範演算法的用途。故事好看，細節說明恰到好處，一讀就停不下來：我自己也獲益良多。──────────大衛．史匹格哈特爾（David Spiegelhalter），劍橋大學統計實驗室公眾理解風險中心（Public Understanding of Risk）溫頓教授（Winton Professor）  

有關數位平台反托拉斯規制問題之研究

為了解決Google Assistant 米 家的問題，作者朱金藝 這樣論述：

數位時代中，數位平台業者實施了牽涉到數位技術運用的一些新形態的限制競爭行爲，引起了對相關行爲反托拉斯規制方面的疑問與異見。藉由相關個案的累積，以美國、中國大陸晚近涉及數位經濟的案例作爲實務探討，研析數位經濟方面的反托拉斯法制議題。佐以蒐整相關主題的學理爭議，以限制競爭行爲三大態樣——獨占、結合與聯合行爲作爲區隔，探討數位平台業者所實施的競爭行爲於不同法律規制態樣中所生之法制適用問題與政策因應的重點議題與可能方向，對數位平台業者實施的限制競爭行爲之因應作出評斷。綜合來看，當前各地反托拉斯法制可以有效因應數位平台業者實施的限制競爭行爲，但鑑於此前對數位平台限制競爭行爲之規制多採放任自由主

義，面對數位經濟似乎已達到瓶頸時期、缺少創新動力，本文傾向於加強反托拉斯法之執行，主張在傳統以競爭效應爲主要特徵的反托拉斯適用上輔以消費者福利標準進行檢視，審慎選擇救濟措施，以防止將不利益轉嫁給消費者。 本文第一章對本研究背景、目的、方法等作初步介紹，第二章對數位平台分類與特徵等作簡要說明。第三章集中於立法目的之探討、美國反托拉斯法制沿革之介紹，明確後文對反托拉斯法制適用研究所採行的基本價值理念。第四章則討論數位領域供需規律與反托拉斯法制之基本原則。第五章主要對大陸以《反壟斷法》爲主的法律體系與台灣以《公平交易法》爲主的法律體系進行比較研究。第六章結合美國、大陸具市場力量的數位平台業者相

關案例進行剖析，對數位平台業者涉嫌濫用市場支配地位行爲之反托拉斯規制與法律政策調試進行研析；第七章則以同樣的模式研究數位平台業者結合。第八章則分析Uber平台及其勞務提供者的定性問題，探究是否可以運用反托拉斯法促使加強對勞務提供者權益的保障。第九章承接前章Uber案例分析的內容，研究數位平台以演算法爲工具的實施水平聯合行爲之反托拉斯規制。最後則爲本文結論章節，再次明確本文觀點以及總結對相關法制與政策發展的探討。