边缘AI计算 · 传感器数据预处理与特征提取实战

01

边缘计算+AI传感器角色智能家居工业物联网

02

传感器数据采集基础

温度/湿度加速度/陀螺仪采样率ADC

03

数据格式与协议

I2CSPIUART数据帧结构

04

数据预处理之去噪

移动平均中值滤波高斯滤波卡尔曼滤波

05

数据预处理之归一化

Min-MaxZ-score鲁棒归一化场景对比

06

缺失值处理

删除法均值填充中位数填充插值法

07

异常值检测

3σ原则箱线图孤立森林DBSCAN

08

降采样与重采样

降采样策略最近邻插值线性插值抗混叠

09

时域特征提取（上）

均值/方差标准差RMS峰值

10

时域特征提取（下）

偏度/峭度波形因子峰值因子裕度因子

11

频域特征提取（上）

FFT原理频谱计算幅度谱功率谱

12

频域特征提取（下）

频谱质心频谱带宽频谱熵子带能量

13

时频域特征提取

STFT小波变换MFCC

14

统计特征提取

自相关/互相关协方差PCA降维

15

加速度计数据处理

三轴校准重力去除姿态角

16

陀螺仪数据处理

角速度积分零偏稳定性四元数融合

17

麦克风阵列数据处理

波束成形声源定位VAD

18

温度/湿度传感器处理

非线性校正温度补偿响应时间

19

压力传感器数据处理

海拔高度气压变化率动态压力

20

光传感器数据处理

环境光自适应闪烁检测色温估计

21

多传感器融合基础

时间戳同步坐标系对齐卡尔曼融合

22

边缘端特征选择

过滤式包裹式(RFE)嵌入式(Lasso)

23

特征工程实战

滑动窗口重叠窗口特征矩阵标签对齐

24

嵌入式平台优化

定点数转换查表法循环展开内存对齐

25

TinyML与模型部署

TFLite MicroCMSIS-NNINT8/FP16

26

实时数据流处理

环形缓冲区双缓冲DMA中断驱动

27

低功耗设计策略

事件触发自适应采样深度睡眠数据压缩

28

边缘AI安全与隐私

AES加密差分隐私联邦学习固件更新

29

项目实战：智能穿戴 · 步态识别

数据采集预处理特征提取部署

30

项目实战：工业异常检测 · 振动分析

传感器选型数据管道故障特征边缘推理