- 課程名稱：嵌入式系統總整與實作
- 選修年度：111下
- 授課教師：曾煜棋、吳昆儒
- 開課單位：資工系
- 永久課號：CSCS20054
- 學分數：3.00
- 必/選修：選修
這是一堂動手做，並且可以發揮創意的課程。也是交大資工系軟硬體整合主題學程的課程之一。有別於名稱聽起來很硬體，大多數的時間都只需要改寫老師給予的 python 程式碼，達成自己想要或是指定的功能就可以了。我其實覺得這一堂課還蠻適合新手入門，只需要非常基礎的程式能力，再加上願意動手，就很足夠。我想這也是資工系的學生很難得有機會接觸到那麼多的電子零件，期末專題甚至需要到學校對面的電子材料行買材料，也算是很新奇的體驗。
上課都會由吳昆儒老師負責，另外一位曾煜棋教授是從來沒有來到班上過，也沒有扮演任何角色。老師上課蠻彈性的，可能是因為上課時間是禮拜五下午的緣故，常常碰上連假。老師也會將課堂轉為線上課程的模式，算是很體貼需要舟車勞頓的學子們。老師講課的範圍就是講義的內容，偶爾會補充一些個人經驗，但是聲音非常的催眠。好在內容還是很豐富而且講義也寫得很清楚，想要自己看懂很容易。也有一堂課是請台灣樹梅派的總代理來幫同學上課，主題是智慧音箱的實作以及語音識別相關的技術。到最後做專題時很多組都有將喚醒詞等功能整合進自己的作品中。算是非常實用。
在第一堂課老師就會發下一大包設備，裡面有一整個學期會用到的各種感測元件還有電子材料。還有最重要的 Raspberry Pi 4 主板。平時上課只要按照講義上的指示將對應的元件組裝起來就可以運作了。通常每周會依據主題的不同而介紹不同的感測器，例如超音波、IMU 或相機模組，所有單元如下表。在期末專題時老師則會開放每組同學有 1000 元新台幣左右的預算可以根據組別的 proposal 去加購零件。例如我們這組就買了炫砲的 led 燈帶還有貴森森的電源供應器。對於大多數課程都以埋頭寫程式為主的資工系學生，這一堂課可以摸到實體的硬體元件應該算是挺新奇的體驗。
| 單元 | 單元名稱 |
|---|---|
| 1 | 課程介紹 |
| 2 | 嵌入式開發板 - 樹莓派介紹與設定 (headless) |
| 3 | 連接感測器 (GPIO, I2C) |
| 4 | 處理感測資訊 (valuable data) |
| 5 | 網路攝影機 IP cam |
| 6 | 嵌入式 + AI模型: 邊緣裝置影像辨識 |
| 7 | 嵌入式 + AI模型: 語音模型 (台灣樹莓派) |
| 8 | 網路應用: 推播廣告 |
| 9 | 樹莓派核心編譯 (Cross compile, Kernel) |
在每一堂課的講義裡面都會有一些 Discussion 以及 Quiz 要大家完成。 Discussion 通常只是對老師的上課內容作一些簡單延伸，考核同學有沒有在聽課的送分題目。而 Quiz 則是要在課堂結束之前利用老師給的 Code 做出一些更改，以實現某一些進階功能。所以基本上有認真聽課的同學都可以在上課時間內完成當周的課程，沒有回家作業真是一大優點，特別是在作業特別多的交作業大學。這堂課也有期中考，採用紙筆測驗的形式。考試內容就是從講義裡面直接出的，有認真上課應當不會太困難。
而這堂課的重頭戲就是期末專題。老師會在期中考後要同學們分成三人一組並提專案的 proposal。接下來就是去蒐集材料並一步一步完成專題。其實網路上這一類的專案真的有非常多的開源資源，找起來可以說是不費吹灰之力。而難點就是如何做出一些整合老師教學內容又有創意的作品。像是有很多組就有用上課使用到的攝像機和麥克風，就是很棒的應用。最後一周的報告就是小小的成果發表會，看到其他組的作品也會讚嘆創意真是無限，大部分組別都能想到很新奇或是有趣的應用，在 demo 的時候也是很少失敗，實在很厲害。
- Quiz 8%
- Discussion 7%
- Midterm Exam 30%
- Project Proposal 25%
- Project 30%
這是老師在第一堂課上公布的評分標準。老師也有特別標明會將全班的平均分數調整到學校規定的 78 分。也因為評分規則的關係，分數也很難很高。我在期中考有一點失常的情況下最後依然有拿到 A 的分數，我想這就是調整平均(共產主義)的魅力吧！期中考的分數分布如下，平均為 80 分，表示想拿到高分並不困難。
| 分數 | 期中考 |
|---|---|
| 0 ∼ 59分 | 2 |
| 60 ∼ 69分 | 3 |
| 70 ∼ 79分 | 11 |
| 80 ∼ 89分 | 13 |
| 90 ~ 100分 | 9 |
可能是因為我以前有玩過微控制器 Arduino，在這堂課上手 Raspberry Pi 就會覺得微處理器果然還是可以做更聰明的事情。這一堂課不太像傳統的課堂只是處理老師課堂上授予的資訊並消化整理。他會要求你有看規則書並調整現有程式的能力。也會鼓勵同學激發創意去整合自己已知和未知的知識來創作一件作品。我認為這個過程還蠻有趣且享受的。推薦給喜歡自己動手做，或是對做出實體作品有興趣的同學。