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【Linux與邊緣運算】課程介紹

課程目標

深入淺出帶領學生進入Linux的世界，以實際操作為主，讓學生充分瞭解Linux系統的優勢，進行系統管理與提供網路服務等全方位的用途。Linux是一種開源操作系統，在許多嵌入式系統和大型伺服器上使用。它擁有強大的系統管理功能，可以處理多個用戶和應用程式的同時運行。且擁有豐富的指令和工具，可提供穩定的運行環境。Linux也是一種普遍應用於嵌入式系統的操作系統，它可以提供強大的系統管理功能和穩定的運行環境。在嵌入式邊緣裝置中，Linux可以幫助控制硬體設備，並支援各種應用程式的運行。Linux系統可以同時支援架設雲端伺服器及終端樹莓派(Raspberry Pi)等單板電腦的應用，因此學會Linux後，可應用於IOT專題實作階段，讓學生開發嵌入式邊緣裝置系統。 為能順利銜接IOT專題製作，本課程亦講授OpenCV影像辨識，以Python程式語言進行人臉辨識、車牌辨識、物件偵測等影像處理。須以Python程式語言開發，本課程可增進非資工領域學生的Python程式能力。

授課內容

課程內容分成三大區塊，分別是(1)Linux作業系統基本操作；(2)Docker；(3)樹梅派與Python影像辨識實務，知識點詳列如下：
(1) Linux作業系統基本操作
Linux介紹、發行版本、安裝規劃
Linux環境建置、隨機分配學習小組
安裝系統、安裝後續、查指令說明、檔案系統
基本檔案管理、處理文字檔內容、I/O重導與管線、資料串流指令
檔案搜尋、正規表達式、延伸正規表達式
LVM系統、檔案與目錄權限、檔案與目錄授權
檔案打包壓縮、檔案解壓縮
帳號管理、群組管理
軟體管理YUM、軟體管理APT、行程管理、背景程式
(2) Docker
Docker簡介、安裝Docker、Docker結構、Docker容器(Container)
Container生命週期(Lifecycle)、服務式Container、Docker倉庫(Repository)、Docker images、使用各種Images
建立Docker Apps、使用Base Image、複製應用程式到Image、建立Image、更多Docker應用、Docker Compose
(3) 樹梅派與Python影像辨識
Raspberry Pi介紹、組裝與系統設定
GPIO 硬體控制、安裝設定相機模組
Raspberry Pi與後端伺服器資料傳輸
數位影像處處理、OpenCV介紹與安裝
使用Python與OpenCV進行影像處理操作、影像特徵辨識與分析
使用Python與OpenCV進行平滑處理(smoothing)與銳化、邊緣偵測(edge detection)、特徵擷取(SIFT)
使用Python與OpenCV進行人臉偵測、車牌辨識、物件偵測

評量配分比重

1. 作業(20％)：依主題製作個人專題報告
2. 期中考(30％)：紙本選擇題，評量Linux語法與邏輯觀念。
3. 期末專題(40％)：小組為單位製作專題，內容為使用Raspberry Pi嵌入式硬體裝置製作邊緣裝置，如工業自動瑕疵檢測的影像辨識裝置、智慧門鈴、門禁打卡鐘等。以GitHub進行專案管理，使用標籤和分支管理系統來管理不同版本的程式碼，並使用Issue與Discussion功能來溝通和協調小組成員的工作。
4. 課後參與討論(10％)：需參與GitHub Discussion課後線上討論。

教科書/參考書

1. The Linux Programming Interface 國際中文版 (上冊)(9789864761678)
2. Docker專業養成：活用基礎與實踐技能(9789864344437)
3. Raspberry Pi 樹莓派：Python x AI 超應用聖經(9789863126997)

辦公時間

星期三 9:00~12:00 ( https://ncuedu.tw/office-hour/course )

授課週數

16+2

彈性教學說明

跨領域遷移學習