AI教育基础：图形化编程的拓展应用

本书专注于编程本身，但以智能生活为主题，为图书的使用者预留了一个广泛的实现空间。搭配各种外延的设备，大家可以亲自动手，制作一件属于自己的智能生活产品。让编程从虚拟世界走向现实世界。
读者定位：本书覆盖范围广，既适合低年级学生长期使用，也适合高年级低基础的学生入门使用，并给高、低年级的学生提供了一个交流的机会。各种配套资料，配合网站上音视频材料，构成系统化的学习交流辅助平台。所以此书不仅可作为学校、培训机构的教学书，也可以作为学生和学生家庭一起自学的系列图书。本书还配套有丰富的外设产品，也可以在创客教室自行设计生产和程序进行匹配。

　　“BIT-LOGIC”人工智能教育课程体系，以教育部2017年颁布的信息技术课程为标准，参照国际主流的CSTA计算机科学教育标准，对标全国青少年软件编程等级考试标准，按照学员年龄进行分层，设计出适合中国10岁至18岁学员的多级梯度课程体系。确保了从零基础学员到编程专业级精英群体的全面覆盖，属于可按年级切入的嵌套矩阵式课程树体系。
　　《AI教育基础：图形化编程的拓展应用/BIT-LOGIC人工智能教育系列图书》专注于编程本身，但以智能生活为主题。为图书的使用者预留了一个广泛的实现空间。搭配各种外延的设备，大家可以亲自动手，制作一件属于自己的智能生活产品，让编程从虚拟世界走向现实世界。
　　《AI教育基础：图形化编程的拓展应用/BIT-LOGIC人工智能教育系列图书》覆盖范围广，既适合低年级学生长期使用，也适合高年级低基础的学生入门使用。

思悟天科技（SIWT）智能教育研发中心，由毕业于北京大学、清华大学、中科院、北京科技大学、北京师范大学等知名院校的众多智能教育相关专业人士，在人工智能、芯片设计、K-12教育等领域的多位资深专家、学者指导下，融合具有丰富一线教学经验的教师团队组成。

引  章  小思的智能生活
第一课  智能路灯
第二课  智能灯（声控）
第一节 普通声控灯
第二节 可控声控灯
第三课  智能风扇
第一节 摇头风扇
第二节 可控摇头风扇
第三节 调速风扇
第四课  智能窗帘
第一节 光敏窗帘
第二节 触摸控制窗帘
第三节 智能窗帘
第五课  智能报警器（危险气体泄漏）
第六课  智能演奏台
第七课  智能浇花器
第一节 简易浇水装置
第二节 自动浇灌机
第八课  智能道闸杆
第九课  智能车（无线遥控）
第一节 无线遥控器
第二节 定时变向小车
第三节 无线遥控小车
第四节 体感遥控小车
第五节 无线控速小车
第十课  智能避障小车（红外）
第一节 单边避障
第二节 双边避障
第三节 多边避障
第十一课  智能车（自动跟随）
第一节 简易智能跟随车
第二节 遥控智能跟随避障车
第三节 智能自律跟随避障车
参考答案
第一课 智能夜灯
第二课 智能灯（声控）
第三课 智能风扇
第四课 智能窗帘
第五课 智能报警器（危险气体泄漏）
第六课 智能演奏台
第七课 智能浇花器
第八课 智能道闸杆
第九课 智能车（无线遥控）
第十课 智能避障小车（红外）
第十一课 智能车（自动跟随）

第一课  智能路灯
太阳能路灯是一种把太阳能作为能源的路灯，因其具有不受供电影响，不用开沟埋线，不消耗常规电能，只要阳光充足就可以就地安装等特点，受到人们的广泛关注。又因其不污染环境，而被称为绿色环保产品。太阳能路灯既可用于大城市的公园、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度较小，交通不便，经济不发达，缺乏常规燃料，或者难以用常规能源发电但太阳能资源丰富的地区，可以解决这些地区人们的家用照明问题。

导读：
1. 想象一下，我们这个实验中要使用的光敏传感器，在路灯开关的过程中，相当于我们人体的哪个器官？为什么？
2. 每天，我们如何让路灯知道天“黑”了？我们可以怎样在白天的课堂上模拟一个黑夜的场景呢？

思考题：
1. 路灯有什么作用？
2. 路灯在什么时候会开启？
3. 除了在马路两边可以看到路灯，还可以在哪里看到呢？
4. 路灯有没有浪费电的时候？

课后功能思考：
同学们，在我们了解了本课的知识后，除了制作智能路灯，我们还可以制作什么相似的物品呢？

本课所需的硬件
1. 硬件。核心板、主扩展板、光敏传感器、 RGB 探照灯、便携式扩展板。
2. 功能使用。
光敏传感器：对环境光线敏感，用来检测周围环境的光线亮度。
工作原理：在环境光线亮度达不到设定阈值时，引脚输出高电平（指示灯灭），当外界环境光线亮度超过设定阈值时，引脚输出低电平（指示灯亮）。

　　人工智能（AI）技术正加速推动着物联网（IoT）进步：随着大数据、机器学习、计算能力、存储能力以及云计算等新技术的快速发展，人工智能技术呈现出“井喷式”发展趋势，不仅是工业设备，越来越多的家电、通信设备等生活用品都开始接人并融合人工智能技术，人工智能的发展已成为大势所趋。在人工智能时代，互联网思维和计算机思维是优秀人才必备的两种思维方式，而学习编程则是培养并形成这两大思维方式的一个重要途径。
　　在美国，编程已进入幼儿园和中小学课堂，是备受欢迎的课程之一。
　　在英国，编程被列入国家教学大纲，成为6-15岁孩子的必修课。
　　在芬兰，编程理念融人了小学的各门课程，孩子们可以随时随地学习编程。
　　在中国，2017年7月，国务院印发了《新一代人工智能发展规划》，其中明确指出我国将实施全民智能化教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与编程教学软件、游戏的开发和推广。计算机程序设计能力（编程能力）作为一种基础技能已经在国家层面得到重视。
　　疫情防控期间，为了减少接触式的物资配送、消杀等，智能小车、智能无人机等，越来越多的人工智能机器人加入到了抗疫的一线。其实不仅是在抗疫的一线，在日常生活中，智能化产品也越来越多地走进了普通人的家庭。
　　车联网、物联网概念的提出和完善，让智能生活变得越来越伸手可及。就如同本书中发生在“小思”身上的故事那样：路灯可以随着光线的变化自动开关，家里的灯听到喊声就自动打开……其实智能生活远不止这些：随着家庭智能平台的普及，可能说一句“我15分钟后要洗个热水澡”，热水器就开始自动加热；又或者我们在驾车回家的路上，煮饭机已经在为我们烹饪香喷喷的饭菜。
　　智能生活将无处不在。本书就是让小朋友们掌握智能生活背后的基本数学逻辑，通过简单的程序来实现看似很复杂的智能生活场景，并通过各种思考题，让学生发散思维，去创新更多的解决方案。