前言

隨著新一代信息技術的發展，邊緣智能已成為“智能+”的新風口。對于這個新概念，你可能既熟悉又陌生，會冒出一系列的問題：何為邊緣智能，它與邊緣計算什么關系，又與5G通信什么關系，云計算時代過去了嗎，人工智能是如何演進為邊緣智能的？通過本書的講解，可以尋找到這些問題的答案。

本書的基本定位為“前瞻引領、體系創新”，重點在于梳理邊緣智能的發展脈絡，深入淺出地講解何為邊緣智能，在厘清概念范疇基礎上探討其關鍵技術和研究進展，并分享落地實踐經驗。

特色與亮點

（1）廣度與深度的平衡

邊緣智能是大數據、云計算、人工智能、智能芯片、邊緣計算、聯邦學習、區塊鏈、5G通信等新一代信息技術大融合、大發展的產物，是面向“云-邊-端”多領域技術綜合集成的體系框架。因此，本書在理論的廣度上，講解了邊緣智能的體系架構、數據、模型、資源；在實踐的廣度上，分析了智能安防、智慧電梯、智慧社區、智慧醫療、智慧交通等領域的應用及設計構想。同時，本書在理論的深度上，以開源平臺資源為支撐，以“云-邊-端”為框架，講解了邊緣智能中協同、信任、安全、優化等重要問題及解決方法；在實踐的深度上，以危險物品檢測、智能語音識別、垃圾圖像分類、醫療數據管理、智慧交通應用系統等實踐案例為核心支撐，進而避免了“程序簡單初級、內容枯燥陳舊”的低級套路。

（2）理論與實踐的結合

邊緣智能是理論與實踐深度結合的產物。沒有新一代信息技術的發展，邊緣智能體系就是“無源之水，無本之木”。因此，本書按照邊緣智能的“云-邊-端”框架，將邊緣智能的理論學習與實踐應用結合，并賦予相應的應用場景，尤其，將輕量級神經網絡與危險物品檢測結合、智能硬件模塊與語音識別結合、基于聯邦學習的計算機視覺與垃圾圖像分類結合、聯盟區塊鏈與醫療數據管理結合、邊緣智能與智慧交通應用系統結合，進而讓理論指導實踐，并讓實踐賦予理論更多的溫度。

（3）開源與創新的支撐

開放的開源技術讓普適價值回歸到每一個人身邊，是推動科技和產業革命的不竭動力，更是邊緣智能技術體系“百花齊放”的真實寫照。因此，本書所涉及程序均已在Github上開源，以期為人工智能技術的開源與知識共享傳播貢獻一份力量。此外，創新是科技進步的源泉，也是技術發展的不竭動力。本書的部分理論思考及實踐案例是團隊多年參加競賽、學術交流、發明專利等創新成果的積累，也是本書在內涵上的重要特色。

學習建議與本書知識框架

希望通過本書的學習，讀者可以從系統工程的角度對邊緣智能體系進行思考，尤其重點理解如下觀點：

邊緣智能的關鍵是協同，重點是聯合，具體為：架構的協同、數據的聯合、模型的聯合與資源的聯合。

關于這句話的理解，可以將這一觀點放在新一代信息技術發展的大背景下，從算法、算力、數據、網絡、安全等角度對邊緣智能發展的推動作用去思考，即可獲得其中“真意”。

具體講，架構的協同是基于“云-邊-端”進行統一的架構設計，即將云端服務、邊端資源、終端能力進行通盤考慮，進而為邊緣智能的發展提供架構供體系支撐；數據的聯合是對多源跨域異構數據進行深度安全可信的融合，進而打破各類約束條件下的“數據孤島”，為邊緣智能發展提供充足的數據支撐；模型的聯合是面向“云-邊-端”一體化架構在分布式、集中式、混合式部署模式下的具體化呈現，是實現高性能人工智能推理、訓練的重要方式；資源的聯合是整合“云-邊-端”所涉及網絡通信、計算、存儲等資源的重要途經，是促進邊緣智能高效落地應用的重要保障。

此外，本書各章節從知識前沿、領域關注、理論深度、具體案例等角度分別設計了相應的思維拓展模塊題，可以啟發讀者研究思路。在參考資源部分，整理了大量開源代碼資料，以期幫助讀者提高動手實踐能力。在參考文獻部分，梳理了大量權威中文期刊、研究報告的公開資源，以期輔助相關研究的深入展開。

最后，紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行，想要深入理解邊緣智能，還需讀者自己動手去進行理論推導、編程實踐和實際應用，方可真正形成基于感性認識→理性認識→實踐認識的閉合學習回路。

綜上所述，本書的知識框架和學習思路如下圖所示。

預期讀者

（1）新一代信息技術初學者

邊緣智能所涉及技術體系龐大，知識點繁多；同時，可選用資源又過度豐富，初學者容易無從下手。希望通過本書學習，初學者可以厘清知識脈絡，找到適合自己的技術學習和發展路線。

（2）程序開發者

技術的生命在于應用轉化，尤其在計算機科學領域，沒有落地應用，技術很難有長遠持續的發展。因此，希望本書中的實戰案例講解，對于具有一定開發基礎的程序員、工程師，可以輔助其獲得思路上的啟發和實際應用場景的共鳴，為其所寫代碼賦予“有場景”的生命力，促進其對實際問題場景創造性地程序化描述，進而推動新一代信息技術的發展。

（3）前沿科技愛好者

開源是人工智能發展的必經之路，希望本書可為前沿科技愛好者提供共享技術、共享理念的交流平臺，對開源社區建設、邊緣智能知識的普及起到一定推動作用。

勘誤與交流

由于作者水平有限，編著時間倉促，書中紕漏在所難免，懇請讀者多提寶貴意見，批評指正，以促提高。

相關問題可以發團隊郵箱：15891741749@139.com，本書源代碼可以通過封底上方的二維碼和下載鏈接獲取使用；除此之外，為了保證讀者獲取配套資源的順暢度，特制作了以下的備份鏈接，以備不時之需。

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再次感謝您的反饋與交流。

高志強

2020年10月

于西安