前言

近年来，人工智能、物联网、移动互联网、大数据和云计算的迅猛发展，改变了社会的生产方式，大大提高了生产效率和社会生产力。为加强人工智能领域标准化顶层设计，推动人工智能产业技术研发和标准制定，促进产业健康可持续发展，国家标准化管理委员会、中央网信办、国家发展改革委、科技部、工业和信息化部于2021年联合印发了《国家新一代人工智能标准体系建设指南》。该指南指出了国家新一代人工智能标准体系建设目标：在 2021年，明确人工智能标准化顶层设计，研究标准体系建设和标准研制的总体规则，明确标准之间的关系，指导人工智能标准化工作的有序开展，完成关键通用技术、关键领域技术、伦理等重点标准的预研工作；在2023年，初步建立人工智能标准体系，重点研制数据、算法、系统、服务等急需标准，并率先在制造、交通、金融、安防、家居、养老、环保、教育、医疗健康、司法等重点行业和领域推进。该指南为人工智能技术和相关产业的发展指出了一条鲜明的道路。

本书采用案例式和任务式驱动的方法，详细介绍Python应用开发技术，旨在大力推动人工智能领域的人才培养。本书主要内容包括Python编程基础、Python编程进阶、Python嵌入式应用开发、Python通信应用开发、Python机器视觉应用开发和Python综合应用开发。本书利用贴近社会和生活的案例，由浅入深地介绍各种Python应用开发技术。每个案例均有完整的开发代码，读者可在开发代码的基础上快速地进行二次开发，能方便地将这些案例转化为各种比赛和创业项目。本书给出的案例不仅为高等院校相关专业师生提供了教学实践，也可方便工程技术开发人员和科研工作人员参考。

本书具体内容安排如下：

第1章为Python编程基础。本章引导读者初步了解Python的发展历史、特点和应用场景，首先介绍Python环境的安装，接着讲解Python基础语法、Python程序的特点、Python程序运行的方式，使读者能完成简单的编程。

第2章为Python编程进阶。本章主要介绍文件的基本操作、文件的高级用法、面向对象程序设计、模块的设计和使用，以及Python网络开发等。

第 3 章为Python嵌入式应用开发。本章主要介绍Python嵌入式应用开发，首先介绍MicroPython 的基础知识，然后结合MicroPython 分别进行空气质量传感器和LED的应用开发、九轴传感器与语音合成芯片的应用开发、OLED与点阵显示的应用开发等。

第4章为Python通信应用开发。本章以串口通信和蓝牙通信为例介绍Python的通信应用开发，首先介绍串口通信和蓝牙通信的基础知识，然后介绍应用设计与开发，最后通过上位机串口通信实现读写应用，以及实现基于串口的蓝牙通信应用。

第5章为Python机器视觉应用开发。本章主要介绍Python机器视觉应用，主要内容包括机器视觉的基础开发、图像处理技术的应用与开发、人脸识别技术的应用与开发、目标跟踪技术和颜色跟踪技术的应用与开发、卷积神经网络技术的应用与开发。

第6章为Python综合应用开发。本章主要结合前面章节的学习内容，介绍Python综合应用开发，首先利用多种传感器进行智能小车自动避障应用的开发，然后利用AprilTag标记进行智能小车视觉应用的开发。

本书将常见Python应用开发技术和生活中实际案例结合起来，使读者边学习理论知识边开发，有助于读者快速掌握相关技术。本书既可作为高等院校相关专业的教材或教学参考书，也可供相关领域的工程技术人员查阅。对于人工智能开发、嵌入式系统开发、物联网系统开发的爱好者来说，本书也是一本深入浅出、贴近社会应用的技术读物。

本书在编写过程中，借鉴和参考了国内外专家、学者和技术人员的相关研究成果，我们尽可能按学术规范予以说明，但难免会有疏漏之处，在此谨向有关作者表示深深的敬意和谢意。如有疏漏，请及时通过出版社与我们联系。

本书的出版得到了广东省自然科学基金项目（2021A1515011701）和广东省普通高校重点领域科研项目（2020ZDZX3084）的资助。感谢中智讯（武汉）科技有限公司在本书编写过程中提供的帮助，特别感谢电子工业出版社的编辑在本书出版过程中给予的大力支持。

由于本书涉及知识面广，限于我们的水平和经验，疏漏之处在所难免，恳请广大读者和专家批评指正。

作者

2022年10月