嵌入式开发:AI和Chat GPT改变嵌入式系统的3种方式

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嵌入式软件开发是一个已经发展了很多年的领域,它已经见证了许多技术进步。然而,ChatGPT和其他人工智能技术的引入将以前所未有的方式彻底改变该领域。在这篇博文中,我们将探索ChatGPT和AI将改变嵌入式开发的三种方式。

方式1 —— CHATGPT/AI自动代码生成

ChatGPT和AI将改变嵌入式软件开发的最重要的方式之一是通过自动化代码生成。通过使用自然语言处理(NLP)和机器学习(ML)算法,ChatGPT和其他人工智能技术可以理解一个项目的需求,并生成必要的代码。这将节省开发人员大量的时间和精力,使他们能够专注于其他重要的任务,如测试和调试。自动化代码生成也将导致更加一致和高效的代码,因为人工智能将能够识别模式并相应地优化代码。它还将有助于减少编码时的人为错误,因为人工智能将能够识别和纠正开发人员可能犯的任何错误。

自动化代码生成的主要好处之一是,它将允许开发人员以更低的成本更快地创建嵌入式系统。这对于那些可能没有资源投资大型开发团队的中小型企业来说尤其有益。此外,自动化代码生成也将使嵌入式开发人员更容易为广泛的应用程序创建嵌入式系统,因为人工智能可以轻松适应不同的需求。

方式2 —— 改进了调试和测试

ChatGPT和AI将改变嵌入式软件开发的另一种方式是通过改进调试和测试。在NLP和ML算法的帮助下,ChatGPT和其他AI技术可以理解代码,并识别任何bug或错误。这将使调试和测试更加高效和准确。此外,ChatGPT和AI还可以用于在不同场景下测试代码,这将有助于开发人员确保代码在所有情况下都能正常工作。这将有助于减少最终产品中的缺陷和错误,从而产生一个更加可靠和值得信赖的嵌入式系统。

调试和测试是开发过程中的关键阶段,通常既耗时又困难。然而,在人工智能的帮助下,开发人员将能够快速识别并修复代码中的任何bug或错误,这将节省他们大量的时间和精力。此外,通过在不同场景下测试代码的能力,嵌入式开发人员将能够确保嵌入式系统在所有情况下都能正常运行,这将有助于提高系统的整体可靠性。

方式3 —— 增强的安全性

嵌入式系统通常用于医疗设备、工业控制系统和自动驾驶汽车等关键应用中。因此,这些系统必须是安全的。ChatGPT和AI可以用于以多种方式提高嵌入式系统的安全性。例如,ChatGPT和AI可以用于检测和防止网络攻击,也可以用于加密敏感数据。这将有助于确保嵌入式系统是安全的,并且可以被信任在关键应用中正确工作。此外,人工智能还可以用于监控嵌入式系统的异常行为,这有助于检测和防止安全漏洞。

嵌入式系统变得越来越互联,这使得它们更容易受到网络攻击。然而,在人工智能的帮助下,嵌入式开发人员将能够更有效地检测和预防网络攻击。此外,人工智能还可以用于加密敏感数据,这将有助于确保信息的安全。此外,人工智能还可以用于监控嵌入式系统的异常行为,这有助于检测和预防安全漏洞。这将有助于确保嵌入式系统安全可靠,能够在关键应用中正常工作,让这些系统的最终用户高枕无忧。

CHATGPT结论

总之,ChatGPT和AI将在许多方面改变嵌入式软件开发。自动化代码生成、改进的调试和测试以及增强的安全性只是ChatGPT和AI将如何改变该领域的几个例子。随着这些技术的不断发展,我们可以期待在未来看到更多的变化。然而,需要记住的主要一点是,ChatGPT和AI技术是一个强大的工具,可以帮助开发人员创建更好、更高效、更安全的嵌入式系统。随着互联设备数量的持续增长,以及嵌入式系统在我们的日常生活中变得越来越重要,这些技术将变得越来越重要。嵌入式软件开发人员应该开始熟悉这些技术,并开始探索将它们集成到工作流程中的方法。借助ChatGPT和AI的力量,嵌入式开发将变得更加高效、准确和安全,从而带来更可靠和值得信赖的嵌入式系统,可用于各种应用。

本文来源于微信公众号 转载自备注bf31.com

 

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<think>我们有两个主要任务: 1. 构建一个嵌入式网页服务器,用于接收用户输入的问题(通过表单提交)。 2. 将收集到的问题通过HTTP POST请求发送到OpenAI API,并展示返回的结果。 硬件:烧录了CircuitPython的ESP32-C6(或ESP32C6SuperMini) 软件环境:CircuitPython 步骤: 1. 连接Wi-Fi。 2. 创建一个简单的Web服务器,监听80端口。 3. 设计一个简单的网页表单(HTML),用于输入问题。 4. 当用户提交表单时,服务器收到POST请求,提取问题。 5. 使用提取的问题,构造符合OpenAI API要求的HTTP POST请求,发送到OpenAI服务器。 6. 解析OpenAI的响应,获取回答内容。 7. 将回答内容显示在网页上,或者存储起来(例如,存储到文件系统,然后提供查看页面)。 由于ESP32资源有限,我们不会存储大量历史对话,仅处理当前问题。 我们将使用CircuitPython的以下库: - `wifi`:连接Wi-Fi - `socketpool`:创建套接字 - `ssl`:用于HTTPS - `os`:文件操作(可选,用于存储问题) - `microcontroller`:控制硬件(如LED指示状态) 注意:OpenAI API需要HTTPSAPI密钥。 代码结构: 1. 配置部分:从secrets.py导入Wi-FiOpenAI API密钥。 2. 连接到Wi-Fi。 3. 创建一个socket服务器,监听80端口。 4. 循环接受客户端连接,处理请求(GETPOST)。 - GET请求:返回一个HTML表单页面,用于输入问题。 - POST请求:读取表单数据,提取问题,然后调用OpenAI API,并将结果返回给客户端。 由于CircuitPython的HTTP处理较为底层,我们将手动解析HTTP请求(简单解析)。 我们将创建一个简单的HTML表单页面,包含一个文本框一个提交按钮。 考虑到内存限制,我们将限制接收的POST数据大小。 代码实现: 首先,确保你已经将以下内容保存到`secrets.py`文件中(放在CIRCUITPY驱动器的根目录): ```python # secrets.py secrets = { "ssid": "你的WiFi名称", "password": "你的WiFi密码", "openai_key": "你的OpenAI API密钥", } ``` 然后,创建主程序`code.py`: 注意:由于CircuitPython的socketssl支持有限,我们直接使用底层的socket进行HTTPHTTPS通信。 我们将按照以下步骤: 1. 连接Wi-Fi。 2. 创建一个监听套接字。 3. 循环接受连接,解析HTTP请求。 4. 根据请求方法(GET或POST)做出响应。 对于OpenAI API的调用,我们使用HTTPS POST请求到`https://api.openai.com/v1/chat/completions`。 由于CircuitPython没有高级的HTTP客户端库,我们将手动构造HTTP请求。 我们将创建一个函数`get_openai_response(prompt)`,该函数接收用户的问题,返回AI的回答。 考虑到内存限制,我们限制接收的HTTP响应大小。 代码较长,我们分段实现。 注意:由于ESP32-C6的内存限制,我们尽量保持代码简洁,避免使用大缓冲区。 开始编写代码: </think>我将为烧录CircuitPython的ESP32-C6开发一个嵌入式网页系统,实现OpenAI API交互功能。以下是完整的解决方案: ### 1. 系统架构设计 ```mermaid graph TD A[用户浏览器] -->|HTTP GET| B(ESP32-C6网页服务器) B -->|HTML表单| A A -->|HTTP POST| B B -->|HTTPS POST| C[OpenAI API] C -->|JSON响应| B B -->|格式化结果| A D[SPIFFS存储] <--> B ``` ### 2. 核心代码实现 ```python # code.py import wifi import socketpool import ssl import json import time import os from secrets import secrets # 配置Wi-Fi连接 wifi.radio.connect(secrets["ssid"], secrets["password"]) print("Connected to", secrets["ssid"]) print("IP:", wifi.radio.ipv4_address) # 创建HTTP服务器 pool = socketpool.SocketPool(wifi.radio) HTML_TEMPLATE = """<!DOCTYPE html> <html><head> <meta charset="UTF-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1"> <title>ESP32-C6 ChatGPT</title> <style> body{font-family:sans-serif;max-width:800px;margin:0 auto;padding:20px} form{display:flex;flex-direction:column;gap:10px} input,textarea{padding:10px;border:1px solid #ddd;border-radius:4px} button{padding:10px 15px;background:#4CAF50;color:white;border:none;border-radius:4px;cursor:pointer} .response{margin-top:20px;padding:15px;background:#f5f5f5;border-radius:4px;white-space:pre-line} </style> </head><body> <h1>ESP32-C6 ChatGPT</h1> <form method="POST"> <textarea name="question" rows="4" placeholder="输入您的问题..." required></textarea> <input type="hidden" name="history" value="$HISTORY"> <button type="submit">提交</button> </form> $RESPONSE <p>存储的问题数量: $COUNT</p> </body></html> """ def save_question(question): """存储问题到文件系统""" try: count = 0 if "questions.txt" in os.listdir(): with open("questions.txt", "r") as f: count = len(f.readlines()) with open("questions.txt", "a") as f: f.write(f"{time.time()}:{question}\n") return count + 1 except Exception as e: print("保存错误:", e) return 0 def get_openai_response(prompt): """调用OpenAI API""" API_URL = "api.openai.com" data = json.dumps({ "model": "gpt-3.5-turbo", "messages": [{"role": "user", "content": prompt}], "max_tokens": 300 }) request = ( f"POST /v1/chat/completions HTTP/1.1\r\n" f"Host: {API_URL}\r\n" f"Authorization: Bearer {secrets[&#39;openai_key&#39;]}\r\n" f"Content-Type: application/json\r\n" f"Content-Length: {len(data)}\r\n" f"\r\n{data}" ) try: context = ssl.create_default_context() with pool.socket() as sock: sock.connect((API_URL, 443)) with context.wrap_socket(sock, server_hostname=API_URL) as ssock: ssock.send(request.encode()) response = b"" while True: chunk = ssock.recv(512) if not chunk: break response += chunk # 解析JSON响应 json_start = response.find(b"{") json_data = json.loads(response[json_start:]) return json_data["choices"][0]["message"]["content"] except Exception as e: print("API错误:", e) return f"错误: {str(e)}" # 主HTTP服务器循环 while True: try: with pool.socket() as s: s.bind(("0.0.0.0", 80)) s.listen(1) print("HTTP服务器启动,等待连接...") conn, addr = s.accept() print("客户端来自:", addr) request = conn.recv(1024).decode() print("请求:\n", request[:300]) # 解析请求方法 if "GET /" in request: # 生成初始HTML html = HTML_TEMPLATE.replace("$RESPONSE", "") html = html.replace("$HISTORY", "[]") # 获取存储的问题数量 count = 0 if "questions.txt" in os.listdir(): with open("questions.txt", "r") as f: count = len(f.readlines()) html = html.replace("$COUNT", str(count)) conn.send("HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/html\r\n\r\n") conn.send(html) elif "POST /" in request: # 解析表单数据 content_start = request.find("\r\n\r\n") + 4 form_data = request[content_start:] params = {} for pair in form_data.split("&"): if "=" in pair: key, value = pair.split("=", 1) params[key] = value.replace("+", " ").replace("%0D%0A", "\n") # 保存问题并获取AI响应 save_question(params.get("question", "")) ai_response = get_openai_response(params.get("question", "")) # 构建响应HTML response_html = f&#39;<div class="response"><strong>AI回答:</strong><br>{ai_response}</div>&#39; html = HTML_TEMPLATE.replace("$RESPONSE", response_html) html = html.replace("$HISTORY", params.get("history", "[]")) # 更新问题计数 with open("questions.txt", "r") as f: count = len(f.readlines()) html = html.replace("$COUNT", str(count)) conn.send("HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/html\r\n\r\n") conn.send(html) else: conn.send("HTTP/1.1 404 Not Found\r\n\r\n") conn.close() except Exception as e: print("服务器错误:", e) time.sleep(5) ``` ### 3. 配置文件 (secrets.py) ```python # secrets.py secrets = { "ssid": "YOUR_WIFI_SSID", "password": "YOUR_WIFI_PASSWORD", "openai_key": "sk-your-openai-api-key" } ``` ### 4. 部署说明 1. **文件系统准备**: ```bash # 创建存储文件 touch questions.txt ``` 2. **低功耗优化**: ```python # 添加在while循环开始前 microcontroller.cpu.frequency = 80000000 # 降频至80MHz ``` 3. **硬件配置**: - 使用ESP32-C6SuperMini的GPIO8连接LED指示灯 - GPIO9作为复位按钮 ### 5. 功能说明 1. **网页表单**: - 用户通过浏览器访问ESP32的IP地址 - 表单提交问题到OpenAI API 2. **数据存储**: - 所有问题存储在`questions.txt`中,格式:`时间戳:问题内容` 3. **历史记录**: - 使用隐藏字段`history`传递对话上下文(需扩展实现) 4. **响应展示**: - AI回答在页面中以卡片形式展示 - 显示已存储问题数量统计 ### 6. 测试验证 ```bash # 查找设备IP ping esp32-c6.local # 访问网页 http://<device-ip> ```
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