摘要:对基于TinyML的低功耗设备用电分类系统进行了研究与设计;针对传统阈值法与简单统计法难以适应复杂用电场景、深度学习方法依赖云端资源的问题,提出了一种适用于计算与内存受限嵌入式设备的高效电器分类算法;该方法基于家用电器运行时的电流-电压(V-I)轨迹特征,采用轻量化卷积神经网络(CNN)实现设备识别;针对电网中多设备并联运行的复杂场景,结合Stockwell变换(ST)与卡尔曼滤波(KF)技术,有效捕捉负载切换引起的瞬态特征并实现信号分解;利用PLAID-III数据集,通过ST变换提取非平稳信号的时频特征,利用KF模型检测信号突变并跟踪误差;将提取的V-I轨迹输入CNN-V-I网络模型进行分类,并通过模型压缩技术将训练好的网络部署于STM32微控制器;结果表明,优化后的算法在保持分类精度的同时显著降低了计算开销,在PLAID-III数据集上的识别率达到99.18%;该工作为嵌入式设备上的非侵入式负荷监测提供了有效解决方案,展现了TinyML技术在资源受限场景中的应用价值。