系统介绍
 
实训台面向人工智能相关专业，集成了计算机视觉系统、语音处理系统，以及工业级温湿度传感器、光照传感器、电磁锁、风扇、报警灯执行器等多种嵌入式应用模块，通过搭建边缘计算终端，配合17.3寸边缘计算显示单元、人工智能场景应用资源包、虚拟仿真系统、为人工智能专业相关的应用开发提供统一的通讯协议和、接口及AIOT场景。
 
系统预装Ubuntu18.04操作系统，所有环境代码库文件均已安装，开机即用。基于多维度学习实践平台，由浅入深循序渐进，采用Python语言进行课程资源的开发，适用于Python编程、OpenCV、机器学习、深度学习、数字图像处理、计算机视觉、语音识别、嵌入式系统及应用等课程的教学和实践。
 
4.6.2、主要设备介绍
 
系统由边缘计算网关、边缘显示屏幕、AI视觉摄像头、智能节点模块、温湿度传感器、PWM可控风扇、鼠标键盘、报警灯等设备构成。
 
（1）边缘计算网关
 
技小空间占用：JETSON NANO 模组仅有 70 X 45 毫米是体积非常小的JETSON设备。为多个行业(从智慧城市到机器人)以提供强大支持。
 
更大限度提高性能：JETSON NANO 提供 472 GFLOP。 它可以并行运行多个神经网络，同时外理多个高分辨率传感器，非常适合入门级网络硬盘录像机(NVR)家用机器人以及具备全面分析功能的智能网关等应用。
 
优化能效：JETSON NANO 为您节约时间和精力,助力您实现边缘创新。体验功能强大的 AI、计算机视觉和高性能计算,功耗仅为 5至10 瓦。
 
（2）边缘显示屏幕
 
采用HDMI高清IPS屏，画面稳定颜色纯真显示，给你强烈的视觉震撼。
 
1）IP65级防尘防水。纯平面板正面防水，可有效阻止水滴及灰尘侵入机。
 
2）节能低耗 循环散热。24小时全天候运行不到1度电，支持通电开机，具365*24小时全天稳定运作能力，适用于工业场所。
 
3）1670万  彩饱满真实。原装IPS面板 呈现真实色彩
 
4）十点电容触摸。高速传输、触控灵敏、稳定性高、触摸灵敏速度快，满足工作需求。
 
（3）麦克风阵列
 
    麦克风阵列可以实现声源定位(分辨率是1)并对语义进行解析，结合扬声器可以进行语音播报。支持二次开发，提供详细开发教程资料和使用应用例程如TTS文字转语音、会议定向录音、实时翻译和语音机器人控制等。同时支持接入讯飞语音云服务，可实现发音纠正、声纹识别等丰富强大功能。可应用在语音智能家居、会议录音、实时翻译、机器  互、口音矫正、交通工具智能座舱等领域。
 
（4）工业摄像机
 
深度体感摄像头是VR/AR、机器人和无人驾驶核心的技术支撑之一，而深度摄像头就是这类硬件的眼睛。只有机器对“看到的”东西，定位定姿精度高时，才能识别和做出判断，从而提升机器的可用性和产品化速度。利用双目立体视觉成像原理实现三维定位，即可进行手势、肢体动作的综。
 
（5）异构网关
 
智能异构网无线网关与网络中间件为数据通讯的关键模块，核心MCU采用基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器STM32F429ZGT6。预留4个通用无线模块接口，支持Zigbee、Wifi、蓝牙、Lora、433等无线模块进行组合配置，配有1块3.2寸TFT触摸显示屏用于显示和交互，分辨率为320*240，并板载了TTL串口、232串口、USB转串口、以太网口等多种通信接口。
 
利用STM32F429其强大处理能力及其自适应实时存储器加速器功能，使得智能异构无线网关能实时处理应用层设置的联动信息，将不同联动内容分地址存储，互不干扰，从而实现多种异构网络数据的汇聚与转发。
 
另外板载了1个802.11 b/g/n的模组作为网络中间件，主频高达580MHz，输距离可达280米。它带有Wifi功能和以太网接口，支持透明传输、串口指令、HTTPd Client等多种工作模式，支持网页配置、串口AT指令、网路AT指令配置等，其Wifi支持AP、STA、AP+STA配网模式。网络中间件能实现UART、Wifi、以太网三者间的数据互传。
 
（6）智能节点
 
无线工业节点的核心MCU采用基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器STM32F103ZET6，M3位于屏幕下面；配有1块3.2寸TFT触摸显示屏用于显示和交互，分辨率为320*240。对外提供多种可编程的硬件接口，包括485、CAN、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等。预留了通用双排防反插接口，支持Zigbee、Wifi、Lora、433等无线模块的自由切换。此外，智能节点与AIOT虚拟仿真设备统一协议互联互通。
 
4.6.3、产品功能
 
（1）硬件设计采用立式台体结构，一体化设计，结合15.6寸边缘计算显示单元，方便教学
 
（2）边缘计算终端预装Ubuntu18.04操作系统及环境代码库文件。支持键盘、鼠标，并集成15.6寸边缘计算显示单元，上电即用，用户无需配置任何外设；
 
（3）安装面板采用插接式设计，所有组件均需支持自由插拔，并预留USB、网口等接口，用户可根据需要自行拓展其他组件；
 
（4）满足Python编程、机器学习、深度学习、数字图像处理、计算机视觉、语音识别、嵌入式系统及应用等课程或知识点的教学；
 
（5）平台集成工业摄像机、麦克风阵列，配合提供的算法源代码，可完成包括人脸检测、车牌识别、垃圾分类、目标检测、语音唤醒、语音识别、语音合成、智慧交互音箱、语音控制等实验实训。兼容Caffe/TensorFlow/MXNet训练模型和API，可以让学生对机器视觉的流程、处理方式等有好的了解，熟悉相关算法，了解实际应用场景，贴近工程化应用。
 
6.结合AIOT虚拟仿真系统，可完成AIOT工程应用实现。完成人脸识别门禁系统（真实人脸识别通过后，根据应用协议，虚拟仿真系统中，电磁锁3D动画打开）、语音交互控制系统等。
 
虚拟仿真系统中的每个实验过程均采用3D模型进行实验，通过沉浸式体验，避免用户操作真实性的问题。使用户在实验、AIOT工程布线、开发应用等真实场景中，得心应手。传感器模型在发送虚拟数据或接收真实数据时，传感器模型根据虚拟数据的设定或真实数据的接收，产生对应的动画效果，从而使实验生动，形象。虚拟仿真系统中的每个场景应用均采用3D场景中拖拽控件，同时支持线路（电源、仿真器、传感器接线等）动态验证，轻松掌握工业级传感器接线技术。
 
4.6.4、课程配套
 
配套基础课程《传感与控制器原理与应用》、《无线传感网络》、《Python基础》、《机器视觉OpenCV》、《深度学习与Tensorlow》、《PyQt5 GUI应用开发》、《自然语言处理》等。
 
 
 
 
  
 
   
 
章节序号
 
 
   
 
章节名
 
 
   
 
课程小节
 
 
   
 
课程内容（知识点）
 
 
  
 
  
 
   
 
  章
 
 
   
 
机器视觉
 
 
   
 
CV
 
 
   
 
视频显示
 
 
  
 
  
 
   
 
画面绘图
 
 
  
 
  
 
   
 
图像变化
 
 
  
 
  
 
   
 
图像处理
 
 
  
 
  
 
   
 
边缘检测
 
 
  
 
  
 
   
 
图像变换
 
 
  
 
  
 
   
 
2.通用目标识别
 
 
   
 
颜色识别
 
 
  
 
  
 
   
 
手写字识别
 
 
  
 
  
 
   
 
目标检测
 
 
  
 
  
 
   
 
目标识别
 
 
  
 
  
 
   
 
运动检测
 
 
  
 
  
 
   
 
3.人脸识别
 
 
   
 
人脸检测
 
 
  
 
  
 
   
 
人脸识别
 
 
  
 
  
 
   
 
表情识别
 
 
  
 
  
 
   
 
4.人体识别
 
 
   
 
姿态识别
 
 
  
 
  
 
   
 
手势识别
 
 
  
 
  
 
   
 
  章
 
 
   
 
自然语言
 
 
   
 
1.语音处理
 
 
   
 
语言唤醒
 
 
  
 
  
 
   
 
语音识别
 
 
  
 
  
 
   
 
语音合成
 
 
  
 
  
 
   
 
2.文本处理
 
 
   
 
中文分词
 
 
  
 
  
 
   
 
词性标注
 
 
  
 
  
 
   
 
文本摘要
 
 
  
 
  
 
   
 
情感分析
 
 
  
 
  
 
   
 
3.深度学习
 
 
   
 
智能问答
 
 
  
 
  
 
   
 
智能聊天
 
 
  
 
  
 
   
 
智能翻译
 
 
  
 
  
 
   
 
4.语音云服务
 
 
   
 
语音识别与合成
 
 
  
 
  
 
   
 
文本相似度
 
 
  
 
  
 
   
 
文本纠错
 
 
  
 
  
 
   
 
智能写诗
 
 
  
 
  
 
   
 
  章
 
 
   
 
综合案例
 
 
   
 
1.垃圾分类系统
 
 
   
 
垃圾照片
 
 
  
 
  
 
   
 
分类提示
 
 
  
 
  
 
   
 
语音合成播报
 
 
  
 
  
 
   
 
2.人脸识别系统
 
 
   
 
人脸识别
 
 
  
 
  
 
   
 
识别  真实硬件或虚拟仿真
 
 
  
 
  
 
   
 
安防报警真实硬件或虚拟仿真
 
 
  
 
  
 
   
 
3.语音交互音箱
 
 
   
 
唤醒词唤醒
 
 
  
 
  
 
   
 
语音识别命令
 
 
  
 
  
 
   
 
语音控制真实硬件或虚拟仿真
 
 
  
 
  
 
   
 
语音合成播报结果