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AI边缘计算应用教学平台

AI边缘计算应用教学平台(AI-HNX)是中智讯公司开发的一款面向人工智能&机器人相关专业的综合型实验设备,主要满足:《机器视觉应用技术》、《自然语音语言应用技术》、《边缘计算应用技术》、《人工智能综合应用》、《机器人操作系统》、《嵌入式接口技术》、《嵌入式实时系统》、《嵌入式Linux项目开发》等课程的实验和实训,是基于新工科和工程教育思维和专业改革而设计的实验平台。

基本介绍
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1、基本特性
AI边缘计算应用教学平台(AI-HNX)是中智讯公司开发的一款面向人工智能&机器人相关专业的综合型实验设备,主要满足:《机器视觉应用技术》、《自然语音语言应用技术》、《边缘计算应用技术》、《人工智能综合应用》、《机器人操作系统》、《嵌入式接口技术》、《嵌入式实时系统》、《嵌入式Linux项目开发》等课程的实验和实训,是基于新工科和工程教育思维和专业改革而设计的实验平台。



AI边缘计算应用教学平台集图像采集处理、语音识别、图像识别、物联网数据采集、机械臂控制等功能于一体,能够实现药物识别、二维码识别、物料搬运等功能。基于该实验平台,可以开设包括人工智能、物联网、嵌入式、机器人、边缘计算等多方面的实验,综合了多门学科知识,可以实现从人工智能基础学习到应用实践的完整过程。通过本实验平台的使用和学习,学生可以学习嵌入式接口与操作系统、舵机驱动与控制、常见传感器数据采集到机器人视觉、机械臂运动控制、视觉抓取、语音交互以及深度学习等多种人工智能技术。

2、平台特性

1)硬件功能强大

边缘计算网关CPU采用了八核ARM 64位处理器(四核Cortex-A76+四核Cortex-A55)等。并且配备有丰富的外设接口(OTG、USB 3.0、USB 2.0、HDMI、UART、USB调试串口筹),可以满足学生和老师不同的学习和开发需求




2)多技术融合

采用了人工智能计算机视觉与语音技术+嵌入式技术+物联网技术+机械臂控制技术的融合,通过人工智能技术认知与实操案例实践,使学生掌握人工智能计算机视觉、智能语音识别、机械臂控制等相关软硬件知识,可以同时满足人工智能、机器人、边缘计算、物联网等课程的教学与实训




3)丰富的机器视觉实验案例

支持各种人工智能机器视觉功能,包括:颜色识别、形状识别、数字识别、二维码识别、答题卡识别、人脸识别、药物识别、人脸属性、手势识别、人体姿态、口罩识别、车辆检测、车牌识别、交通标志识别等。




4)丰富的语音语言实验案例

支持各种人工智能语音语言功能,包括:中文分词、词性标注、句法分析、语义分析文本信息提取、文本分类、文本排重、文本摘要、文本主题分析、文本情感分析语音特征提取、语音环境降噪、声纹识别、语音识别、语音情感识别、语音合成、语音风格模拟机器智能问答、机器智能翻译、用户意图识别等。




5)丰富的机器人控制实验案例

支持各种人工智能机器人控制功能,包括:机器人传感采集、机器人视觉感知机械臂建模、机械臂配置、机械臂仿真、机械臂联动机械臂应用交互、数据标注、机械臂视觉识别、机械臂视觉抓取等。




6)丰富的嵌入式接口及操作系统实验案例

支持各种嵌入式接口与操作系统功能包括GPIO、中断、定时器、ADC串口、IIC、SPI、LCDRT-Thread开发基础RT-Thread系统内核RT-Thread设备驱动智能台灯系统设计、智能家居系统设计等。



7)丰富的AIOT产业应用案例

支持各种AIOT产业应用功能包括:智慧家居系统、智能安防系统、智慧停车系统辅助驾驶系统健康防疫系统、智能手表系统、运动手环系统、健康腕带系统、创意水杯系统、自动售货系统、垃圾分类系统、智能秤系统、共享单车系统等。




边缘计算主机


边缘计算主机采用AI最强嵌入式边缘计算处理器RK3588,搭载八核64位CPU(四核Cortex-A76+四核Cortex-A55架构),主频高达2.4GHZ,集成Mali G610四核GPU,16G+128G内存配置,集成独立的NPU,高达6Tops算力,运行ubuntu操作系统系统,能够完成人工智能视觉、语言、机器控制等课程的教学和实验实践




边缘计算应用框架

边缘计算应用框架以容器化、模块化的方式,赋能各种边缘端设备,包括:GPU 服务器/电脑、CPU 服务器/电脑、ARM 开发板(aarch64 架构)、百度 EdgeBorad 开发板(FZ3、FZ5、FZ9)、英伟达 Jetson 开发板等,可以让本地设备具备数据通讯、本地计算&AI推断、云端配置同步等能力。





智慧机控系统

智慧机控系统由机械臂控制单元、多自由度机械臂、臂载摄像头和木块抓取套件等组成,机械臂控制单元主控采用Cortex-M4处理器,1MB闪存,192KB SRAM,运行RT-Thread操作系统;多自由度机械臂有6个串行总线舵机,支持位置、电压、温度等数据的反馈,提供ROS Noetic操作系统运动学规划&执行、末端控制、视觉抓取等开源教学案例可以模拟工业4.0智能制造环境下的工业机器人分拣工作。



实训案例








课程名称:《机器视觉应用技术》


课程内容:本课程基于理论结合实践的学习模式,介绍机器视觉技术的应用概述、图像与视觉系统、机器视觉算法、机器视觉应用、机器视觉云服务以及深度学习应用。通过机器视觉技术和深度学习技术进行项目开发,使学生了解人工智能在机器视觉领域的最新发展同时,掌握机器视觉的基础理论、基本方法和实用算法。

课程大纲:1.图像基础算法(图像采集、图像标记、图像转换、图像变换、图像边缘检测、形态学变换、图像轮廓、直方图、模块匹配、霍夫变换、梯度变换、图像矫正、图像添加水印、图像噪点消除)

2.图像基础应用(颜色识别、形状识别、数字识别、二维码识别、人脸检测、人脸关键点、人脸识别、目标追踪)

3.深度学习应用(人脸检测、人脸属性、口罩识别、人脸识别、手势识别、行人识别、人体姿态、车辆检测、车牌识别、交通标志识别)

4.百度云边应用(车辆识别、人体识别、手势识别、人脸识别、数字识别、文字识别、语音识别、语音合成)

线上课程:http://course.incloudlab.com/courses/109/detail


课程名称:机器语音语言应用技术


课程内容:本课程基于理论结合实践的学习模式,介绍自然语言处理技术和语音语义识别技术的应用概述、语言处理基础、语言处理应用、语音处理应用、百度云边应用以及深度学习应用。通过语音语言技术和深度学习技术进行项目开发,使学生了解人工智能在语音语言领域的最新发展同时,掌握语音语言的基础理论、基本方法和实用算法。

课程大纲:1.语言处理基础(中文分词、词性标注、句法分析、语义分析)

2.语言处理应用(文本信息提取、文本分类、文本排重、文本摘要、文本主题分析、文本情感分析)

3.语音处理应用(语音特征提取、语音环境降噪、声纹识别、语音识别、语音情感识别、语音合成、语音风格模拟)

4.百度云边应用(文本内容识别、短文本相似度、文本纠错应用、文本情感分析、文本安全审核、对话情绪识别、文章标签提取、文章分类应用、文本翻译应用、语音识别、语音合成)

5.深度学习应用(机器智能问答、机器智能翻译、用户意图识别)

线上课程:http://course.incloudlab.com/courses/103/detail


课程名称:边缘计算应用技术


课程内容:智能边缘计算融合了人工智能和边缘计算两大领域的知识,依托智能边缘计算软硬件设施,提供丰富的人工智能在边缘计算设备的应用案例,培养学生对学习人工智能落地应用的兴趣,掌握人工智能在边缘计算应用的实际技能。

课程大纲:1.边缘计算框架(边缘框架认知、边缘算法开发、边缘硬件开发、边缘应用开发)

2.边缘模型开发(数据采集标注、模型训练验证、NCNN和RKNN模型推理验证、NCNN和RKNN模型接口开发、模型算法开发)

3.边缘计算应用(人脸开关闸机、人体入侵监测、手势开关风扇、视觉火情监测、视觉车牌显示、视觉智能抄表、语音窗帘控制、语音环境播报)

线上课程:http://course.incloudlab.com/courses/105/detail


课程名称:《人工智能综合应用


课程内容:本课程基于人工智能中间件平台技术框架,围绕人工智能产业应用实现各种综合项目设计,包括硬件、算法、模型、应用等组件开发。通过本课程的学习可以使学生了解人工智能实际的产业应用,具备人工智能项目开发和设计能力,从而对人工智能技术有一个较为整体的认识。

课程大纲:基于语音&手势交互的智慧家居系统、基于人脸&RFID&密码识别的智慧门禁系统、基于火情&人体&文物保护识别的智慧安防系统、基于车牌识别&车辆属性识别的智慧停车系统、基于人体识别&口罩识别&体温测量&核酸结果识别的健康防疫系统、基于语音交互&手势交互&危险驾驶行为识别的辅助驾驶系统


课程名称:《机器人操作系统》

课程内容:本课程讲授机器人操作系统(ROS)的基本框架原理和运行机制,介绍了人工智能技术在机器人领域的最新应用情况,同时配以丰富的ROS应用开发案例,通过实战开发培养学生基于ROS开发智能机器人应用的实践能力,达到学校开展机器人操作系统课程教学和科研实践活动的目标。

课程大纲:1.机器人系统基础(安装部署、工程管理、话题组件、服务组件、坐标变换、分布式通信)

2.机器人硬件系统(驱控节点、运动控制、传感采集、雷达感知、视觉感知)

3.机器人仿真系统(仿真环境、机器人建模、机器人仿真、机器人联动)

4.机器人导航系统(创建地图、探索建图、自主导航、定点导航、定位技术、避障技术)

5.机械臂控制系统(机械臂建模、机械臂配置、机械臂仿真、机械臂联动)

6.机器人综合案例(机器人应用交互、机器人数据标注、机器人视觉识别、机器人视觉抓取)

线上课程:http://course.incloudlab.com/courses/108/detail

课程名称:《嵌入式接口技术》


课程内容:本课程介绍基于ARM Cortex-M内核的STM32处理器嵌入式单片机的组成、结构、开发工具、基本接口等,通过实验介绍各种类的传感器的驱动开发和传感器综合联动项目开发。通过本课程的学习可以使学生掌握ARM嵌入式的基本接口编程技术,掌握ARM嵌入式单片机的传感器驱动开发技术,掌握IAR for ARM代码开发环境的使用。使学生获得ARM嵌入式接口使用及传感器驱动编程能力。

课程大纲:1.嵌入式基本接口(开发环境、GPIO、中断、定时器、ADC)

2.嵌入式高级应用(串口、IIC、SPI、LCD)

3.常用传感器应用(光照度、大气压力、空气质量、距离探测、继电器、电机、报警器、光栅、霍尔、燃气)

4.嵌入式综合案例(图书馆照明系统、集成燃气灶、智能洗衣机)

出版教材/推荐教材:《基于STM32嵌入式接口与传感器应用开发》

电子工业出版社有限公司

作者:廖建尚,郑建红,杜恒

出版教材:https://www.phei.com.cn/module/goods/wssd_content.jsp?bookid=52970

线上课程:http://course.incloudlab.com/courses/49/detail

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