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人工智能综合实验室，人工智能专业实训设备

时间：2025-04-06 23:43:04 点击次数：中人教仪厂

1.建造设计背景
人工智能是引领社会发展的战略性技术，它在提升国家竞争力、维护国家安全、重塑行业发展新优势等方面发挥着至关重要的作用。世界主要发达国家全部已将人工智能作为一项重大战略，2017我国政府作业报告指出要加快培育壮大含有概括人工智能在内的新兴产业，并把人工智能领域建造设计上升为国家战略层面。

人工智能的研究范畴含有概括自然语言处置整理、知识表现、智能搜索、推理、规划、机器学习掌控把握、知识获取、结合调度问题、感知问题、模式识别、神经互联网等，实际应用领域含有概括机器视觉、指纹识别、人脸识别、视网膜识别、虹膜识别、掌纹识别、专家系统、自动规划、智能搜索、定理证明、博弈、自动程序设计、智能控制、机器人学、图像和语言理解、遗传编程等。

人工智能早已遍布于我们的日常生活中，它已经成为经济发展的新引擎、社会发展的加快速度器，人工智能技术正在渗透并重构生产、分配、交换、消费等经济活动的各个环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求、新设备、新技术、新业态，改变人类生活方法甚至社会构造，完成社会生产力的整体跃升。推动人工智能人才培养，推动人工智能课程课程理论发展，推动人工智能行业渗透逐渐成为现代高等教育在人工智能领域新的使命与任务。

与其他传统技术不一样，人工智能技术以市场驱动技术革新。2017年，人工智能在全国界限内经历了快速成长，从国家顶层规划出台，逐步延伸到各地人工智能创新创业的落地，以智能安防、智能金融、智能医疗、智能交通为代表的行业应用，已经成为热门的创业和投资领域。人工智能市场将保持高速增长，BBC预估2020年全球AI市场规模约为1190亿人民币。目前，在国外科技巨头如微软、谷歌、Facebook 等积极布置人工智能领域的同时，国内各路互联网资本巨头如阿里、腾讯、百度、京东等也纷纷争相切入到人工智能产业，充分展示了科技领头羊对于未来市场的敏锐嗅觉。

近年来我国人工智能产业步入高速发展阶段，在人工智能芯片、设备及服务等关键领域里涌现出一批优秀的企业，其中商汤科技、旷世科技等估值均已超过百亿人民币，成为推动人工智能发展的重要力量。

但是我国人工智能整体发展水平与发达国家相比仍存在着差距、缺少重大原创成果，在技术课程课程理论、核心算法以及关键设备、高端芯片等方面仍有差距，人工智能产业的竞争，说到底是人才和知识储备的竞争。只有投入更多的科研人员，不断加强基础研究，才会获取更多的智能技术。

2.设计思路
人工智能专业课程体系主要含有概括学科基础课、专业基础课、专业核心课程以及前景平台及应用导向课程等，其中学科基础课程主要含有概括数学类课程、计算机数值数值编程基础类以及电子电子回路基础等课程，而专业基础课主要含有概括行业通用类技术的机器学习掌控把握、Python语言与程序设计、人工智能基础以及数值挖掘等课程，专业核心课程主要含有概括数字图像处置整理、机器视觉、模式识别、自然语言处置整理、深度学习掌控把握技术、人工神经互联网技术、博弈论等课程等，面向行业应用导向的前景平台课程主要含有概括人工智能前沿技术、智能机器人、无人机等。

实验室建造设计以该课程体系为基础，着眼于学生基础编程和算法能力的培养，同时依托外设模型块，对人工智能技术在相关领域的应用实行呈现，为学生提供一个集基础编程、算法解析、应用实践于一体的平台。

--SD38 AI语音与机器视觉研发应用系统平台

AI语音与机器视觉研发应用系统平台是一款包括AI语音、机器视觉、深度学习掌控把握、嵌入式Linux于一体的高端教学科研实验平台。

整个教学平台由实验箱高功能嵌入式主板够成，高功能嵌入式核心板应用高功能64位ARM处置整理器，标配4GB DDR3内部存储和16GB闪存，可运行ubuntu、android、linuxqt等多种实操系统，可满嵌入式linux和AI应用研发。
平台应用多核高功能 AI 处置整理器，预装 Ubuntu Linux 实操系统与 OpenCV 计算机数值数值视觉库，支持 TensorFlow Lite、NCNN、MNN、Paddle-Lite、MACE 等深度学习掌控把握端侧推理框体结构。
提供多种应用外设与丰富的机器视觉、AI语音、深度学习掌控把握实战应用案例，如语音前处置整理（声源定位、语音增强、语音降噪、回声消除、声音提取）、语音活体查验、语音唤醒、语音识别、语音合成、自然语言处置整理、声纹识别门锁、语音智能家居、手写字识别、人脸识别、目标检验测试、端侧推理框体结构、图像识别、人体解析、文字识别、人脸门禁控制、车牌道闸控制、手势家居控制等，经过案例教学让学生掌控把握计算机数值数值视觉与深度学习掌控把握的基础原理和经经典型应用研发。

2.2.1. 嵌入式网关核心板

RK3399核心板是一款266-pin金手指形式高功能ARM计算机数值数值模型块，它应用了瑞芯微64位六核（含有双核Cortex-A72 +四核Cortex-A53）Soc RK3399作为主处置整理器，标配4GB DDR3内部存储和16GB闪存，板载2×2 MIMO双天线Wi Fi模组，尺寸只有69.6×50mm，模型块上带有单单独的Typec供电连接口，以及USB-C显露连接口。

RK3399计算模型块设定有丰富的外设和拓展连接口，可以拓展使用双MIPI宽动态摄像头，另外它还带有eDP显露连接口，MIPI显露连接口，1路USB3.0,2路USB2.0，以及12C,12S,SPI,PWM,GF10和串行口等各种资源。RK3399可流畅运行Android 8.1,Ubuntu 18.04,Armbian,Buildroot等主流嵌入式实操系统，系统资源和生态非常丰富，尤其是Android 8.1设定有NN SDK神经互联网加快速度系统包，Qt-5.10包括了VPU硬件编解码，GPU图形加快速度，可使用QML快速研发流畅的动态式界面，因此RK3399核心板非常适合做高端人脸识别，机器视觉，VR虚拟现实，自动驾驶，深度计算解析等方面的人工智能设备快速原型及设备研发。
硬件功能数值：

CPU	SOC:RK3399 核心:64位双核Cortex-A72 +四核Cortex-A53 频率:Cortex-A72 (2.0 ghz), Cortex-A53 (1.5 ghz)
GPU	Mali-T864 GPU,支持OpenGL ES1.1/2.0/3.0/3.1、OpenVG1.1 OpenCL, DX11, AFBC
VPU	4K VP9 and 4K 10bits H265/H264 60fps decoding, Dual VOP, etc
Memory	RAM: Dual-Channel 4GB DDR3
Storage	eMMC: 16GB(regular), 32GB/64GB(optional), eMMC 5.1
Power Management	RK808-D PMIC,协作单单独直线DC/直线DC,启用dvf solfware省电,RTC唤醒,系统睡眠模式
Connectivity	以太网:本机千兆以太网 wi - fi: 802.11 a / b / g / n / ac 蓝牙:4.1双模式天线:双天线连接口
Video Input	1个或两个4-Lane MIPI-CSI,双重ISP, 13 mpix / s,同时支持双相机数值的写入
Video Output	HDMI: HDMI 2.0a, supports 4K@60Hz，HDCP 1.4/2.2 DP on Type-C: DisplayPort 1.2 Alt Mode on USB Type-C LCD Interface: one eDP 1.3（4-Lane，10.8Gbps）, one or two 4-Lane MIPI-DSI
USB	USB 2.0: 2单单独的本地主机USB 2.0 USB 3.0: 1本地主机USB 3.0 USB c类型:支持USB3.0 c型和显露端口1.2 Alt模式USB c型
PCIe	PCIe x4, compatible with PCIe 2.1, Dual operation mode
调节测试	1 x调节测试UART, 3 v级,1500000个基点
LED	1x Power LED(Red) 1x GPIO LED(Green)
Key	Power Key x1 Reset Key x1 Recovery Key x1
作业温度（℃）	-20℃ to 70℃
电源	直线DC12 v / 1(边缘连接器)或DV 5 v / 2.5 (c型)

2.2.2. 网关底层基板其他外设

l 11.6寸高清触显一体屏：板载，eDP连接口,电容式多点触摸，分辨率1920*1080
l 按键：板载重启、恢复、电源3个功能按键，4个用户自定义按键
l UART：1路RS232，1路RS485
l 以太网：100/1000M
l 音频：音频输出连接口、MIC音频写入连接口、板载4欧3W扬声器
l 无线网：WiFi (2.4G and 5G, 802.11 ac), Bluetooth 4.1
l 4G模组：板载，板载EC20模组
l LoRaWAN网关模型块连接口：板载mini-pcie连接口，可接入SX1301八通道并行LoRaWAN网关模型块。1个项目须至少配备装备1个LoRaWAN网关模型块，以完成对实验室全部lora节点的接入管理。
l Zigbee网关模型块：板载，直列双排20芯插针连接口，非usb连接口。
l BLE网关模型块：板载，直列双排20芯插针连接口，非usb连接口。
l USB 3.0 HOST连接口：板载2个
l Debug连接口：板载1个
l Download连接口：板载1个
l 键盘：板载7寸80键标准键盘
l 高清相机模组：CMOS传感器OV13850，MIPI信号输出，400万像素，最高支持2688x1520像素。
l 麦克风阵列：板载7颗数字高功能硅麦克风。
l 红外接收：板载红外接收模型块1个
l 震动马达传感器：1个
l LED：板载4颗蓝色LED灯珠。
l 天线连接口：板载wifi、BLE、lora、LET 共4个天线连接口。
l 传感器拓展连接口：板载，与无线传感器节点的传感器模型块连接口兼容，可完成linux系统下的传感器驱动研发实验。
l OBD连接口：板载，标准16针OBD-II插头座，与配套系统集合可完成基于CAN总线通信相关实验。
l

电源：DC 9-12V写入
l 其他连接口：MIPI、GPIO、SPI、I2C、TF Card (sd/mmc 3.0)、SIM卡座、USB 2.0 HOST、USB Type-C (with DP out)、eDP 1.3、HDMI 2.0 for 4K 60Hz

2.3. 外设模型块

2.3.1.

4G LTE模型块l 互联网：FDD-LTE/TDD-LTE/WCDMA/TD-SCDMA/GSM/EDGE；
l 制式：CMCC/CUCC（B1/B3/B8/B34/B38/B39/B40）；
l 作业频带：HSPA1900/2100，GSM 900/1800；
l 高速USB 2.0连接口、PCI-E连接口；
l 支持短信、数值、电话本、PCM语音功能；
l 支持IPv4,IPv6协议；
l 支持LTE多频；
l 支持最大150M/50Mbps的课程课程理论上下行数值传输速率；

2.3.2. AI麦克风阵列

l 7路麦克风阵列，提供声源定位、语音增强、语音降噪、回声消除、声音拾取等功能。
l 带硬件浮点运算的RISC-V 双核64位处置整理器，主频最高800MHz。
l 具备机器听觉能力和语音识别能力，内置语音处置整理单元（APU）。
l 具备卷积人工神经互联网硬件加快速度器KPU,可高功能实行卷积人工神经互联网运算。
l 麦克风阵列模型块包括TFT彩屏屏，能够直观显露音频频谱图。
l 内置ARM STM32 USB音频驱动芯片，提供USB声卡驱动，开放源代码。
l 连接口：双列直插封装/USB，需能够接入到eAIOT平台使用。
l 支持语音识别、语义理解、语音合成、人机对话等功能，可与硬件实行语音交互。
l 5米监测界限、基于linux系统。

2.3.3. AI摄像头

l 1/1.8" SONY Exmor CMOS
l 有效像素200万像素，30帧@1920*1080
l C/CS镜头连接口，最低照度0.001 Lux，120dB TWDR
l 支持协议：PROFILE S，GB/T28181，FTP/RTSP.UPNP等
l 支持双码流、手机监控、心跳机制，具3D降噪、去雾、数字宽动态、镜头校正、走廊监控等智能模式
l 提供基于eAIOT教学平台的人脸识别系统案例。

2.4. 物联网应用基础云平台

1、功能简介
1）学生能够将物联网感知层设备（传感器、执行器等）接入物联网云服务平台，平台能够接收并存储传感器和执行器的就地实时数值，模型块在线状态，并就地实时显露。
2）提供后台管理系统，能够设定账号类型和使用权限。支持多用户管理及权限控制，分为父用户和子用户，父用户可以创建多个子用户，并而且可以为每个子用户分配增、删、改几种权限，子用户创建的资源相互隔离。
3）提供物联网规则编辑器，无需编写代码即可编辑复杂的自动化控制策略，完成位移互联网系统的自动化控制。
4）提供丰富的可视化控件库，经过拖拽、简便配备即可完成美观的UI设计。支持GIS地图、弯弯曲线图、柱状、饼图、图表、按钮、仪表图等控件。
5）物联网感知层设备也能够向执行器发送控制命令，系统能够完成模型块的在线监测。
6）云平台支持物联网硬件多协议接入，经过ZigBee/BLE/wifi/lora/NBIOT无线技术取得传感器收集的数值，形成一个完整的无线传感器互联网。
7）数值经过http/MQTT协议传输至物联网应用基础云平台系统，实行数值图形化展示。
8）完成基于云平台的智能家居实验，并含有配套完整的教学资源。
9）支持本地化部署和云端部署两种方法。
10）提供"物联网应用基础云平台"系统著作权登记证书及系统设备登记测量试验报告复印件并加盖公章，原件备查。

3. 部分实验案例

3.1.1. 嵌入式linuxQT综合实验

3.1.2. 手写字识别

学习掌控把握设计一个神经互联网模型，然后用已经标注过的MNIST数值来实训这个模型，然后实行测量试验检验。

图：手写字识别案例

3.1.3. 人脸识别

经过OpenCV自带的分类器、OpenCV的深度学习掌控把握分类器是基于SSD(Single Shot Detector)框体结构的ResNet互联网，完成在图片、视频中对人脸的检验测试，并用矩形框框出来。
学校可用来身份识别、课堂/上下班考勤、会议签到、刷脸支付、门禁通行、安防监控相关场景。

图： 人脸识别案例

3.1.4. 目标检验测试

运用深度学习掌控把握框体结构caffe，完成对常见物体的检验测试。

图：目标检验测试案例

3.1.5. 人体姿态识别

使用边缘侧推理框体结构Tengine检验测试图像中的全部人体并返回每个人体的矩形框位置，精准定位 21 个核心关键点，含有五官、四肢、脖颈等部位，更多关键点持续拓展中；支持多人检验测试、人体位置重叠、遮挡、背面、侧面、中低空俯拍、大动作等复杂场景。

图：人体姿态识别案例

3.1.6. 手势识别

运用深度学习掌控把握框体结构caffe，完成对简便手势的识别。

图：手势检验测试和识别系统案例

3.1.7. 车牌识别

使用opencv 的 HAAR Cascade 检验测试车牌大致位置，使用卷积神经互联网回归车牌左右，然后使用卷积神经互联网滑动窗切割字符、及识别字符。

图：交通门禁车牌检验测试和识别系统案例

3.1.8. 人脸门禁

应用 mtcnn 实行人脸检验测试，应用MobileFaceNet 实行人脸识别，然后用活体检验测试算法实行检验测试。

图：人脸门禁检验测试和识别系统案例

3.1.9. 声纹锁实验

经过语音增强、语音重量检验测试、语音增强、有效语音提取、声纹特征提取等步骤，完成声纹注册及声纹检验。

图：声纹电子锁系统案例

3.1.10. AI语音控制智能家居

本系统完成语音数值高速传输，基于百度语音识别 API 完成语音识别，并用无线方法控制电灯，电风扇，以及获取温度（℃）和湿度。

图：语音控制智能家居系统案例

3.1.11. 知识图谱和聊天机器人

知识图谱融合了两千五百多万的实体，拥有亿级别的实体属性关系，机器人应用了基于知识图谱的语义感知与理解，致力于最强认识大脑。自然语言处置整理工量具包的功能有：中文分词、词性标注、命名实体识别、关键词提取、文本摘要、新词发现、情感解析等。

图：知识图谱和文本聊天机器人系统案例

常见问题：

1、如果我要购买人工智能综合实验室，人工智能专业实训设备，是否有安装、培训服务呢？

答：我们的设备如果没有特别注明“不含安装”“裸机价”“出厂”等字样的，都是提供安装、培训服务的。

2、你们的人工智能综合实验室，人工智能专业实训设备是否能开增值税专用发票？

答：可以的，我们是正规企业，并且已经升级到一般纳税人，可以开具增值税专用发票，如果您需要开人工智能综合实验室，人工智能专业实训设备的发票，您需要提供开票资料。

3、你们的人工智能综合实验室，人工智能专业实训设备都是自己生产的吗？都有什么产品资质？

答：我们公司是专业生产教学设备的企业，完全自主生产，并通过了最新版ISO9001认证，拥有多项专利与著作权。

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