人工智能AI實訓(xùn)平臺是一套以“AI+X”為理念的多功能綜合教學(xué)實訓(xùn)平臺，包含了完整的邊緣計算人工智能設(shè)備的架構(gòu)。既能滿足人工智能實訓(xùn)所需的算法構(gòu)建、模型訓(xùn)練、模型部署、模型推理等要求，又能將人工智能的模型通過唯眾融合云平臺和各類的終端節(jié)點設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動，讓人工智能實訓(xùn)變成看得見、摸得著的典型項目應(yīng)用。
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人工智能實訓(xùn)平臺
人工智能實訓(xùn)平臺
人工智能實訓(xùn)平臺技術(shù)規(guī)格
| 人工智能AI實訓(xùn)平臺 |
| 序號 | 設(shè)備名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 備注 |
| 1 | 人工智能AI實訓(xùn)裝置 | 2、六核ARM 64位處理器（雙核Cortex-A72+四核Cortex-A53），內(nèi)存3G LPDDR3，四核ARM Mali-T860 MP4 GPU，支持OpenGL ES1.1/2.0/3.0/3.1, OpenVG1.1, OpenCL, DX11；支持AFBC（幀緩沖壓縮）、高性能NPU支持8bit/16bit運算，支持TensorFlow、Pytorch、Caffe、Mxnet、Darknet、Onnx主流深度學(xué)習(xí)框架。
3、核心板載SPI接口、GPIO口、電源指示燈、ADC接口、IIC接口、16G儲存eMMC、1000Mbps以太網(wǎng)接口、音頻輸出、TF-Card接口、USB接口、電源按鍵、復(fù)位按鍵、SIM卡座。 4、路由器模塊： WAN口和LAN口，支持DHCP和靜態(tài)IP模式，支持無線WIFI加密模式。 5、終端節(jié)點模塊： OLED顯示屏，用戶按鍵，有源蜂鳴器， DC5V電源控制開關(guān)。 6、可直插無線傳輸模塊，執(zhí)行器模塊。 7、支持TCP/IP通訊協(xié)議、支持WiFi通訊協(xié)議、支持Socket通訊協(xié)議、支持藍(lán)牙通訊協(xié)議、支持MQTT通訊協(xié)議。 8、提供完整U-boot、Linux內(nèi)核、根文件系統(tǒng)鏡像，提供滿足人工智能AI實訓(xùn)需求的集成開發(fā)環(huán)境鏡像、提供完整的項目案例源碼和配套資源。 9、提供無線通信模組源碼以及與之對應(yīng)安裝教程、開發(fā)教程、軟件應(yīng)用教程。 10、提供人工智能AI項目案例資源。 | 標(biāo)配 |
| 2 | 物聯(lián)網(wǎng)短距離無線通信模組 | 1、WiFi無線通信模塊
（1）集成 ESP32-WROOM-32 芯片，內(nèi)置兩個低功耗 Xtensa ® 32-bit LX6 MCU，40MHz晶振，時鐘頻率高達(dá) 240 MHz。 （2）內(nèi)存：448KB ROM，520KB SRAM，RTC 快速存儲器（8KB SRAM）、RTC慢速存儲器（8KB SRAM）。 （3）WiFi認(rèn)證為Wi-Fi Alliance，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)802.11 b/g/n，數(shù)據(jù)速率高達(dá)150Mbps，A-MPDU 和 A-MSDU 聚合，0.4us保護(hù)間隔，工作信道中心頻率范圍：2.4 GHz ~ 2.5 GHz。 （4）支持多種低功耗工作狀態(tài)：精細(xì)時鐘門控、省電模式和動態(tài)電壓時鐘頻率調(diào)節(jié)。 （5）安全機(jī)制：1 Kbit 的eFuse 存儲、安全啟動、Flash 加密、數(shù)字簽名，支持 AES、SHA 和 RSA 算法。 （6）支持SD 卡、UART、SPI、SDIO、I 2 C、LED PWM、電機(jī) PWM、I 2 S、IR、脈沖計數(shù)器、GPIO、電容式觸摸傳感器、ADC、DAC等接口。 （7）符合藍(lán)牙 v4.2 BR/EDR 和 BLE 標(biāo)準(zhǔn)，具有–97 dBm 靈敏度的 NZIF 接收器。 （8）可直接對接物聯(lián)網(wǎng)融合云平臺。 （9）支持圖形化編程，采用MicroPython語言編程，支持函數(shù)、仿真，支持hex、python、blockly三種代碼讀寫等功能。 | 選配 |
| 3 | 人工智能AI攝像頭 | 高清攝像頭
（1）分辨率：1920*1080。 （2）視野范圍：75°廣角。 （3）焦距：焦距范圍4.0毫米。 （4）視頻幀： 30fps （5）USB2.0接口，兼容USB1.1/3.0。 （6）感光元件：CMOS （7）內(nèi)置麥克風(fēng) | 標(biāo)配 |
| 4 | 音頻信號采集模塊 | 1、音頻采集麥克風(fēng)
（1）音頻采集范圍：360°全向拾音。 （2）降噪：內(nèi)置降噪模塊，360°全場景降噪。 （3）插頭：3.5mm標(biāo)準(zhǔn)4段式插頭。 （4）靈敏度：-30dB±2dB。 （5）頻率響應(yīng)：18Hz-14Hz。 （6）工作電壓：5V。 | 選配 |
| 5 | 顯示終端 | 高清顯示屏
（1）分辨率：1920*1080 （全高清）。 （2）尺寸： 10寸。 （3）色域：NTSC≥72%。 （4）灰階響應(yīng)時間：2 ms。 （5）屏幕比例：16:9。 （6）動態(tài)對比度：1000:1。 （7）平均亮度: 500cd/m^2。 （8）接口類型: HDMI VGA DC USB 2.0 Mini USB。 （9）工作電壓：5V。 | 標(biāo)配 |
| 6 | 終端節(jié)點執(zhí)行模塊 | 1、RGB三色燈執(zhí)行器
（1）8組RGB三色LED燈組合顯示。 （2）工作電壓：2.4 ~ 5.5V。 （3）電平輸出：高3.3V，低2.4V。 （4）驅(qū)動方式：三線制電平驅(qū)動。 （5）額定功率：200mA。 2、級聯(lián)點陣顯示設(shè)備 （1）MAX7219集成化的串行輸入/輸出共陰極顯示驅(qū)動器。 （2）SPI全雙工通訊，傳輸速率可達(dá)10Mbps。 （3）工作電壓：4V ~ 5.5V。 （4）工作溫度：-40℃ ~ 85℃。 （5）功率耗散：1066mW。 （6）級聯(lián)設(shè)備數(shù)：4。 （7）高電平輸出電流：65mA。 （8）支持16*16分辨率字符顯示。 3、智能語音播放設(shè)備 （1）XFS515語音合成芯片，可采用GB2312、GBK、BIG5、UNICODE四種編碼方式。 （2）UART串口通訊，四種波特率支持：4800bps、9600bps、57600bps、115200bps。 （3）工作電壓：3.3V模擬電源輸入。 （4）輸出：正負(fù)音頻輸出。 （5）工作溫度：-40℃ ~ 85℃。 （6）儲存溫度：-55℃ ~ 125℃。 （7）支持語音編碼、解碼功能。 （8）支持用戶錄音、播放功能。 （9）支持輕量級語音識別功能。 4、繼電器 （1）工作電壓：5V DC。 （2）寬范圍接點切換領(lǐng)域10uA ~ 2A。 （3）線圈接點間、同極接點間FCC parts68標(biāo)準(zhǔn)。 （4）額定電流：100mA。 （5）線圈電阻：50Ω。 （6）消耗功率：約500mW。 （7）動作時間：7ms以下。 （8）壽命：10萬次以上。 （9）環(huán)境溫度：-25℃ ~ 65℃。 5、直流風(fēng)扇 （1）工作電壓：DC12V。 （2）工作電流：0.18A。 （3）轉(zhuǎn)速：6000RPM。 （4）風(fēng)量：6.2CFM。 （5）噪音：18d –BA。 （6）風(fēng)壓：0.1 IN H20。 | 選配 |
產(chǎn)品特點
教學(xué)
以職業(yè)院校人工智能技術(shù)服務(wù)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和方法為基礎(chǔ)，在實訓(xùn)教學(xué)上進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計，提出從人工智能基礎(chǔ)知識技術(shù)的認(rèn)知，到人工智能項目實操技能的訓(xùn)練，達(dá)到人工智能技術(shù)服務(wù)專業(yè)崗位能力提升的教學(xué)理念。
技術(shù)
平臺設(shè)計上對主流的人工智能深度學(xué)習(xí)框架進(jìn)行了適配，包括TensorFlow、keras、Caffe、Mxnet、Pytorch，整合了人工智能項目開發(fā)中所需用到的各種環(huán)境和依賴，讓用戶能夠脫離服務(wù)器和PC進(jìn)行人工智能的項目開發(fā)。另外平臺的開發(fā)環(huán)境也支持諸如“AI+X（物聯(lián)網(wǎng)）”綜合項目的開發(fā)。
應(yīng)用
系統(tǒng)以智能家居、智慧門禁、智能監(jiān)控三大應(yīng)用場景，及基于三大應(yīng)用場景的多種業(yè)務(wù)子項，體現(xiàn)了人工智能智慧生活主題。所有的應(yīng)用場景及業(yè)務(wù)子項功能，均來自真實的人工智能行業(yè)應(yīng)用。
擴(kuò)展
軟硬件系統(tǒng)采用平臺化、模塊化設(shè)計，結(jié)合通用化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的人工智能實訓(xùn)工位，除了可完成配套實訓(xùn)內(nèi)容的演示訓(xùn)練，還可以基于人工智能實訓(xùn)工位以及系統(tǒng)的軟硬件模塊，外接、擴(kuò)展更多的技術(shù)或業(yè)務(wù)。
配套
該產(chǎn)品除完整的軟硬件系統(tǒng)外，還配備針對設(shè)備完整的人工智能實訓(xùn)指導(dǎo)書、完整豐富的教學(xué)實訓(xùn)素材資源、以及基于設(shè)備系統(tǒng)的人工智能教學(xué)視頻光盤。本產(chǎn)品提供免費的安裝部署服務(wù)和設(shè)備實訓(xùn)培訓(xùn)服務(wù)。
產(chǎn)品特點
1）、硬件功能強(qiáng)大
核心板CPU采用了六核ARM 64位處理器（雙核Cortex-A72+四核Cortex-A53），主頻高達(dá)1.8GHz，GPU為四核ARM Mali-T860 MP4 GPU,另外配備有人工智能專用NPU，支持8bit/16bit運算，運算性能高達(dá)3.0TOPs。內(nèi)存方面配備了6GB LPDDR3，儲存為 32GB eMMC。通信方面支持TCP/IP、WIFI、藍(lán)牙、MQTT、Socket、ssh、串口等。并且配備有豐富的外設(shè)接口（SPI、IIC、UART、GPIO等），可以滿足學(xué)生和老師不同的學(xué)習(xí)和開發(fā)需求。
2)、支持各種主流的深度學(xué)習(xí)框架
唯眾人工智能AI實訓(xùn)平臺支持TensorFlow、Keras、Caffe、Mxnet、Pytorch等主流深度學(xué)習(xí)框架，并在基礎(chǔ)環(huán)境中提供TensoFlow、Keras、YoLo v3的開發(fā)環(huán)境和依賴。
3)、支持零編程
終端節(jié)點使用的是ESP32模塊，開發(fā)語言為MicroPython，該開發(fā)語言和Python3類似，配合唯眾圖形化編程工具可以讓學(xué)生和老師在不需要了解任何底層知識的情況下結(jié)合人工智能AI實訓(xùn)平臺核心板的識別結(jié)果做出AIoT的典型行業(yè)應(yīng)用的小型模型。
4)、融合物聯(lián)網(wǎng)
唯眾人工智能AI實訓(xùn)平臺的對硬件進(jìn)行了兼容性設(shè)計，在硬件上可以同時滿足物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和嵌入式三個專業(yè)的實訓(xùn)需求。這樣大大提高了實訓(xùn)設(shè)備在學(xué)習(xí)不同專業(yè)的復(fù)用率，能夠大大減少學(xué)校實訓(xùn)室場地不足的帶來的問題，同時也能夠為解決學(xué)校建設(shè)多個實訓(xùn)室資金不足的問題。
5)、支持可視化界面設(shè)計工具
唯眾可視化界面設(shè)計工具是輔助師生用來構(gòu)建AIoT應(yīng)用程序的教學(xué)工具，它采用圖形化界面來代替代碼開發(fā)界面，通過拖拽、移動控件與控件節(jié)點，來完成頁面設(shè)計。在學(xué)生和老師學(xué)習(xí)AIoT完整項目時，可以通過唯眾可視化界面設(shè)計工具進(jìn)行控制頁面的輔助構(gòu)建。
6)、支持模型轉(zhuǎn)換
唯眾人工智能AI實訓(xùn)平臺提供模型轉(zhuǎn)換工具，可以將學(xué)生和老師在X86架構(gòu)的計算機(jī)中生成的hdf5、pb、onnx人工智能模塊轉(zhuǎn)化為ARM64架構(gòu)的平臺能夠運行的人工智能模型，解決學(xué)生和老師的人工智能項目跨平臺部署的問題。
7)、配套完整的開發(fā)環(huán)境
唯眾人工智能AI實訓(xùn)平臺基礎(chǔ)資源包中就包含了人工智能完整的開發(fā)環(huán)境，包括TensorFlow 、Kreas、Python、OpenCV、PIL、gcc、scipy等。學(xué)生和老師不需要自己動手搭建復(fù)雜的人工智能開發(fā)環(huán)境，可以直接進(jìn)行實訓(xùn)項目案例的學(xué)習(xí)。同時唯眾提供了基礎(chǔ)環(huán)境鏡像包，可以幫助學(xué)生和老師隨時恢復(fù)初始狀態(tài)。另外唯眾的人工智能技術(shù)團(tuán)隊會不定期對開發(fā)環(huán)境進(jìn)行擴(kuò)展以適配新的業(yè)務(wù)場景。
實訓(xùn)功能
操作使用說明
按下主板電源鍵即可進(jìn)入開機(jī)界面（默認(rèn)不設(shè)置登錄密碼），界面如下：
可以看到桌面右上角有6個文件，以智能家居系統(tǒng)為例。該文件夾中包含了運行該系統(tǒng)的所有動態(tài)鏈接庫和依賴，Python相關(guān)的依賴在用戶的site-packages中。進(jìn)入文件夾，界面如下：
點擊執(zhí)行文件，選擇“執(zhí)行”即可開啟智能家居系統(tǒng)。該系統(tǒng)為示例項目，以智能家居的應(yīng)用背景為依托綜合演示了智能家居的模型結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)流程。學(xué)生可以通過前期的學(xué)習(xí)、編程、人工智能模型訓(xùn)練、構(gòu)建完成該項目的示例效果，也可以在該項目的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。
該系統(tǒng)可以采集用戶的語言信號進(jìn)行識別，對于識別的結(jié)果進(jìn)行解析然后構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)包發(fā)送給融合云平臺，終端節(jié)點模擬智能家居系統(tǒng)中家用電器，當(dāng)收到云平臺發(fā)送相關(guān)指令后對指令進(jìn)行解析而后控制繼電器操作家用電器開關(guān)。在智能家居中類似：智能窗簾、智能電視、智能空調(diào)等均基于該項目的基礎(chǔ)模型。
性別識別項目效果示例如下：
表情識別項目效果示例如下：
綜合識別項目是基于YOLO v3算法，YOLOv3是YOLO (You Only Look Once)系列目標(biāo)檢測算法中的第三版，相比之前的算法，尤其是針對小目標(biāo)，精度有顯著提升。我們可以在此算法框架下利用自己的數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練自己需要的人工智能視覺識別模型。
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：
綜合識別項目效果示例如下：
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