人工智能AI實訓平臺是一套以“AI+X”為理念的多功能綜合教學實訓平臺，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所需的算法構(gòu)建、模型訓練、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)備進行聯(lián)動，讓人工智能實訓變成看得見、摸得著的典型項目應用。
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人工智能實訓平臺
人工智能實訓平臺
人工智能實訓平臺技術(shù)規(guī)格
| 人工智能AI實訓平臺 |
| 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主流深度學習框架。
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安裝教程、開發(fā)教程、軟件應用教程。 10、提供人工智能AI項目案例資源。 | 標配 |
| 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 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認證為Wi-Fi Alliance，執(zhí)行標準802.11 b/g/n，數(shù)據(jù)速率高達150Mbps，A-MPDU 和 A-MSDU 聚合，0.4us保護間隔，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 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）符合藍牙 v4.2 BR/EDR 和 BLE 標準，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 | 標配 |
| 4 | 音頻信號采集模塊 | 1、音頻采集麥克風
（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標準4段式插頭。 （4）靈敏度：-30dB±2dB。 （5）頻率響應：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標準。 （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、直流風扇 （1）工作電壓：DC12V。 （2）工作電流：0.18A。 （3）轉(zhuǎn)速：6000RPM。 （4）風量：6.2CFM。 （5）噪音：18d –BA。 （6）風壓：0.1 IN H20。 | 選配 |
產(chǎn)品特點
教學
以職業(yè)院校人工智能技術(shù)服務專業(yè)人才培養(yǎng)的目標和方法為基礎(chǔ)，在實訓教學上進行優(yōu)化和設(shè)計，提出從人工智能基礎(chǔ)知識技術(shù)的認知，到人工智能項目實操技能的訓練，達到人工智能技術(shù)服務專業(yè)崗位能力提升的教學理念。
技術(shù)
平臺設(shè)計上對主流的人工智能深度學習框架進行了適配，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器和PC進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)。
應用
系統(tǒng)以智能家居、智慧門禁、智能監(jiān)控三大應用場景，及基于三大應用場景的多種業(yè)務子項，體現(xiàn)了人工智能智慧生活主題。所有的應用場景及業(yè)務子項功能，均來自真實的人工智能行業(yè)應用。
擴展
軟硬件系統(tǒng)采用平臺化、模塊化設(shè)計，結(jié)合通用化、標準化設(shè)計的人工智能實訓工位，除了可完成配套實訓內(nèi)容的演示訓練，還可以基于人工智能實訓工位以及系統(tǒng)的軟硬件模塊，外接、擴展更多的技術(shù)或業(yè)務。
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指導書、完整豐富的教學實訓素材資源、以及基于設(shè)備系統(tǒng)的人工智能教學視頻光盤。本產(chǎn)品提供免費的安裝部署服務和設(shè)備實訓培訓服務。
產(chǎn)品特點
1）、硬件功能強大
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），可以滿足學生和老師不同的學習和開發(fā)需求。
2)、支持各種主流的深度學習框架
唯眾人工智能AI實訓平臺支持TensorFlow、Keras、Caffe、Mxnet、Pytorch等主流深度學習框架，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實訓平臺核心板的識別結(jié)果做出AIoT的典型行業(yè)應用的小型模型。
4)、融合物聯(lián)網(wǎng)
唯眾人工智能AI實訓平臺的對硬件進行了兼容性設(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)的實訓需求。這樣大大提高了實訓設(shè)備在學習不同專業(yè)的復用率，能夠大大減少學校實訓室場地不足的帶來的問題，同時也能夠為解決學校建設(shè)多個實訓室資金不足的問題。
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應用程序的教學工具，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。在學生和老師學習AIoT完整項目時，可以通過唯眾可視化界面設(shè)計工具進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實訓平臺提供模型轉(zhuǎn)換工具，可以將學生和老師在X86架構(gòu)的計算機中生成的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。學生和老師不需要自己動手搭建復雜的人工智能開發(fā)環(huán)境，可以直接進行實訓項目案例的學習。同時唯眾提供了基礎(chǔ)環(huán)境鏡像包，可以幫助學生和老師隨時恢復初始狀態(tài)。另外唯眾的人工智能技術(shù)團隊會不定期對開發(fā)環(huán)境進行擴展以適配新的業(yè)務場景。
實訓功能
操作使用說明
按下主板電源鍵即可進入開機界面（默認不設(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。學生可以通過前期的學習、編程、人工智能模型訓練、構(gòu)建完成該項目的示例效果，也可以在該項目的基礎(chǔ)上進行擴展。
該系統(tǒng)可以采集用戶的語言信號進行識別，對于識別的結(jié)果進行解析然后構(gòu)建相應的數(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，當收到云平臺發(fā)送相關(guān)指令后對指令進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)系列目標檢測算法中的第三版，相比之前的算法，尤其是針對小目標，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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