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关键词： 数据手套   人机交互   嵌入式系统   虚拟现实   元宇宙  

摘要： 为了提升元宇宙虚拟手交互的逼真性,研发了一种多模态触觉感知与交互的数据手套系统,该系统具有硬件集成度高、响应速度快、数据采集精确和轻便易穿戴的特点。人手穿戴此数据手套后,系统能够采集人手操作时的温度、指尖按压力和手指弯曲程度等数据,并把这些数据实时赋予给虚拟环境中的虚拟手,让虚拟手具有类似人手的动作行为和感知。提出了一种多通道循环采集数据方法,该方法可以高效且准确地捕捉温度、指尖按压力和手指弯曲程度等异构多模态数据,减轻了数据手套的硬件电路复杂性。实验结果表明,此数据手套在获取实时手指动作信息方面精度较高,提升了虚拟手动作的灵活性、直观性和自然性。

关键词： 嵌入式系统   领域驱动设计   服务化设计   分层架构   软件架构  

摘要： 随着嵌入式系统应用的不断拓展,软件复杂度不断提升及需求的快速迭代引入了一系列开发、维护、进度与质量方面的风险,传统定制化的高耦合、低扩展的软件架构已不再适用。针对这一现状,文章引入了领域驱动思想及服务化设计方法,通过采取领域业务分解、事件总线技术、面向对象的设计原则等软件技术,设计了一种资源层、服务层、应用层、基础设施的通用分层软件架构。该架构通过业务逻辑与技术实现的分离的方法,能有效适应需求变化、降低系统复杂度及耦合度、提升各组件服务的复用度,能快速移植到其他运行平台,具有良好的通用性。

关键词： 嵌入式系统   Wi-Fi技术   Zigbee技术   蓝牙技术  

摘要： 嵌入式系统无线通信技术是一种将通信技术应用到嵌入式系统中,实现物联网互联互通的方案。在数字化、智能化时代背景下,嵌入式系统在工业自动化、智能家居、医疗设备等领域得到了全面应用。但嵌入式系统在运行中对通信质量的要求非常高,如采用的通信技术不合适,就容易出现信息数据丢失的情况,导致系统运行不稳定。为解决嵌入式系统在通信中的局限性问题,文中应用无线通信技术,实现了控制指令与数据的远距离传输,增强了嵌入式系统的灵活性、互通性和可拓展性。

关键词： 公安工作   人民福祉   应用与创新   信息系统   公安行业   密码技术   学者身份   商用密码  

摘要： 公安工作事关国家安全、社会稳定、人民福祉,其运行的信息系统必然要求高规格的安全保护。高速度、大规模、强性能,是公安行业对密码应用的需求特点,加强自主创新、以创新驱动发展则是公安行业密码技术进步的必由之路。本期专题邀请中国科学院大学密码学院院长荆继武,以专业学者身份进行解读,为各行业了解公安商用密码技术发展及应用情况提供参考。

关键词： 嵌入式系统   园区垃圾处理   移动机器人   机器视觉  

摘要： 当前园区垃圾分拣以人力为主,受气候、时间和体力的限制,无法实现垃圾的连续大规模分拣,并且垃圾中存在大量有毒物质,对人体造成极大危害。基于此,针对园区垃圾处理的问题,结合机器视觉和嵌入式系统的发展,设计了一种嵌入式系统视觉的垃圾处理移动机器人。设计以STM32F103为全局控制核心,由若干模块(电源模块、显示模块、电机模块、超声模块、视觉模块等)构成硬件系统。机器人利用机器视觉精准定位垃圾桶,辅助机械臂完成垃圾收集、自主垃圾倾倒等功能。测试结果表明,机器人的PID调速响应速度快,正确识别标识垃圾桶并能够对园区垃圾的回收率达到93.3%,有效降低工作劳动强度,提高工作效率。

关键词： 边缘智能   实时以太网   边缘控制器   控制总线   嵌入式系统  

摘要： 为了减少数据通信链路并提高预警事件数据上报的实时性和事件侦测的及时性,将视频事件检测识别与实时以太网通信在边缘控制端直接联系并融合。设计的从站控制器将识别的数据、相似度分数与实时采集的数字量、模拟量数据组包发送给监控主站,主站通过预设控制逻辑与从站控制器进行数据互通,与逻辑联动实现对象的远程控制和管理。此外,通过光模块通信方式级联组网实现超远距离通信,降低了现场布线复杂度与布线成本。

关键词： 放顶煤   液压支架   声源识别   压缩感知   嵌入式系统  

摘要： 针对当前液压支架放煤过程中落煤时间和落煤量监测主要依赖于人工观察、自动化程度不高的问题,提出了一种基于声源定位的落煤状态识别方法,通过声源的识别与定位得到当前落煤的液压支架位置与落煤状态。设计了基于STM32的声音传感器阵列的数据采集系统。针对传统算法识别宽带信号和多声源定位困难的问题,采用基于压缩感知的多声源宽带定位算法,通过对信号进行分解得到不同频带的定位结果。仿真结果表明,该方法能准确识别170台液压支架落煤声源位置,在信噪比(SNR)为-5 dB时双声源识别率达到98%。

关键词： 环形缓冲区   嵌入式系统   环形缓冲区状态   位与逻辑运算  

摘要： 针对常用环形缓冲区读写数据运行效率低的弊端,提出了一种快速读写环形缓冲区数据的方法。在读写缓冲区数据时,通过位与逻辑运算修改读写指针值,利用读写指针的差值作为缓冲区有效数据个数实现环形缓冲区状态判断。通过仿真测试实验和测试数据分析,这种快速读写环形缓冲区的方法可以显著提高系统运行效率。

关键词： 嵌入式系统   高校课程改革   教学模式   产业需求   实践教学  

摘要： 本次研究探索了嵌入式系统课程的教学模式,这种新的教学模式以行业需求为导向,教学设计紧扣学生需求,更能激发学生学习的热情与兴趣。该教学模式崇尚项目和实践,让学生有机会把学到的东西应用到真实的项目中,从而提升实践力和解决问题的能力。唤起学生课堂参与热情和合作精神,助力学生间的交流当中,取得真知。而教师角色的演变和专业能力的增长,也是这个教学模式的骨架。让教师需要时刻精进自己的专业知识与教法,来适应这个全新的教学环境。本文以面向产业需求的嵌入式系统高校课程创新教学模式改革为研究主题,聚焦于实施与实践方面的内容。通过某高校嵌入式系统课程改革与创新实践案例的介绍,探讨课程内容和结构的调整,引入实际案例和项目,学生团队合作和实践能力的培养,以及教师培训和支持措施等方面的实施与实践。

关键词： 嵌入式系统   课程群   单片机   应用型本科   思政联通  

摘要： 针对嵌入式课程群思政体系建设中存在的思政内容框架未构建、思政资源建设不足、思政教学缺乏层次递进与衔接等现状,基于嵌入式类课程在技术和实践方面的关联性,以单片机原理与接口课程为起点,通过开展以思政融入为主的课程建设、建设实践驱动的思政资源、基于“互联网+”的思政教学评价等研究,最终探索面向嵌入式课程群的思政联通体系的构建。