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关键词： 雨污管道巡检机器人   嵌入式系统   CCTV   YOLOV5s   无线通信  

摘要： 城市雨污排水管道的巡检主要以人工为主,但由于地下管道环境错综复杂并存在有毒可燃气体,人员下井存在很大危险.虽然有部分巡检工作尝试采用巡检机器人代替人工,但这些机器人采用的有缆方式,存在巡检距离受限、操作繁琐、能耗高等问题,导致巡检效率低下,智能化程度低.针对上述问题以及巡检机器人的任务需求,设计并实现了一种更加安全可靠与智能的雨污管道巡检机器人嵌入式系统.该设计基于CCTV巡检方式,采用STM32作为主控芯片,搭载工业摄像头、传感器组等模块采集数据,并采用无线通信的方式与上位机进行连接,之后通过YOLOV5s自主判断所采集的视频流中是否存在淤积物堵塞问题.通过在广州市番禺区的实地试验,结果表明,嵌入式系统设计合理,管道巡检机器人能够实现各项功能与技术要求.

关键词： 嵌入式系统   校企合作   课程改革  

摘要： 文章结合企业的人才需求,在校企合作模式的背景下对嵌入式系统课程体系教学改革进行探索,通过以“双元协同育人,五融合贯通”为主线,探索基于“1+X”职业技能等级证书的校企合作课程体系教学改革、校企合作共建的众创空间和工作室、校企合作开展技能竞赛,并引入“双导师”探索以实际项目的开发为主的企业实践,探索校企联合建设混合式共享学习课程资源等全方位立体化教学改革,并形成一套切实可行的嵌入式系统课程教学方法、教学模式、教学内容、资源建设、育人模式的研究方案。

关键词： 新工科   嵌入式系统   行业需求   应用型人才  

摘要： 在新工科的背景下,根据嵌入式技术的特点以及该课程存在的问题,从理论教学和实践教学两方面进行了分析,提出了嵌入式课程的教改研究。首先,提出以问题为导向的理论教学体系,提高学生的学习积极性;然后发展以行业需求为导向的实践体系,鼓励学生参与项目和竞赛,紧跟时代步伐;最后强调理论和实践结合,实施多维度的考核体系。该方法在激发学生学习主动性的同时,扩大了学生的知识面,大大提升了解决问题和工程运用分析的能力,与学校培养应用型本科人才的目标相契合。

关键词： 嵌入式系统   车载360环视   图像融合  

摘要： 针对车载360环视应用场景对实时性的较高要求,提出了一种基于嵌入式设备的高效环视融合方案。该方案结合了环视图像矫正、俯视变换和环视融合三个步骤,建立了采集到的原始图像与最终环视图像之间的像素查找关系,并在多种车载嵌入式平台上进行了验证。结果表明:该方法相比传统方法能够有效降低图像处理的计算量,从而大幅降低嵌入式设备的环视融合延时,优化后平均每帧处理的时间可缩短至优化前的二分之一以下。

关键词： 物联网技术   中间件架构   嵌入式系统   优化设计  

摘要： 针对物联网中间件框架的可移植性和其内在网络的高效、安全通信及可操作性提升问题,设计了嵌入式物联网中间件新框架。框架首先选用ARM Mbed OS作为嵌入式操作系统提升框架的可移植性,然后选用LoRaWan协议和区块链技术实现其网络的高效、安全通信和提升网络的可操作性。为演示所构建中间件框架结构的实用性,设计了一个使用所设计中间件框架的医疗化工供需系统远程实时监控示例。示例的分析表明:所设计物联网中间件的实际应用将有助于提升医疗化工供需系统的远程管理能力和安全运行能力。

关键词： RS485   多机通信   通信转发   通信协议   嵌入式系统  

摘要： 针对主从模式带来的通信延迟、冗余通信等问题,设计一种基于RS485多主对等通信方式,实现RS485通信线路上多主机对等通信功能,不需要主机轮询通信。对通信线路进行设计,在原有RS485通信线路基础上增加一条控制线路,用于检测通信线路的工作情况。移植uC/OS-Ⅱ实时操作系统到STM32F103C8T6控制板上,利用uC/OS-Ⅱ的实时多任务特性,实现通信线路检测、数据接收、数据发送及其他任务的同时运行,提高通信系统的工作效率。采用数据缓冲、数据队列、循环冗余校核(cyclic redundancy check,CRC)校验等方式,提高数据接收与发送的稳定性和可靠性,解决数据量增加带来的数据混乱、传输不稳定等问题。通过搭建试验系统,实现预期的通信功能,验证多主对等通信的可行性,为联网设备通信提供一种新方法。

关键词： 数字孪生   目标控制器   嵌入式系统   模块化设计   SkyEye  

摘要： 随着目标控制器(OC,Object Controller)系统在轨道交通领域的推广应用,其硬件投入较高、研发周期较长、环境搭建较为复杂的问题逐渐显现。文章根据OC系统的架构和特点,基于模块化设计,研究开发了OC数字孪生系统,利用SkyEye进行OC数字孪生系统的开发构建,对OC系统进行软硬件功能仿真,实现对OC系统的虚拟化。OC数字孪生系统已在上海地铁3号及4号线改造工程中上线试运行,运行效果良好,可有效缓解开发调试工作和测试工作形成的资源冲突问题,节省硬件资源和时间成本。

关键词： 铁路通信网   密码技术   密码算法   管理体系   网络安全  

摘要： 作为铁路的重要基础设施,铁路通信网的网络安全问题至关重要。密码技术应用是保障通信数据安全的重要手段之一。对当前主要密码技术和发展情况进行概述,分析主流密码技术的技术特点,并总结其不同的适用场景。结合铁路通信网现状和安全需求,对移动通信系统、数据通信网、综合视频监控系统等主要铁路通信系统密码技术选择的原则开展研究,提出密码技术选择方案。同时,根据铁路通信运维体制的特点,对支撑铁路通信网密钥技术使用的密码管理体系提出基本构想,提出统一密钥生成和系统分发的密钥管理架构,为进一步完善铁路通信网的安全防护体系提供了建议方案。

关键词： 嵌入式系统   教学实践   案例设计  

摘要： 嵌入式系统是一门面向应用、具有很强实践性与综合性的课程,教学实践环节至关重要。本文设计了基于嵌入式系统的矿井水仓水位测控装置的教学实践案例,对装置的功能需求、总体架构、硬件电路、软件程序等进行详细阐述,以嵌入式最小系统、传感器信号收发、水泵控制驱动、人机交互和以太网通信为基本任务模块进行案例实施和评价,通过教学模式的创新将实践教学与理论教学深度融合,培养学生嵌入式系统开发的工程实践能力。

关键词： 嵌入式系统   升级   固件校验  

摘要： 阐述了当前嵌入式系统固件升级中对固件数据进行校验和匹配校验的方法,并对实际工程应用中存在的一种缺陷进行了分析,针对这种缺陷提出了一种将校验信息编译进固件内部指定地址的方法,通过使用这种方法能够避免该缺陷,并能在升级过程中提前判断固件是否匹配,提高了升级效率。