为解决路边停车场管理人力不足的问题,本文提出了一种停车场巡检机器人.该机器人具有车牌识别、红外循迹、蓝牙无线通信等功能.该机器人首先通过设置在车位上的距离传感器检测车辆停靠距离,并通过红外传感器巡线,当机器人自动行驶到车辆旁边时采集车牌照片;然后通过提出的基于集成学习的车牌识别算法对车牌信息进行提取,并以向量机(Supporting Vector Machine),KNN以及卷积神经网络(CNN)等机器学习算法为基础,通过三者投票的方式选出相对合理的识别结果.实验结果表明,本文提出的方法明显提升了车牌的识别准确率.
提高教育质量是高等教育发展的核心要求,教育质量的核心在于课程.线上一流课程建设系统采用Django框架设计模式,结合市场在线教育网站与用户需求设计而成.系统分为前端用户模块和后端管理员模块.前端使用HTML超文本标记语言,使用关系型数据库MySQL和阿里云提供的对象存储服务协作存储信息.后端逻辑采用Python语言实现.系统整合了机构、高校和个人三方的精品课程,极大地减少了用户搜索课程所需的时间,符合线上一流课程建设系统的要求.系统重点实现了课程的播放和教育资料的免费下载,更兼顾了咨询、交流、推荐等个性化服务.另外,系统部分功能的实现使用了很多可扩展的插件,提高了系统的可扩展性.
无人机仿真系统在无人机功能测试、航线校验或算法验证方面发挥着重要的作用.针对目前多数无人机仿真系统普遍存在的缺乏通用性、功能单一等弊端,设计了一套无人机仿真与测试系统.该系统在广泛应用的Pixhawk开源飞控上实现,能够对大量使用Pixhawk飞控的无人机进行硬件在环仿真与真机测试;同时飞行测试数据使用物联网传输与存储,实现了多机与远距离飞行测试.经过仿真与实飞测试,系统的仿真程度较高、功能较完备、便于推广应用.
为了能够高效准确地识别人体日常活动,比较了基于多级结构和基于卷积神经网络的两种人体活动识别方法.两种方法均采用人体活动识别领域常用的两个数据集,UCI和WISDM数据集.基于传统机器学习算法的多级结构,使用决策树、随机森林和支持向量机作为分类算法,针对不同层级分别进行训练,选择最优层级模型组成人体活动识别系统.与之相比,采用基于轴间关系的数据转换方式,搭建了卷积神经网络用于人体活动识别,实现无需特征工程的端到端人体活动识别.实验结果表明,基于多级结构的人体活动识别方法在UCI数据集和WISDM数据集上能够达到的最高识别率为 98.68%和 97.12%,基于卷积神经网络的人体活动识别方法在两数据集上的最高识别率为96.27%和95.15%,所提出的两种算法的识别效率和识别精度较高,能够满足实际应用要求.
本设计采用STM32F767IGT6芯片作为控制核心,利用温湿度传感器DHT11实时监测婴儿的尿床状况,利用声音传感器YL-56 实时监测婴儿的哭闹状况,实现全天候对婴儿异常状况的监测;利用通信模块SIM900A实现通信功能,当婴儿出现异常状况时及时通知父母前来安抚婴儿;通过WiFi模组ESP8266 将传感器数据实时上传至机智云平台,从而实现传感器数据的实时更新;通过电机驱动模块L298N驱动直流减速电机,实现婴儿床自动摇晃功能,哄睡婴儿;利用手机APP实时观察婴儿的状况、控制系统运行,同时也可以使用婴儿床上的触摸显示屏进行观察与控制.本系统实现了对婴儿哭闹、尿床状况的实时监测,以及婴儿状况可视化、婴儿异常状况自动告警、音乐播放、自动摇晃婴儿床哄睡婴儿等功能.
本文描述了基于IIoT的热工试验实时监控测量系统的研制,该系统实现了高精度实时同步采集数据,可以更好地实现运行工况在线自动调节和热工试验数据离线分析.针对不同参数的测量要求,热工参数测量进行抗干扰抑制设计,并采用数字通信方式增强信号传输的抗干扰能力;功率参数测量进行了同步设计,提高相应通道的采样频率.通过该设计,可以在稳态工况和瞬态工况下获得精细化热工试验参数,从而更好地实现工况的实时调节控制,停靠采集的精细化数据也能更准确地开展瞬态过程的机理研究.目前本系统已在热工试验台架上开展了演示验证试验,系统测量精度和控制响应时间等技术指标可满足热工试验经常性变化的运行工况要求.
得益于无线通信以及数据科学的飞速发展,物联网智能终端拥有了无源感知的能力.Device Free Localization(DFL)是一种重要的无线电无源感知技术之一,十多年来已经有大量研究,具有广阔的发展前景.基于RSSI的射频层析成像(RTI)方法因其成本低、部署方便等优点备受关注.然而,需要大量的观测样本是目前无线电层析成像难以实现实时成像的主要原因.利用压缩感知技术虽然可以有效降低RTI所需观测向量的数量,但是由此导致RTI性能急剧下降,难以满足无设备定位的应用需求.针对这一问题,本文构建了基于菲涅尔区的无线电传输经验模型,预先确定受目标影响的无线链路,极大减少了采集系统的样本数,提高了成像的实时性.实验结果表明,本系统将样本数减少至8.42%左右,仍然能够保持高定位精度.
针对高校传统教室钥匙管理模式存在的诸多问题,本文介绍了一种将钥匙集中在智能化钥匙柜中,以进行更安全、更便捷的数字化管理方案.系统主要利用情景识别技术进行钥匙使用者人脸采集识别,并结合嵌入式开发技术进行人机交互和设备控制.该装置可在一定程度上提高高校教室钥匙管理效率,节省管理过程中的人力、物力等,具有较好的应用价值.
可见光通信以高速、宽频谱、抗干扰、安全、频谱资源丰富的特点,为高速无线通信网络的设计提供了可能.由于可见光属于光波,因而可见光通信具有单向性;在遇到障碍物的情况下,可见光传播的信号会被遮挡;强光环境下,光信号的传播易受干扰,这些都是阻碍可见光通信技术发展的瓶颈.本文提出,将LiFi技术与WiFi技术结合,构建基于LiFi技术的复合光通信系统,即利用LiFi高速传输的优势,解决光通信存在的单向性、受阻减弱、易受强光干扰等问题,实现基于LiFi技术的高速复合闭环通信.
针对车载某电台须能够适应野外多种形式(电池、交/直流发电机、光伏发电、电网)的电力供应,并满足车载电子设备(电台、笔记本电脑、双电池)纹波小、抗电磁干扰强、供电稳定、功耗低等要求,本文设计了某电台的车载多功能电源(简称某车载电源).该车载电源包含了交流输入时的AC/DC变换电路到电台,直流输入时的DC1/DC1 变换电路到电台,DC2/DC2 变换电路到笔记本电脑和微机控制电路.在各变换电路中还设计了相应的电压电流检测电路到微机I/O口,实现某车载电源各工作状态的智能判断,切换及指示,特别针对双电池大电流的充放电检测其及控制,运用LM2904 运放芯片+三极管 2SC945 电路实现交流输入三档与直流输入两档电流的控制.并对部分电路仿真与样机进行测试验证,发现该电源能够满足某车载电源正常工作的需求.该款某车载电源具有适应性强、高效、安全、稳定、智能可靠等特点.
我国油气年损耗量高达3 000万吨,经济损失约1 500亿元,其中由于液位监测装置不密封造成的油气损耗占总量的15%左右,液位监测与传送失准造成泄漏引发的生产事故占事故总量的45%.将云计算智能监控技术应用于传统机械式液位监测装置,通过浮标导向滑轮优选、平衡重锤设计与试验、新型密封装置研制、配套ZigBee低功耗无限传输、配套物联云平台,研制SD-DS-19型智能油罐液位监测装置系列产品,实现了油罐液位监测装置的精确性、环保性和智能性.
近年来,垃圾分类成为热门话题,并且随着科学技术与人工智能的发展,垃圾分类智能化成为人们研究的对象.智能化垃圾分类是指将垃圾分类与人工智能相结合,利用图像识别、智能算法、云计算、大数据分析等技术进行智能识别与分析,完成垃圾的正确投放与处理.搭建后台监管平台,实时掌控数据.目前已有一些智能设备投入使用.本文从技术以及算法角度对国内外研究现状展开分析,并对四种精确度较高的垃圾分类算法进行介绍对比.此外,还通过调查市面现存设备以及其使用反响,对智能化垃圾分类后续发展方向做出预测.
进入 21 世纪后,我国人口老龄化程度加深,传统的养老服务模式单一,普通养老床难以满足当前经济发展对养老服务的需求.本文旨在解决目前养老床功能单一、使用率不高、外观设计呆板僵化等问题,围绕针对失能/半失能老年群体的智能养老床进行研究设计.利用相关传感器采集的生命体征数据,通过蓝牙传输给家属或社区医疗系统,以此建立长期个人健康档案.利用红外遥控模块和语音控制模块实现了背部升降、一键呼叫、危险预警功能.此设计做到了养老与"智慧"相结合,使养老床能够更好为失能/半失能老年群体服务.经过实验测试可知,床体系统稳定,能够很好地满足控制系统的需求.
传统SCADA系统连接到工业场景中分离的各远程终端单元,使SCADA系统极易受攻击.但工业控制系统网络中的实时要求又使得SCADA系统难以实施重型复杂的网络安全机制.因此,在工业互联网体系下,需要发展一种轻量级且满足网络安全要求的工业SCADA系统,来有效促进工业互联网系统在复杂多变的工业场景中落地.本文介绍了一种针对工业SCADA系统的轻量级网络安全机制,该机制使用物联网硬件作为防火墙,保护系统免受对手攻击,为工业SCADA系统的开发提供了一种轻量级网络安全措施.
随着无人机技术的发展,作为飞机主电源或者应急电源的锂电池,使用越来越广泛,为保证大批量锂电池的存储安全,需要定时对锂电池状态进行检测与维护.传统的人工维护手段效率低、耗费人力物力,故本文提出了一种基于ESP32 平台与MQTT协议的无人机锂电池存储系统,可以实现锂电池温度状态的采集与控制、单体电压监测、维护周期提示等功能,并通过运行于阿里云ECS的MQTT代理与远程终端完成蓄电池状态的监控,减少人力物力,提高效率,从而为大批量锂电池的存储与维护提供数字化解决方案.
本文旨在探索WiFi网络在"万物互联"时代的应用发展.文章重点剖析了当前引领宽带无线接入前沿的WiFi网络技术原理及其应用,概括性阐述了WiFi网络传输速度快、费用低、方便快捷等特点,分析了WiFi网络在城市、学校、酒店、医院等场景的应用.进一步明确了WiFi是现代通信系统的补充,其布局设置不受时间、空间、地域影响,符合个人和社会信息化的需求.WiFi网络技术与 5G、6G甚至更高级别通信技术相结合,对推动物联网技术等智能网络开发应用具有非常重要的作用,其发展前景广阔.
木材的编号与识别算法设计对木材原料与其所对应的加工策略进行精准匹配具有重要的研究价值.但由于木材原料表面存在较多缺陷,当打印的编号在缺陷上时,将会导致所打印编号的特征消失而难以识别.因此,本文提出了容忍缺陷的木材多区段编号及识别算法,该算法的基本思想是将木材原料的前段划分为多个区段,在多个区段上打印相同的编号,以避免单一编号被木材缺陷影响而难以识别.并采用YOLOv5 对多个区段的编号进行检测,紧接着将检测结果进行组合判断,最终得出木材的编号.实验结果表明,本文算法能够有效容忍木材缺陷对编号识别的影响,从而显著提升木材编号识别的检出率,具有重要的实际应用价值.
"通信原理"是信息类专业的核心课程,理论性强、抽象度高,通过传统的教学方式讲授此类课程难以达到良好的教学效果.为此,按照"通信原理"模拟调制系统的教学思路和需求,设计了一套通过浏览器访问和控制的可视化教学辅助系统.该系统具有参数可调、动态显示、操作简单等特点,将其引入课堂,用具象化仿真配合抽象的理论教学,能够帮助学生更好地接受和理解理论,同时为后续的课内实验打好基础.
针对川西北气矿某天然气净化厂周界安防手段落后及低效问题,设计了一种基于双光谱图像的净化厂周界入侵报警系统.依靠可见光和红外两种光谱图像优势,结合深度学习目标检测算法和自定义周界区域,系统克服了单光谱图像在全天候工况下识别准确率低或漏检的问题.一方面,根据净化厂周界安防需求提出了入侵报警系统的具体方案和系统结构;另一方面,根据环境特点给出了系统的详细部署.为验证系统有效性,在净化厂周界不同地点和时间对系统进行实验验证,结果表明:给出的周界入侵系统方案能够实现对净化厂周界的全天候入侵检测与报警.净化厂周界入侵系统投入应用后,可有效降低厂区因入侵事件导致重大安全事故的风险,同时也为石油天然气行业其他场站安防建设提供了重要参考.
为解决远程自动浇灌和作物浇灌时不能合理掌握浇灌量的问题,提出一种基于物联网技术的远程控制自动浇灌喷淋系统,用以实现远程控制精准浇灌等功能.该系统包括供水装置、电磁水阀和控制系统;控制系统包括开关电源模块、土壤水分变送器、智能变送仪和WiFi远程控制模块;供水设备入口通过水管与水源相连通,供水设备的出水口出水后分两路,通过智能变送仪控制电磁水阀线圈得电与失电,实现自动浇灌;通过WiFi远程控制模块控制电磁水阀得电与失电,实现远程控制浇灌及喷淋.该浇灌方法在试验中表现相对稳定,对比人工浇水作业,实用性有所提升,用水量显著降低.该系统有良好的自动化性能,能够保证浇水作业的效果,为实现大规模灌溉作业奠定了基础.
