深圳職業(yè)技術學院參展成果簡介

第二十二屆中國國際高新技術成果交易會于2020年11月11—15日在深圳會展中心隆重舉行。本屆高交會展覽包括國家高新技術展、綜合類展和專業(yè)類展。其中，綜合類展包括創(chuàng)新與科研展、外國團組展區(qū)、“一帶一路”專館、初創(chuàng)科技企業(yè)展、創(chuàng)客展和高技術服務展；專業(yè)類展包含信息技術與產(chǎn)品展、節(jié)能環(huán)保展、新能源展、建筑科技創(chuàng)新展、智慧醫(yī)療健康展、光電顯示展、智慧城市展、航空航天科技展、先進制造展、新材料展等展區(qū)；分會場包括人才與智力交流會、應急安全科技展等。本屆高交會以“科技改變生活 創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”為主題，總展覽面積超過14萬平方米，3300多家展商近萬個項目參展，各項活動140多場。重點突出如下特點：1）突出“十三五”的科技成果和“十四五”的重點產(chǎn)業(yè)布局；2）突出疫情引發(fā)的產(chǎn)業(yè)變革和產(chǎn)業(yè)融合催生的新業(yè)態(tài)；3）突出大中小企業(yè)和各類主體融通創(chuàng)新，強化產(chǎn)學研深度融合的創(chuàng)新體系；4）突出疫情防控科技產(chǎn)品和經(jīng)濟振興新進展。

深圳職業(yè)技術學院精心遴選組織了9個教師科研項目、5個學生創(chuàng)客項目成果和五大理工類科研平臺參展，涉及區(qū)塊鏈、智能制造、人工智能、保健食品等領域，展示了我校緊扣產(chǎn)業(yè)市場需求進行科研創(chuàng)新，促進科研成果轉(zhuǎn)化，服務地方社會經(jīng)濟發(fā)展的能力，以及我校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的最新成果。本期學報對參展的部分成果進行簡要介紹。

1 嵌入式雙核微處理器—麗湖一號

由電子與信息工程學院余菲副教授（yufei198275@szpt.edu.cn）主持研發(fā)的麗湖一號嵌入式微處理器，為基于ARM Cortex M3架構(gòu)而設計的雙核微控制器，芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時/計數(shù)器、看門狗、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等必要功能和外設。

其主要特性如下：

1）采用SMIC 180 nm制造工藝，Wire Bond LQFP 144封裝；

2）雙核CPU異構(gòu)處理架構(gòu)，主頻高達80 MHz；

3）高帶寬利用率的雙通道內(nèi)存訪問架構(gòu)，高達256 KByte的片上內(nèi)存容量；

4）豐富的外設接口資源，包括UART，SPI，IIC，IIS，SDIO 3.0，GPIO等；

應用領域：

1）工業(yè)控制領域：作為32的RISC架構(gòu)，麗湖一號能用在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各個環(huán)節(jié)；

2）無線通訊領域：麗湖一號以其高性能和低成本，在該領域的應用會日益增多；

3）網(wǎng)絡應用：隨著寬帶技術的推廣，采用麗湖一號微的麗湖一號芯片將逐步獲得競爭優(yōu)勢；

4）音視頻應用：在語音及視頻處理上進行了優(yōu)化，可以獲得廣泛應用；

5）消費類電子產(chǎn)品：可以用在數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機頂盒和游戲機中；

6）成像和安全產(chǎn)品：可以在數(shù)碼相機和打印機中使用。

2 抗量子區(qū)塊鏈系統(tǒng)

區(qū)塊鏈技術被認為是繼大型計算機、個人計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動社交之后的第5次顛覆式計算范式，是人類信用進化史上繼血親信用、貴金屬信用、央行紙幣信用之后的第四個里程碑。但是，目前的區(qū)塊鏈存在以下安全風險：

第一、隨著量子計算科學的不斷進步，量子計算機已經(jīng)逐漸成為基于公鑰密碼構(gòu)建的區(qū)塊鏈的潛在巨大威脅。區(qū)塊鏈技術在迅速發(fā)展的同時，面臨量子計算機攻擊的巨大威脅，必然呼喚創(chuàng)新的安全理論、安全方法和安全技術，密碼技術肩負著這個具有巨大挑戰(zhàn)的時代命題。

第二、區(qū)塊鏈的去中心化架構(gòu)使得監(jiān)管存在的困難，影響了區(qū)塊鏈的落地和廣泛應用。需要新的方法將監(jiān)管引入?yún)^(qū)塊鏈，使區(qū)塊鏈能夠被政府和組織監(jiān)督，避免非法交易。

第三、區(qū)塊鏈存在隱私保護不足的弱點。有研究表明，通過機器學習，能夠分析區(qū)塊鏈上的交易圖、交易數(shù)據(jù)、交易習慣，恢復區(qū)塊鏈用戶的真實身份，使區(qū)塊鏈的隱私保護面臨嚴重威脅。

為了解決區(qū)塊鏈存在的3個主要問題，人工智能學院易海博博士/副教授（haiboyi@szpt.edu.cn）主持研發(fā)了3種新的安全技術：

第一、為了解決量子攻擊的威脅，研發(fā)了基于后量子簽名的區(qū)塊鏈底層安全體系，它基于有限域求解多元多項式，是NP困難問題，能夠抵御量子計算攻擊。

第二、為了解決區(qū)塊鏈監(jiān)管不足的威脅，研發(fā)了基于后量子群簽名的可控匿名的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，它通過后量子群簽名，引入政府監(jiān)管，能夠控制區(qū)塊鏈的匿名程度。

第三、為了解決區(qū)塊鏈存在隱私保護不足的威脅，研發(fā)了基于后量子環(huán)簽名的隱私保護區(qū)塊鏈系統(tǒng)，它通過后量子環(huán)簽名，使用戶的隱私數(shù)據(jù)得到全面保護。

抗量子區(qū)塊鏈系統(tǒng)，研究區(qū)塊鏈抗量子計算的關鍵安全技術，解決了區(qū)塊鏈在量子計算機的威脅下公鑰密碼、零知識證明、工作量證明將出現(xiàn)的嚴重問題，以及區(qū)塊鏈現(xiàn)有的隱私保護不足、交易效率低下、缺乏監(jiān)控等問題。

3 加密流量AI安全檢測分析系統(tǒng)

由電子與通信工程學院王蘇南副教授（wangsunan@szpt.edu.cn）主持研發(fā)的加密流量AI安全檢測系統(tǒng)，是觀成科技將人工智能（AI）技術與安全檢測技術相結(jié)合，自主研發(fā)、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的一款對惡意加密威脅進行有效檢測與防御的創(chuàng)新型安全檢測產(chǎn)品。該產(chǎn)品已申請20余項國家發(fā)明專利。其技術特點是充分利用人工智能優(yōu)勢特點，有效解決在惡意加密流量檢測的難題，彌補了市場和技術空白，可實現(xiàn)對惡意代碼使用加密通信、加密通道中的惡意攻擊行為、惡意或非法加密應用進行有效檢測和防御。應用范圍：一是面向網(wǎng)絡安全監(jiān)管部門或運營商，對所監(jiān)管的和運營的網(wǎng)絡進行監(jiān)測，檢測、發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中存在的惡意加密威脅，或在此基礎上建立和補充加密業(yè)務的態(tài)勢監(jiān)控系統(tǒng)，部署方向一般采用鏡像流量方式。二是面向政府、企業(yè)、研究機構(gòu)、高校等單位，對其內(nèi)部使用網(wǎng)絡進行惡意加密威脅檢測與防御，部署方式一般采用鏡像流量方式。

4 5G工業(yè)智能網(wǎng)關

由電子與通信工程學院王洋博士/教授級高級工程師（wyang@szpt.edu.cn）主持研發(fā)的5G工業(yè)智能網(wǎng)關是一款具有高性能、多接口、高帶寬、大鏈接、低時延的5G工業(yè)網(wǎng)關。該網(wǎng)關嚴格采用工業(yè)級的標準設計和生產(chǎn)，支持5G/4G/3G/2G全網(wǎng)通、5路千兆網(wǎng)、RS485、RS232、CAN、DI、DO等多種接口。內(nèi)部集成64位多核高性能處理器和最新的華為5G工業(yè)模組，幫助用戶快速接入互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸。5G工業(yè)智能網(wǎng)關支持主流云平臺，可為PLC、變頻器、機器人等工業(yè)現(xiàn)場提供遠程維護的通道，實現(xiàn)設備遠程管理。同時兼具各種協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，滿足傳感器、多路網(wǎng)絡接入和串口DTU功能。依托5G的高性能基礎，5G工業(yè)智能網(wǎng)關為生產(chǎn)設備及周邊設備提供高帶寬、低時延的優(yōu)質(zhì)安全網(wǎng)絡支持，可廣泛地應用于智慧工廠、智慧城市、智慧醫(yī)療、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實等領域。

網(wǎng)關1

網(wǎng)關2

5 基于麗湖一號的六自由度工業(yè)機器人

電子與信息工程學院楊黎副教授（yangli@szpt.edu.cn）主持研發(fā)的基于麗湖一號的六自由度工業(yè)機器人，將機器視覺、機器人運動控制、光機電綜合等技術有機地進行整合，采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于靈活組合，實現(xiàn)對不同物料進行快速的檢測、抓取、搬運等操作。為了方便使用，系統(tǒng)進行了專門的設計，可以完成工業(yè)六自由度機器人運動控制和機器視覺檢測。主要包含六自由度工業(yè)機器人、智能視覺檢測系統(tǒng)，以及一套傳送帶機構(gòu)，可以實現(xiàn)對不同工件進行檢測、分揀、搬運、存儲等操作。機器人平臺各組件均安裝在型材桌面上，機械結(jié)構(gòu)、電氣控制回路、執(zhí)行機構(gòu)相對獨立，采用工業(yè)標準件設計。其創(chuàng)新點體現(xiàn)在機械組裝、電氣線路設計與接線、智能視覺算法及流程編輯、工業(yè)機器人運動控制算法與應用編程等方面。其主要特性：1）開發(fā)環(huán)境友好，極大降低了機器人控制系統(tǒng)設計的開發(fā)難度；2）工業(yè)級機器人，可實現(xiàn)單關節(jié)動作、多關節(jié)聯(lián)動、空間直線、空間圓弧、吸取物體并搬運等；3）工業(yè)機器視覺，采用工業(yè)級機器視覺處理裝置，具備檢測數(shù)字、物體顏色、物體形狀等功能；4）多樣化的調(diào)試手段，支持機器人控制器模型任意參數(shù)的在線修改、任意系統(tǒng)變量的在線監(jiān)測，以及所有觀測數(shù)據(jù)的實時存儲、離線回放、數(shù)據(jù)導出等豐富的開發(fā)調(diào)試手段。可應用于創(chuàng)新科研與教學領域。

6 基于麗湖一號的智能語音識別平臺

電子與信息工程學院唐建東副教授（jdtang@szpt.edu.cn）主持研發(fā)的基于麗湖一號的智能語音識別平臺，采用深圳職業(yè)技術學院自主研發(fā)的微處理器—麗湖一號，配合智能語音識別算法庫、基于軟核MCU的軟件開發(fā)包等資源，實現(xiàn)了本地智能語音交互、WIFI物聯(lián)網(wǎng)應用、環(huán)境感知三種場景下的應用，體現(xiàn)了AI、萬物互聯(lián)、環(huán)境感知、智能控制等AIoT的顯著特征。該智能語音識別平臺方案充分利用了麗湖一號的雙CPU架構(gòu)，其中一個CPU用于處理智能語音算法（語音處理內(nèi)核）以及接收WIFI遠程控制命令，另一個CPU用于處理環(huán)境感知（光感）和外設控制（步進電機/LED）。2個CPU均采用FreeRTOS作為操作系統(tǒng)，2個CPU之間通過Mailbox模塊進行內(nèi)部通訊、協(xié)同工作。

平臺的應用領域：

1）本地智能語音交互：智能語音識別平臺集成的智能語音識別算法庫提供了基于智能家居場景的11個關鍵詞（1個喚醒詞和10個命令詞），每個命令詞都有對應的應答詞，體現(xiàn)了語音交互，同時不同的命令詞通過控制AC1000 FPGA開發(fā)板上的LED顏色亮滅、步進電機的啟停、音量控制等，模擬智能語音交互場景；

2）智能環(huán)境感知場景：智能語音識別平臺提供了光傳感器，通過解析光傳感器的數(shù)據(jù)，感知周圍環(huán)境的光線變化，光線變暗到一定程度，啟動步進電機，模擬在光線變暗情況下自動關閉窗戶的應用場景。

3）WIFI物聯(lián)網(wǎng)應用場景：智能語音識別平臺集成了WIFI模組，可以讓智能語音識別平臺與智能語音原型平臺無縫接入互聯(lián)網(wǎng)。該場景實現(xiàn)了在手機端APP（Android）通過互聯(lián)網(wǎng)對系統(tǒng)下達遠程控制命令，控制LED、步進電機等設備的運行，模擬物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的應用場景。

7 一種面向職業(yè)教育的5G＋XR智慧校園系統(tǒng)

由教育技術與信息中心蔡鐵峰博士（caitiefeng@szpt.edu.cn）主持開發(fā)構(gòu)建的面向職業(yè)教育的 5G＋XR智慧校園系統(tǒng)，在真實校園上以虛實結(jié)合的方式構(gòu)建人眼可見可沉浸的知識王國，建設5G+XR智慧校園。在5G網(wǎng)絡完整覆蓋校園的基礎上，搭建XR智慧教育云中心，云中心承擔XR校園資源存儲、視覺計算、虛擬物體狀態(tài)計算、渲染等重要功能。依靠高性能的視覺計算，XR智慧教育云中心構(gòu)建虛擬物體與真實校園完美融合的XR校園，師生持5G移動終端，可以隨時進入5G+XR智慧校園空間，在這個基于真實校園但高于真實校園的新維度空間里，由于XR的高沉浸性與高互動性，促使職業(yè)教育形式發(fā)生革命性地變化，使學生從被動學習徹底轉(zhuǎn)換為主動學習、自由學習，充分激活學生學習的積極性。技術特點：1）綜合運用5G網(wǎng)絡、XR技術、計算機視覺技術、物聯(lián)網(wǎng)技術創(chuàng)造基于真實校園的新維度校園空間；系統(tǒng)具備良好的規(guī)范性與靈活性，能兼容多樣化的XR體驗設備與教學需求。

8 糖尿病預防與輔助調(diào)控糖尿病患者血糖的保健食品

由應用化學與生物技術學院雷思佳博士/教授（leisijia@szpt.edu.cn）研發(fā)的糖尿病預防與輔助調(diào)控糖尿病患者血糖的保健食品，是以海洋生物活性物質(zhì)為核心組方，以預防糖尿病發(fā)病和對胰島素抵抗、II型糖尿病患者的血糖調(diào)節(jié)為目的的一種新型保健食品。本產(chǎn)品進行了細胞實驗和長達9個月的糖尿病預防和調(diào)控功效評價研究動物實驗。研究結(jié)果見表1-2。該產(chǎn)品可以有效預防糖尿病的發(fā)病，對因高脂飲食造成的胰島素抵抗、糖尿病小鼠的血糖具有明顯有效的調(diào)控效果。糖尿病前期人群、中老年代謝減慢人群通過該組方預防糖尿病，對胰島素抵抗人群、II型糖尿病患者血糖調(diào)控具有輔助治療之作用。

海藻多糖多酚壓片糖果

表1 不同處理空腹血糖比較（平均值±標準差）

表2 不同處理餐后2小時血糖比較（平均值±標準差）

9 機甲大師—地面機器人

由機電工程學院馬金平老師指導劉國元（971358007@qq.com）的學生創(chuàng)客項目成果—地面機器人，采用大量碳纖維結(jié)構(gòu)，大大減輕了自重，提高了載荷及滯空時間?？紤]到異形碳定制價格昂貴，采用碳板+碳管及金屬固定件來設計機器人并采用模塊化的設計；考慮通過性，機器人增加了彈簧懸掛系統(tǒng)，同時考慮到最經(jīng)濟的續(xù)航及載重，電池采用6s鋰電池雙電冗余掛載的方式，更可靠及更安全。

機器人可遠程控制，通過無線或有線方式遙控載車實現(xiàn)各項預定功能，從而完成機器人的前進、后退、左右移動、走S彎、原地旋轉(zhuǎn)、爬坡、發(fā)彈等動作。系統(tǒng)裝備有機器人視覺系統(tǒng)，可進行遠程查看識別，通過無線圖像傳輸系統(tǒng)，將載車攝像頭捕獲的現(xiàn)場視頻圖像傳送到操作臺顯示分系統(tǒng)，供操作人員參考。也可根據(jù)不同情況及時進行改裝，使用雙目視覺進行識別目標，對其進行非致命17mm塑料彈丸的發(fā)射，實施警告射擊。

10 自動行駛通用平臺

汽車與交通學院王靜博士/高級工程師指導陳良吉（1487774077@qq.com）師生團隊自主研發(fā)的自動行駛通用平臺，由機械結(jié)構(gòu)，電子，軟件，算法等多個模塊組成，搭載激光雷達傳感器、慣性傳感器、編碼器、工控機等，通過建圖算法建立地圖，使用自主導航算法實現(xiàn)自動行駛，可通過搭載不同模塊實現(xiàn)防疫機器人、運載無人車、送餐機器人、無人抓取機器人等。本產(chǎn)品可以作為各大院校計算機、電子、機械設計、自動化等專業(yè)的相關教學實訓設備。

11 地鐵車站空氣質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)

汽車與交通學院胡松華博士/副教授指導學生李柳瑩（liliuying74@163.com）以及合作公司的技術人員研發(fā)的地鐵車站空氣質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)，由感知層、傳輸層、平臺層和應用層4部分組成。其中，感知層針對地鐵內(nèi)容易超標的參數(shù)配合氣象參數(shù)進行連續(xù)自動在線監(jiān)測；傳輸層把各個監(jiān)測設備的監(jiān)測數(shù)據(jù)及圖像傳送到中心平臺；平臺層接收到感知層的實時數(shù)據(jù)及圖像，利用大數(shù)據(jù)分析進行信息的處理整合，導出數(shù)據(jù)報告。在應用層，用GIS方式實時顯示各監(jiān)測區(qū)域各項指標，并提供異常報警等多種服務，以方便相關人員對地鐵內(nèi)各系統(tǒng)工況進行及時的調(diào)整，使乘客實時處于舒適的環(huán)境。項目團隊由老師與學生以及合作公司的技術人員組成，依托產(chǎn)學研一體優(yōu)勢，具有較強的綜合實力。目前，本項目正在募集資金注冊公司，一方面，成立公司可以使項目正式落地運營，朝著規(guī)范化、制度化、科學化的方向發(fā)展。另一方面，可以使使用者放心使用此系統(tǒng)，如遇到問題，我們也可立即啟動反饋改進機制，追根溯源解決問題，使系統(tǒng)保持穩(wěn)定高效地運行。

12 基于腦電波監(jiān)測的助殘人工智能應用產(chǎn)品

人工智能學院易海博博士/副教授指導區(qū)達成（2468651238@qq.com）的創(chuàng)客項目成果—基于腦電波監(jiān)測的助殘人工智能應用產(chǎn)品，主要由腦波檢測設備→云服務器→機器學習模塊→智能家居系統(tǒng)幾個模塊組成。本產(chǎn)品的基本思路是使用者佩戴腦電信號檢測設備，會自動不間斷收集使用者的腦電數(shù)據(jù)并上傳云端，云端對數(shù)據(jù)進行處理，將腦電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)分析和機器學習的數(shù)據(jù)集。當使用者集中注意力，產(chǎn)生“開燈的意念”，云端檢測到該腦電波信號，自動分析并對需要控制的智能燈發(fā)送“開燈”指令，燈接收到指令并打開照明。使用者連續(xù)眨眼，產(chǎn)生“關燈的意念”，云端檢測到該腦電波信號，自動分析并對燈發(fā)送“關燈”指令，燈接收到指令并關閉照明，并且還能根據(jù)腦電信號檢測疲勞度，根據(jù)疲勞度播放不同的音樂來放松心情。

其技術特點和優(yōu)勢在于運用快速傅里葉變換的方式提取受試者的頻域特征，定性地分析受試者專注狀態(tài)下的腦電頻域特征，能夠迅速識別，并且識別率接近100%。適應范圍是殘疾人群，可以通過佩戴本產(chǎn)品，控制家庭內(nèi)的智能電器，給殘疾人群的生活帶來便利。本產(chǎn)品開發(fā)成本較低，核心技術算法自主開發(fā)，目前市場上沒有同類產(chǎn)品，可大規(guī)模生產(chǎn)，占領市場。另一方面，本產(chǎn)品可以作為公益產(chǎn)品低價提供給殘疾人群使用。

13 自動駕駛汽車環(huán)境感知教學設備

汽車與交通學院王靜博士/高級工程師指導陳良吉（1487774077@qq.com）的學生創(chuàng)客項目，自主研發(fā)的自動駕駛汽車環(huán)境感知教學設備，是將激光雷達點云數(shù)據(jù)、毫米波雷達數(shù)據(jù)、慣性導航傳感器以及攝像頭數(shù)據(jù)融合到一個界面的實訓設備，已申請軟件著作權(quán)以及發(fā)明專利，目前處于實審階段。本教學設備將室外無人駕駛汽車傳感器引入課堂，培養(yǎng)無人駕駛調(diào)試及維修的高質(zhì)量人才，為社會輸送高端工匠。本設備主要具備以下功能：1）整合汽車網(wǎng)絡通信協(xié)議，具備串行總線通信、CAN總線通信、以太網(wǎng)通信（包括TCP協(xié)議和UDP協(xié)議）協(xié)議解析功能；2）開發(fā)GUI界面，對多傳感器數(shù)據(jù)融合，在界面中重繪激光雷達點云數(shù)據(jù)、毫米波雷達數(shù)據(jù)、慣性導航傳感器以及攝像頭數(shù)據(jù)；3）源代碼開放，方便學生直觀獲取傳感器數(shù)據(jù)，并控制相關傳感器，實現(xiàn)從認知到實踐。