成果簡(jiǎn)介
一、簡(jiǎn)要技術(shù)說(shuō)明
1、課題來(lái)源與背景
課題來(lái)源與背景為創(chuàng)客空間與創(chuàng)客教育。創(chuàng)客教育所涉及的學(xué)科知識(shí)是綜合的。因?yàn)橐霸煳铩?，所以?chuàng)客教育天然是要跨學(xué)科的，不需要刻意強(qiáng)調(diào)。創(chuàng)客教育是傳統(tǒng)課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充之一，具有促進(jìn)學(xué)習(xí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力培養(yǎng)的潛在可能性，并將本來(lái)彼此分離的學(xué)科知識(shí)，在“Make”的過(guò)程中會(huì)緊密的結(jié)合在一起。創(chuàng)客教育的意義就是在推行素質(zhì)教育，培養(yǎng)跨學(xué)科解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力，發(fā)展個(gè)性。結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行的教育大綱，總體是從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育方面逐漸過(guò)渡，國(guó)家財(cái)政對(duì)科普教育的投入比例不斷增加。在未來(lái)全國(guó)的中小學(xué)生人數(shù)將達(dá)到2億，而國(guó)家對(duì)教育方面的投入將突破18萬(wàn)億元。因此無(wú)論是針對(duì)家長(zhǎng)市場(chǎng)還是學(xué)校市場(chǎng)，該項(xiàng)目都具有廣闊的發(fā)展前景。
2、技術(shù)方案
對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行了兼容性方面的改進(jìn)，并成功研發(fā)了中國(guó)版本，稱之為Siwt1.0。相比國(guó)外的Microbit，siwt1.0有4大改進(jìn)，一是增加蜂鳴器和震動(dòng)馬達(dá)等功能，適合教學(xué)活動(dòng)。二是使用標(biāo)準(zhǔn)2.54mm接口，方便功能擴(kuò)展。三是采用多種顏色LED和個(gè)性化設(shè)計(jì)，適合不同孩子。四是進(jìn)行了尺寸調(diào)整，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更加適合雙手操作。具體設(shè)備信息層面，該設(shè)備和信用卡的大小差不多（4cm x 5cm），上面嵌有 25 顆紅色 LED ，用以顯示訊息和圖案，還有兩個(gè)可編程按鈕、集成了加速計(jì)和磁力計(jì)等功能。另外更有低功耗藍(lán)牙、無(wú)線電收發(fā)、電池接口、microUSB 插口和 5 個(gè) I/O 環(huán)供外接設(shè)備擴(kuò)展使用。
3、項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
1）SIWT智能編程芯片采用了芯片分離技術(shù)，擁有高集成擴(kuò)展方式；
2）SIWT智能編程芯片集成藍(lán)牙；性能優(yōu)異的2.4G無(wú)線功能,實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)自動(dòng)掃頻功能，多信道多用戶同場(chǎng)景同時(shí)工作，無(wú)需使用者人工協(xié)調(diào)、配置信道；
3）SIWT智能編程芯片采用可插拔式結(jié)構(gòu)、可接入高敏度耐用型觸摸傳感器,動(dòng)靜態(tài)高速精準(zhǔn)傾斜傳感器，新抗紅外、耐高溫、大電流器光敏傳感。
二、主要硬件參數(shù)
Nordic nRF51822低功耗藍(lán)牙芯片：16MHz ARM Cortex-M0，256KB Flash、16KB RAM
NXP KL26Z微控制器：48MHz ARM Cortex-M0+，支持USB2.0 OTG
NXP MMA8653三軸加速度計(jì)
NXP MAG3110三軸磁力計(jì)
25個(gè)紅色LED組成5*5矩陣
3個(gè)機(jī)械按鍵，包括兩個(gè)用戶按鍵一個(gè)復(fù)位按鍵
MicroUSB供電/數(shù)據(jù)接口和電池接口
23pin信號(hào)接口，包括SPI、PWM、I2C以及最大支持17個(gè)GPIO。
蜂鳴器可以直接播放音樂(lè)
振動(dòng)馬達(dá)可以作為按鍵反饋，也可配合程序?qū)崿F(xiàn)更多效果
三、已有產(chǎn)業(yè)化條件
目前已經(jīng)初步設(shè)計(jì)了針對(duì)學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)使用的人工智能實(shí)驗(yàn)室技術(shù)硬件產(chǎn)品siwt1.0,初步形成了校園人工智能siwt1.0物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的方案，明晰了課程耗材，組織團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了20門siwt1.0課程。2018年7月完成SIWT物聯(lián)網(wǎng)智能編程芯片套裝1.0產(chǎn)品，集成多種傳感器并通過(guò)USB數(shù)據(jù)端口傳輸，大大提高了使用的方便度。之后增加主板鏈接柱，并增加可連接電池板。同年11月研發(fā)出直接連接擴(kuò)展板增加功能模塊。2019年4月完成SIWT物聯(lián)網(wǎng)智能編程芯片套裝2.0產(chǎn)品，主擴(kuò)展板支持近20種傳感器、電機(jī)、舵機(jī)等信號(hào)接入，并走向AI人工智能技術(shù)運(yùn)用。2019年12月2.1產(chǎn)品優(yōu)化大量通用接口，增加電源防呆功能，集成地磁、輔助傳感器，做了精簡(jiǎn)和電容優(yōu)化，整體增加了耐用性。
四、仍需產(chǎn)業(yè)化條件
就目前狀況而言，智能編程將在全國(guó)各地生根發(fā)芽。作為一個(gè)新生事物，帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)也面臨諸多挑戰(zhàn)，如何有效地開(kāi)展編程的建設(shè)，還有很長(zhǎng)的路要走，同時(shí)需要制定相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范加以引導(dǎo)。
微信公眾號(hào)
服務(wù)熱線
服務(wù)熱線
