第二十二届中国国际高新技术成果交易会

深圳职业技术学院参展成果简介

第二十二届中国国际高新技术成果交易会于2020年11月11—15日在深圳会展中心隆重举行。本届高交会展览包括国家高新技术展、综合类展和专业类展。其中，综合类展包括创新与科研展、外国团组展区、“一带一路”专馆、初创科技企业展、创客展和高技术服务展；专业类展包含信息技术与产品展、节能环保展、新能源展、建筑科技创新展、智慧医疗健康展、光电显示展、智慧城市展、航空航天科技展、先进制造展、新材料展等展区；分会场包括人才与智力交流会、应急安全科技展等。本届高交会以“科技改变生活 创新驱动发展”为主题，总展览面积超过14万平方米，3300多家展商近万个项目参展，各项活动140多场。重点突出如下特点：1）突出“十三五”的科技成果和“十四五”的重点产业布局；2）突出疫情引发的产业变革和产业融合催生的新业态；3）突出大中小企业和各类主体融通创新，强化产学研深度融合的创新体系；4）突出疫情防控科技产品和经济振兴新进展。

深圳职业技术学院精心遴选组织了9个教师科研项目、5个学生创客项目成果和五大理工类科研平台参展，涉及区块链、智能制造、人工智能、保健食品等领域，展示了我校紧扣产业市场需求进行科研创新，促进科研成果转化，服务地方社会经济发展的能力，以及我校创新创业教育的最新成果。本期学报对参展的部分成果进行简要介绍。

1 嵌入式双核微处理器—丽湖一号

由电子与信息工程学院余菲副教授（yufei198275@szpt.edu.cn）主持研发的丽湖一号嵌入式微处理器，为基于ARM Cortex M3架构而设计的双核微控制器，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等必要功能和外设。

其主要特性如下：

1）采用SMIC 180 nm制造工艺，Wire Bond LQFP 144封装；

2）双核CPU异构处理架构，主频高达80 MHz；

3）高带宽利用率的双通道内存访问架构，高达256 KByte的片上内存容量；

4）丰富的外设接口资源，包括UART，SPI，IIC，IIS，SDIO 3.0，GPIO等；

应用领域：

1）工业控制领域：作为32的RISC架构，丽湖一号能用在工业互联网各个环节；

2）无线通讯领域：丽湖一号以其高性能和低成本，在该领域的应用会日益增多；

3）网络应用：随着宽带技术的推广，采用丽湖一号微的丽湖一号芯片将逐步获得竞争优势；

4）音视频应用：在语音及视频处理上进行了优化，可以获得广泛应用；

5）消费类电子产品：可以用在数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中；

6）成像和安全产品：可以在数码相机和打印机中使用。

2 抗量子区块链系统

区块链技术被认为是继大型计算机、个人计算机、互联网、移动社交之后的第5次颠覆式计算范式，是人类信用进化史上继血亲信用、贵金属信用、央行纸币信用之后的第四个里程碑。但是，目前的区块链存在以下安全风险：

第一、随着量子计算科学的不断进步，量子计算机已经逐渐成为基于公钥密码构建的区块链的潜在巨大威胁。区块链技术在迅速发展的同时，面临量子计算机攻击的巨大威胁，必然呼唤创新的安全理论、安全方法和安全技术，密码技术肩负着这个具有巨大挑战的时代命题。

第二、区块链的去中心化架构使得监管存在的困难，影响了区块链的落地和广泛应用。需要新的方法将监管引入区块链，使区块链能够被政府和组织监督，避免非法交易。

第三、区块链存在隐私保护不足的弱点。有研究表明，通过机器学习，能够分析区块链上的交易图、交易数据、交易习惯，恢复区块链用户的真实身份，使区块链的隐私保护面临严重威胁。

为了解决区块链存在的3个主要问题，人工智能学院易海博博士/副教授（haiboyi@szpt.edu.cn）主持研发了3种新的安全技术：

第一、为了解决量子攻击的威胁，研发了基于后量子签名的区块链底层安全体系，它基于有限域求解多元多项式，是NP困难问题，能够抵御量子计算攻击。

第二、为了解决区块链监管不足的威胁，研发了基于后量子群签名的可控匿名的区块链系统，它通过后量子群签名，引入政府监管，能够控制区块链的匿名程度。

第三、为了解决区块链存在隐私保护不足的威胁，研发了基于后量子环签名的隐私保护区块链系统，它通过后量子环签名，使用户的隐私数据得到全面保护。

抗量子区块链系统，研究区块链抗量子计算的关键安全技术，解决了区块链在量子计算机的威胁下公钥密码、零知识证明、工作量证明将出现的严重问题，以及区块链现有的隐私保护不足、交易效率低下、缺乏监控等问题。

3 加密流量AI安全检测分析系统

由电子与通信工程学院王苏南副教授（wangsunan@szpt.edu.cn）主持研发的加密流量AI安全检测系统，是观成科技将人工智能（AI）技术与安全检测技术相结合，自主研发、具有完全自主知识产权的一款对恶意加密威胁进行有效检测与防御的创新型安全检测产品。该产品已申请20余项国家发明专利。其技术特点是充分利用人工智能优势特点，有效解决在恶意加密流量检测的难题，弥补了市场和技术空白，可实现对恶意代码使用加密通信、加密通道中的恶意攻击行为、恶意或非法加密应用进行有效检测和防御。应用范围：一是面向网络安全监管部门或运营商，对所监管的和运营的网络进行监测，检测、发现网络中存在的恶意加密威胁，或在此基础上建立和补充加密业务的态势监控系统，部署方向一般采用镜像流量方式。二是面向政府、企业、研究机构、高校等单位，对其内部使用网络进行恶意加密威胁检测与防御，部署方式一般采用镜像流量方式。

4 5G工业智能网关

由电子与通信工程学院王洋博士/教授级高级工程师（wyang@szpt.edu.cn）主持研发的5G工业智能网关是一款具有高性能、多接口、高带宽、大链接、低时延的5G工业网关。该网关严格采用工业级的标准设计和生产，支持5G/4G/3G/2G全网通、5路千兆网、RS485、RS232、CAN、DI、DO等多种接口。内部集成64位多核高性能处理器和最新的华为5G工业模组，帮助用户快速接入互联网，实现安全可靠的数据传输。5G工业智能网关支持主流云平台，可为PLC、变频器、机器人等工业现场提供远程维护的通道，实现设备远程管理。同时兼具各种协议转换功能，满足传感器、多路网络接入和串口DTU功能。依托5G的高性能基础，5G工业智能网关为生产设备及周边设备提供高带宽、低时延的优质安全网络支持，可广泛地应用于智慧工厂、智慧城市、智慧医疗、无人驾驶、虚拟现实等领域。

网关1

网关2

5 基于丽湖一号的六自由度工业机器人

电子与信息工程学院杨黎副教授（yangli@szpt.edu.cn）主持研发的基于丽湖一号的六自由度工业机器人，将机器视觉、机器人运动控制、光机电综合等技术有机地进行整合，采用模块化结构，便于灵活组合，实现对不同物料进行快速的检测、抓取、搬运等操作。为了方便使用，系统进行了专门的设计，可以完成工业六自由度机器人运动控制和机器视觉检测。主要包含六自由度工业机器人、智能视觉检测系统，以及一套传送带机构，可以实现对不同工件进行检测、分拣、搬运、存储等操作。机器人平台各组件均安装在型材桌面上，机械结构、电气控制回路、执行机构相对独立，采用工业标准件设计。其创新点体现在机械组装、电气线路设计与接线、智能视觉算法及流程编辑、工业机器人运动控制算法与应用编程等方面。其主要特性：1）开发环境友好，极大降低了机器人控制系统设计的开发难度；2）工业级机器人，可实现单关节动作、多关节联动、空间直线、空间圆弧、吸取物体并搬运等；3）工业机器视觉，采用工业级机器视觉处理装置，具备检测数字、物体颜色、物体形状等功能；4）多样化的调试手段，支持机器人控制器模型任意参数的在线修改、任意系统变量的在线监测，以及所有观测数据的实时存储、离线回放、数据导出等丰富的开发调试手段。可应用于创新科研与教学领域。

6 基于丽湖一号的智能语音识别平台

电子与信息工程学院唐建东副教授（jdtang@szpt.edu.cn）主持研发的基于丽湖一号的智能语音识别平台，采用深圳职业技术学院自主研发的微处理器—丽湖一号，配合智能语音识别算法库、基于软核MCU的软件开发包等资源，实现了本地智能语音交互、WIFI物联网应用、环境感知三种场景下的应用，体现了AI、万物互联、环境感知、智能控制等AIoT的显著特征。该智能语音识别平台方案充分利用了丽湖一号的双CPU架构，其中一个CPU用于处理智能语音算法（语音处理内核）以及接收WIFI远程控制命令，另一个CPU用于处理环境感知（光感）和外设控制（步进电机/LED）。2个CPU均采用FreeRTOS作为操作系统，2个CPU之间通过Mailbox模块进行内部通讯、协同工作。

平台的应用领域：

1）本地智能语音交互：智能语音识别平台集成的智能语音识别算法库提供了基于智能家居场景的11个关键词（1个唤醒词和10个命令词），每个命令词都有对应的应答词，体现了语音交互，同时不同的命令词通过控制AC1000 FPGA开发板上的LED颜色亮灭、步进电机的启停、音量控制等，模拟智能语音交互场景；

2）智能环境感知场景：智能语音识别平台提供了光传感器，通过解析光传感器的数据，感知周围环境的光线变化，光线变暗到一定程度，启动步进电机，模拟在光线变暗情况下自动关闭窗户的应用场景。

3）WIFI物联网应用场景：智能语音识别平台集成了WIFI模组，可以让智能语音识别平台与智能语音原型平台无缝接入互联网。该场景实现了在手机端APP（Android）通过互联网对系统下达远程控制命令，控制LED、步进电机等设备的运行，模拟物联网环境下的应用场景。

7 一种面向职业教育的5G＋XR智慧校园系统

由教育技术与信息中心蔡铁峰博士（caitiefeng@szpt.edu.cn）主持开发构建的面向职业教育的 5G＋XR智慧校园系统，在真实校园上以虚实结合的方式构建人眼可见可沉浸的知识王国，建设5G+XR智慧校园。在5G网络完整覆盖校园的基础上，搭建XR智慧教育云中心，云中心承担XR校园资源存储、视觉计算、虚拟物体状态计算、渲染等重要功能。依靠高性能的视觉计算，XR智慧教育云中心构建虚拟物体与真实校园完美融合的XR校园，师生持5G移动终端，可以随时进入5G+XR智慧校园空间，在这个基于真实校园但高于真实校园的新维度空间里，由于XR的高沉浸性与高互动性，促使职业教育形式发生革命性地变化，使学生从被动学习彻底转换为主动学习、自由学习，充分激活学生学习的积极性。技术特点：1）综合运用5G网络、XR技术、计算机视觉技术、物联网技术创造基于真实校园的新维度校园空间；系统具备良好的规范性与灵活性，能兼容多样化的XR体验设备与教学需求。

8 糖尿病预防与辅助调控糖尿病患者血糖的保健食品

由应用化学与生物技术学院雷思佳博士/教授（leisijia@szpt.edu.cn）研发的糖尿病预防与辅助调控糖尿病患者血糖的保健食品，是以海洋生物活性物质为核心组方，以预防糖尿病发病和对胰岛素抵抗、II型糖尿病患者的血糖调节为目的的一种新型保健食品。本产品进行了细胞实验和长达9个月的糖尿病预防和调控功效评价研究动物实验。研究结果见表1-2。该产品可以有效预防糖尿病的发病，对因高脂饮食造成的胰岛素抵抗、糖尿病小鼠的血糖具有明显有效的调控效果。糖尿病前期人群、中老年代谢减慢人群通过该组方预防糖尿病，对胰岛素抵抗人群、II型糖尿病患者血糖调控具有辅助治疗之作用。

海藻多糖多酚压片糖果

表1 不同处理空腹血糖比较（平均值±标准差）

表2 不同处理餐后2小时血糖比较（平均值±标准差）

9 机甲大师—地面机器人

由机电工程学院马金平老师指导刘国元（971358007@qq.com）的学生创客项目成果—地面机器人，采用大量碳纤维结构，大大减轻了自重，提高了载荷及滞空时间。考虑到异形碳定制价格昂贵，采用碳板+碳管及金属固定件来设计机器人并采用模块化的设计；考虑通过性，机器人增加了弹簧悬挂系统，同时考虑到最经济的续航及载重，电池采用6s锂电池双电冗余挂载的方式，更可靠及更安全。

机器人可远程控制，通过无线或有线方式遥控载车实现各项预定功能，从而完成机器人的前进、后退、左右移动、走S弯、原地旋转、爬坡、发弹等动作。系统装备有机器人视觉系统，可进行远程查看识别，通过无线图像传输系统，将载车摄像头捕获的现场视频图像传送到操作台显示分系统，供操作人员参考。也可根据不同情况及时进行改装，使用双目视觉进行识别目标，对其进行非致命17mm塑料弹丸的发射，实施警告射击。

10 自动行驶通用平台

汽车与交通学院王静博士/高级工程师指导陈良吉（1487774077@qq.com）师生团队自主研发的自动行驶通用平台，由机械结构，电子，软件，算法等多个模块组成，搭载激光雷达传感器、惯性传感器、编码器、工控机等，通过建图算法建立地图，使用自主导航算法实现自动行驶，可通过搭载不同模块实现防疫机器人、运载无人车、送餐机器人、无人抓取机器人等。本产品可以作为各大院校计算机、电子、机械设计、自动化等专业的相关教学实训设备。

11 地铁车站空气质量智能监控系统

汽车与交通学院胡松华博士/副教授指导学生李柳莹（liliuying74@163.com）以及合作公司的技术人员研发的地铁车站空气质量智能监控系统，由感知层、传输层、平台层和应用层4部分组成。其中，感知层针对地铁内容易超标的参数配合气象参数进行连续自动在线监测；传输层把各个监测设备的监测数据及图像传送到中心平台；平台层接收到感知层的实时数据及图像，利用大数据分析进行信息的处理整合，导出数据报告。在应用层，用GIS方式实时显示各监测区域各项指标，并提供异常报警等多种服务，以方便相关人员对地铁内各系统工况进行及时的调整，使乘客实时处于舒适的环境。项目团队由老师与学生以及合作公司的技术人员组成，依托产学研一体优势，具有较强的综合实力。目前，本项目正在募集资金注册公司，一方面，成立公司可以使项目正式落地运营，朝着规范化、制度化、科学化的方向发展。另一方面，可以使使用者放心使用此系统，如遇到问题，我们也可立即启动反馈改进机制，追根溯源解决问题，使系统保持稳定高效地运行。

12 基于脑电波监测的助残人工智能应用产品

人工智能学院易海博博士/副教授指导区达成（2468651238@qq.com）的创客项目成果—基于脑电波监测的助残人工智能应用产品，主要由脑波检测设备→云服务器→机器学习模块→智能家居系统几个模块组成。本产品的基本思路是使用者佩戴脑电信号检测设备，会自动不间断收集使用者的脑电数据并上传云端，云端对数据进行处理，将脑电数据转换为数据分析和机器学习的数据集。当使用者集中注意力，产生“开灯的意念”，云端检测到该脑电波信号，自动分析并对需要控制的智能灯发送“开灯”指令，灯接收到指令并打开照明。使用者连续眨眼，产生“关灯的意念”，云端检测到该脑电波信号，自动分析并对灯发送“关灯”指令，灯接收到指令并关闭照明，并且还能根据脑电信号检测疲劳度，根据疲劳度播放不同的音乐来放松心情。

其技术特点和优势在于运用快速傅里叶变换的方式提取受试者的频域特征，定性地分析受试者专注状态下的脑电频域特征，能够迅速识别，并且识别率接近100%。适应范围是残疾人群，可以通过佩戴本产品，控制家庭内的智能电器，给残疾人群的生活带来便利。本产品开发成本较低，核心技术算法自主开发，目前市场上没有同类产品，可大规模生产，占领市场。另一方面，本产品可以作为公益产品低价提供给残疾人群使用。

13 自动驾驶汽车环境感知教学设备

汽车与交通学院王静博士/高级工程师指导陈良吉（1487774077@qq.com）的学生创客项目，自主研发的自动驾驶汽车环境感知教学设备，是将激光雷达点云数据、毫米波雷达数据、惯性导航传感器以及摄像头数据融合到一个界面的实训设备，已申请软件著作权以及发明专利，目前处于实审阶段。本教学设备将室外无人驾驶汽车传感器引入课堂，培养无人驾驶调试及维修的高质量人才，为社会输送高端工匠。本设备主要具备以下功能：1）整合汽车网络通信协议，具备串行总线通信、CAN总线通信、以太网通信（包括TCP协议和UDP协议）协议解析功能；2）开发GUI界面，对多传感器数据融合，在界面中重绘激光雷达点云数据、毫米波雷达数据、惯性导航传感器以及摄像头数据；3）源代码开放，方便学生直观获取传感器数据，并控制相关传感器，实现从认知到实践。