边缘计算实验室建设需求

边缘计算实验室建设需求1、需求清单序号设备名称单位数量1边缘计算物联管理、工业时序数据库及服务套12边缘计算工业信息模型服务及工具、工业二次计算套13边缘计算统一用户管理套14边缘计算可视化组态功能套15边缘计算统一运维环境套16工作站台817专业服务器台18移动电脑台29交换机台410机柜台211扩声系统套12、技术说明序号技术要求备注1边缘计算物联管理、工业时序数据库及服务1.1边缘计算物联管理平台(同时满足10个点位)：控制单元：国产边缘异构处理器，不低于8核Cortex-A76&A55，不低于4核Mali-G610GPU，不低于6T算力NPU；存储单元：不低于16GBRAM，不低于128GBEMMC；显示单元：不低于5寸触摸显示屏，开机显示以太网&Wi-Fi&5G网络地址及状态、ZigBee&LoRa传感网参数及状态、板载传感器实时数据、CPU&RAM负载等；网络单元：Wi-Fi6、BT5.0、LoRa&LoRaWAN、ZigBee；外设接口：OTG、USBHOST3.0*2、USBHOST2.0*2、HDMI、千兆网卡。1.2摄像头：提供不低于1080P工业级USB摄像头，内置数字降噪麦克；无线键盘和鼠标。1.3工业时序数据库及服务系统软件：ubuntu-20.04系统。提供Python、OpenCV、TensorFlow、PyTorch、ncnn、rknn等软件环境，具备图像采集、图像转换、特征提取等图像处理功能。提供JieBa、HanLP、PocketSphix、PyAudio等组件，具备中文分词、词性标注、语音识别、语音合成、文本相似度分析等自然语言处理功能。提供NCNN、PaddleLite、MNN、RKNN等嵌入式边缘计算推理框架，提供VGG、ResNet、SSD、YOLOv3等深度学习图像识别模型。1.4边缘计算物联管理平台内置人工智能中间件框架的机器视觉、自然语言、边缘智能等应用，包含开源的算法、模型、应用组件，能通过HTTPS域名远程运行，提供不低于70个案例，包括：图像基础、图像应用、深度学习、自然语言、云边应用、边缘智能等。1.5边缘计算物联管理平台具备唯一的域名，能够远程WEB桌面登陆，https安全远程访问网关摄像头，帮助用户进行故障跟踪及调试、界面同步操作指导等远程协助功能。1.6无线调试工具：支持ZigBee、BLE、WiFi、LoRa、NB-IoT、Cat.1节点参数配置、数据调试、数据解析等服务，支持自定义数据仿真并通过无线节点进行数据上报。1.7网络融合：提供智能网关远程WEB配置工具，具备账号密钥管理、无线参数配置，至少同时支持ZigBee、LoRa、Wi-Fi等传感网设备的配置和接入。2边缘计算工业信息模型服务及工具、工业二次计算2.1边缘计算工业信息模型服务及工具(同时满足10个点位)主控系统：不低于Cortex-M4处理器，内置RT-Thread操作系统，STemWin图形界面；不低于2.8寸真彩LCD，分辨率不低于240*320；调试接口：集成USB调试串口，20PINJTAG调试接口；外设接口：不低于4路按键，不低于8M片外Flash，集成专用日历时钟芯片；集成TF卡卡槽；集成以太网。2.2拓展接口：主板至少预留2路RJ45外接接口，支持IO、继电器、ADC、IIC、SPI、UART、RS485接入，可用以拓展外接标准RJ45接口的各类传感器。2.3通信接口：集成ZigBee无线模组，可选LoRa、Wi-Fi、NB-IoT无线模组。2.4感知模块：板载数字型温湿度、光照度、三轴、TVOC、大气压力等传感器。2.5控制模块：板载4路高亮LED、RGB三色灯、风扇、蜂鸣器、步进电机、电子锁等控制部件。2.6安防模块：板载人体红外、震动、火焰、霍尔、燃气、光栅等安防传感器。2.7设备支持虚拟节点：通过内置的虚拟节点，将传感器数据上报到物联网云平台。2.8提供基于硬件板卡的绿色家居实训项目，提供全套项目实验指导书和实验源代码，包括android源码、web源码和嵌入式源码。2.9配套绿色家居系统软件，包括运营主页、模式设置、设备绑定、ID/KEY、关于菜单功能，系统软件支持在线升级和二维码软件共享。2.10模式设置：系统软件工作在自动模式或手动模式两种模式，自动模式下，提供绿色家居组策略控制：光照阈值实现智慧窗帘（步进电机）控制、温度阀值实现高低温告警、湿度阈值实现干燥告警。2.11工业二次计算平台(同时满足10个点位)控制单元：不低于Cortex-M4处理器，不低于1MB闪存，不低于192KBSRAM，内置RT-Thread操作系统，提供IAR&MDK&RTT-Studio工程源码；机械单元：不低于6个串行总线舵机，支持位置、电压、温度等数据的反馈，参数掉电保存，不低于5自由度和夹持器，提供ROSNoetic操作系统运动学规划&执行、末端控制、视觉抓取等开源教学案例。2.12调试单元：集成ST-LINK仿真器，单一USB接口同时支持IDE调试和串口功能；集成无线Wi-Fi模块，支持通过无线与边缘主机连接进行通信。2.13感知单元：提供气体TVOC（0~1000ug/m3）、光照（0~18000Lux）、温度（-40.0~70.0°C）、湿度（0~100.0%RH）、大气压力（80.0~120.0kPa）等传感器，能够实现环境数据的精准测量。2.14智能单元：板载离线语音识别模块，支持唤醒词自定义和自学习，支持个性化词条自定义和固件升级；板载语音合成模块，支持中英文混合播报，内置多款提示音效，支持语速、语调、音量调节，UART通信；板载高清麦克摄像头，支持接入到边缘主机的人工智能中间件框架中调用进行AI目标检测和分拣。2.15分拣单元：提供不低于4路仓储单元，支持仓位物品的有无检测，提供检测LED指示灯。2.16外设单元：提供不低于36PIN排针接口，至少包含：GPIO、ADC、IIC、SPI、TIM、CAN、UART等接口。3边缘计算统一用户管理3.1平台采用B/S架构，C++、Python、JavaScript混合编程架构，通过浏览器即可访问前端应用。3.2平台支持各种边缘计算平台运行，包括：x86、GPU、ARM、NPU、百度FPGA、寒武纪DPU、灵汐类脑等平台。3.3平台集成丰富的边缘计算平台可运行的模型库、算法库、硬件库和应用案例，开放源代码。3.4采用多线程管理，支持多用户多任务访问和运行，通过浏览器可以进行多个AI实时视频数据分析和展示。3.5支持GPU资源切片管理，能够支持单卡进行多个模型的实时推理计算；支持资源自动回收，当应用接口关闭后30秒后自动注销资源。3.6轻量化的调用接口，通过指定算法名、摄像头编号、接口类型即可调度资源进行实时计算。3.7支持多种视频源硬件，包括边缘计算平台集成的内置摄像头、工业网络摄像头、工业录像机、普通USB摄像头、RTSP视频流摄像头等；视频图像数据采用base64进行实时视频编码，基于EventSource实现服务端推送。3.8为摄像头数据流分配唯一的https二级域名，实现远程异地互联网Web应用访问；通过边缘计算平台模型算法计算后的数据流延迟小于1S，帧率大于50FPS。3.9支持混合异构计算，可选择CPU、GPU、DPU、FPGA、NPU等多种处理器进行计算。3.10支持ncnn、tensorrt、rknn、mnn、paddlelite模型推理，提供模型推理源代码。3.11内置人脸检测、人脸识别、人脸属性、人脸关键点、口罩识别、手势识别、姿态识别、车辆识别、行人识别、交通标志识别、车牌识别、火情识别等模型，模型推理计算时间全部小于200ms。4边缘计算可视化组态功能4.1在线硬件物元仿真软件：各种感知、控制、安防等产业设备的功能模拟，内置规则、文件数据、自定义函数等多种数据产生方式。能够支持至少6种不同无线通信设备的模拟，支持设备类型、设备IEEE地址、设备网络拓扑等数据的仿真，数据能够接入到厂商自主边缘计算中间件使用。4.2在线图形组态应用软件：提供拖拉拽智慧产业组态开发软件，支持各种传感器、执行器、摄像头设备的数据接入，支持自动控制，支持AI视觉算法的调用和识别，可快速进行边缘计算产业应用开发。5边缘计算统一运维环境5.1缘计算统一运维环境：集成于边缘主机内运行的边缘中间件资源调度、视频推流、模型推理、智慧物联等服务，提供丰富的开源模型库、算法库、硬件库和应用库案例，支持通过WEB实时调用系统摄像头&网络摄像头&麦克风，同时支持至少6路不同算法的摄像头实时视频推理计算和应用显示。5.2提供教学必要的软件资源，不低于70个案例，包括：图像基础、图像应用、深度学习、自然语言、语音处理、云边应用、嵌入式、边缘智能、运动控制等，基于设备侧开源的算法、模型、硬件、应用人工智能云服务中间件组件，案例能通过域名远程访问运行。5.3提供教学必要的课程支撑，包括：《机器视觉应用技术》、《机器语音语言应用技术》、《边缘计算应用技术》、《机器人操作系统》、《嵌入式接口技术》、《嵌入式实时系统》、《人工智能综合应用》等教学实验指导书。6工作站6.1主板芯片组：Intel670系列主板芯片组，处理器：≥Inteli7-12700，12代IntelCPU。6.2内存：32GDDR4-2666，最大支持64G；硬盘：1TSSD硬盘。6.3显卡：原厂预装NVIDIARTX30508GB显卡。6.4输入设备：静音键鼠套装（与主机同一品牌）。6.5网卡：主板集成1000M自适应以太网卡。6.6主板插槽：不少于1个PCI，1个PCIe*1,1个PCIe*16,2个M.2插槽。6.7机箱：大于15L；电源：不低于500W90%能效电源。6.8声卡和音箱：主板集成声卡，标配内置音箱；内置降噪软件。6.9端口：USB接口不低于8个（满足前置6个USB3.2或以上）；VGA接口，HDMI接口，1个串口。6.10显示器：与主机同品牌23.8"宽屏16:9LED背光液晶显示器，VGA，HDMI接口，分辨率：1920*1080，显示器同品牌密码保护功能，防止其他人未经许可使用，多台显示器同时调整设置。6.11操作系统：出厂预装正版windows11操作系统。6.12保修服务：原厂商（液晶显示器、主机，键盘，鼠标）五年全免费保修。6.13管理平台采用B/S架构，无需安装客户端，管理员可以在任意地点使用PC、手机、平板电脑等设备访问WEB页面即可进行终端和桌面的管理，支持账号密码和微信扫码多种登录方式；同时，管理平台和终端支持IPv4、IPv6网络环境下的安装使用，可配置IPv4、IPv6网络信息。6.14支持端对端数据智能传输，可将已有镜像的终端作为发送端，给同教室内其他终端下发镜像，提升系统下发效率。6.15终端支持裸机部署模式，本地无操作系统也可连接服务器部署客户端，且局域网内任意安装好VOI底层客户端的终端，都可以给其他终端传底层客户端系统，便于终端和服务器处在跨VLAN环境下的环境部署。6.16支持在WEB管理平台上直接对服务器SSD硬盘进行性能测试，不依赖第三方测试工具，可获取SSD硬盘16K随机读、顺序写数值，并给出测试评级结果，便于管理员定位系统故障。6.17平台支持下发windows和linux系统，在为教室分配桌面时，能够手动选择配置好的windows和linux模板，桌面创建支持自动编排终端的计算机名及编号，能够单独设定桌面系统盘/数据盘的还原属性，支持不还原/每次还原/每周还原/每月还原，支持自动更新桌面。6.18支持终端的快速筛选，如在隔位考试的情况下，可通过单双号方式，快速筛选定位所要查看的终端。6.19支持消息发布功能，管理员可直接通过web管理平台给终端发送消息，终端无需进入操作系统，在场景选单页面即可接收消息，消息可在屏幕上方显示。6.20提供桌面自维护工具，包括IP查看、防火墙设置、网络检测、快速调整最佳分辨率、重启打印机、清除无效快捷方式等，便于用户快速自主解决桌面问题。6.21支持提供虚拟服务器的系统桌面功能，可在管理平台直接选择安装包创建虚拟机，能够选择虚拟机的CPU/内存/系统盘/数据盘/网络，能够设定虚拟机开机随宿主机启动，可用于搭建考试服务器等应用服务。6.22可通过管理平台上传系统镜像、应用及补丁包（上传文件不限格式），并可进行分类管理，便于在web平台进行模板制作和更新时随时调用本地文件。6.23支持windows系统下的屏幕水印功能，可设置水印显示位置、字体大小、颜色、透明度，可设置显示内容，包括桌面计算机名，终端序号，桌面IP地址，MAC地址，还原方式等信息，还可自定义显示内容，进入系统后，桌面右上角可置顶显示设置的信息水印，便于管理员维护时快速查找对应的终端。6.24支持硬件虚拟化功能，开启后针对硬件识别码的软件可实现软件统一注册，大幅度降低激活软件带来的工作量。6.25支持模板分享链接，管理员可以将编辑模板的链接分享给需要编辑模板的用户，在浏览器中直接输入链接地址即可对模板进行编辑，支持分享日期、分享链接的失效期设置。6.26单个终端可部署多个操作系统，支持在管理平台上设置终端数据盘，可任意选定可使用共享盘的操作系统数量，可设置终端数据盘的的空间大小，并能设定清除策略，包含不清除/每周清除/每月清除。6.27支持在虚拟桌面管理平台上编辑学期课表(无需依赖第三方软件或脚本)，可设置学期开始和结束时间、每节课起始时间（支持单双周排课），可直接将桌面模板拖拽到课表中，并按课表时间自动启动桌面环境，便于桌面的灵活切换。6.28软件必须为正版授权软件非OEM产品。同时，为保证系统兼容性和稳定性，要求所有功能为同一品牌同一产品，不允许多种产品拼凑而成。7专业服务器7.1外形:2U机架式服务器。7.2CPU:2路英特尔至强金牌63302G,28C/56T,11.2GT/s,42M缓存,Turbo,HT(205W)DDR4-2933。7.3内存:配置256GDDR4内存，双列，可扩展≥32个DDR43200MT/秒RDIMM。7.4硬盘:配置≥2*960GBSSD；背板支持≥8个2.5英寸NVMe硬盘插槽。支持快擦硬盘/SSD可选服务器生命周期结束或者挪作它用时一键删除硬盘/SSD所有信息。7.5专有启动盘:支持热插拔BOSS2.0(2个M.2)用作启动盘。7.6RAID卡:配置8GB高速缓存RAID卡，支持RAID0、1、5、6、10、50、60，断电保护。7.7PCIe插槽:支持8个PCIeGen4插槽，支持SNAPII/O功能。7.8网卡:配置2口10Gb网卡含原厂光模块，2个1Gb电口。7.9GPU卡:配置3块RTX3090显卡(24G)。7.10电源和风扇:配置冗余热插拔电源，满配风扇。7.11安全功能和特性:加密签名固件，硬件根信任，安全启动，自动BIOS恢复，快速OS恢复，系统一键锁定，安全的缺省密码，配置和固件漂移检测，持久日志（包括用户形迹）。7.12前置管理液晶屏:提供前置管理液晶屏，可定制信息，包括IP地址、服务器名称、服务编号等。如果系统发生故障，该液晶屏上将显示关于故障的具体信息，可更改IP地址、网关、DNS地址等，提供LCD操作说明文档。7.13第三方管理平台集成:提供主流管理平台如VMwarevCenter，MicrosoftSystemCenter，BMCSoftware的插件集成；能够连接常见的管理平台如Nagios&NagiosXI,OracleEnterpriseManager,HPOperationsManager,IBMTivoliNetcool/OMNIbus,IBMTivoli®NetworkManager,CANetworkandSystemsManagement。7.14远程管理:配置网络管理功能，支持RDMA网络降低CPU占用，支持信息统计，包括LAN和RDMA收发数据包信息统计，支持连接拓扑管理，可显示对端交换机连接接口ID。配置GPU管理功能，具备GPU状态管理，显示GPU插槽、GPU温度、GPU功耗、固件版本、最大风量等信息。允许用户独立于操作系统状态之外（免代理安装方式）远程访问、监控、维修、修复和升级服务器。能够利用SD卡保存操作系统安装镜像，从而实现一站式地完成操作系统的部署，包括内建驱动程序安装、固件更新、硬件配置和问题诊断。一个页面可以集中管理100台服务器，且无需任何软件和代理。7.15移动管理：配置无线管理模块，可通过手机APP直接连接和配置节点，无需网络,提供原厂手机端管理软件，提供软件名称。7.16全生命周期管理：从服务器出厂免光盘安装部署，到升级，监控，维护，直至报废涉及的方方面面提供全生命周期管理。7.17监控分析：提供性能监控分析软件并提供图文报告：包含CPU、内存、读写IOPS的峰值、吞吐量、读写比例，以及延迟、队列等性能数据，同时能提供所连接服务器的总核心数、以及CPU的峰值和最低值。必须在应答书里提供详细的报告样本实例，同时必须在签订合同前通过测试验证。7.18数据备份功能：提供同品牌软件定义备份存储授权(4TB容量)，实现以下主要备份功能：能够将本项目的存储配置为备份设备，提供NAS(CIFS/NFS)备份接口；提供客户端数据源端消重以及目标端线内可变长度重复数据消除功能。提供备份数据完整性验证功能，能够保障备份数据定期的进行备份系统内进行自动检测以及修复功能。7.19服务：为保证软件产品质量、可靠性、合法性，需提供针对最终用户的原厂售后承诺函，软件许可以及相应的原厂商服务。提供原厂售后工程师安装部署服务。提供原厂的技术认证培训服务。保修：3年原厂保修服务官网可查7*24小时、4小时上门；承诺提供当日4小时（24X7）软硬件上门服务（配件+人力)的IT专业支持与关键任务保修配置主动支持服务，服务官方电话及官网可查。8移动电脑8.1处理器：第13代智能英特尔®酷睿™i9-13900HX(36MB缓存,24核,最高睿频5.40GHz)。8.2操作系统选项：Windows11家庭单语言版,简体中文。8.3显卡：NVIDIA®GeForceRTX™4070,8GBGDDR6。8.4显示屏选项：16英寸,QHD+2560x1600,240Hz,非触控,100%DCI-P3,3ms,ComfortViewPlus,NVIDIAG-SYNC+DDS。8.5内存：64GB,2x32GB,DDR5,4800MHz。8.6存储：2TB,M.2,PCIeNVMe,固态硬盘。8.7键盘：US英文CherryMXRGB背光机械键盘含G-Key。8.8端口包含项：3个第一代SuperspeedUSB3.2Type-A端口。1个第二代USBC3.2端口，支持DisplayPort替代模式。1个HDMI2.1端口。1个电源输入端口。1个RJ45RealTek端口。1个耳机/麦克风插孔。8.9摄像头选项：720P，30fps，HDRGB摄像头；双阵列麦克风；音频和扬声器选项：采用RealtekALC3254的立体声扬声器，2个2.5W。9交换机9.1交接容量：不少于336Gbps。9.2包转发率：不少于144Mpps。9.3固定端口：48*10/100/1000Base-T以太网端口+4*1000Base-XSFP光口。9.4以太网功能：支持IRF2（最大支持9台堆叠；）。10机柜10.1不低于22U标准网络机柜。10.2设计滚轮及可替代固定脚，可方便机柜运输及固定。10.3优化的理线结构，强、弱电隔离，线缆可延展式设计。10.4可安装导轨式强电设备，位数可扩展。10.5强电安装采用模块化，可根据用电设备组合。10.6设备安装与标准机柜一致，兼容主流机柜式安装设备。10.7具备多个散热孔，合理的风道设计，可安装多个散热风扇。10.84面开门，可方便设备维护，前门带机柜锁。10.91个PDU，额定电压/电流：250V/10A，额定功率：2500W，适用范围：19寸标准机柜。10.10前门透明钢化玻璃门，带机柜锁。11扩声系统11.1教学无线麦克风：无线接收主机工作频率范围：UHF640-690MHz；可调范围：50MHz；频道数目：200；频道间隔：250KHz；频率稳定度：±0.005%以内；动态范围：90dB；最大频偏：±45KHZ；音频响应：80HZ-16KHz(±3dB)；综合信噪比：>85dB；综合失真：≤0.5%；可通过网口，上传无线麦实时电量、信噪比、充电状态以及是否带出教室的信息到后端管理平台；可通过网口进行参数配置，音质DIY；11.2无线麦克风：无线话筒采用笔形设计，支持手持和挂脖；可外接头戴麦、领夹麦,外接麦克风时，自带麦克风无声；具有电源开关、静音按键、对频按键和PPT翻页按键；无线话筒面板上具有显示屏，可显示音量、电池电量、频段信息；支持同频段的无限个数量的任何接收机；自带PPT翻页发射功能，即插即用,不需专用驱动；无线话筒可以满足国家核准无线电发射设备的认证要求SRRC发射功率小于50MW。无线麦信噪比未达到设定的阈值，指示灯闪烁提示；11.3充电底座：支持电磁感应无线充电，无外插充电接口；支持外接DC5V-2A供电；网口上传无线麦、备用电池和无线麦的充电状态、电量信息到后端管理平台；具备无线麦克风充电座软件；11.4教学音箱：灵敏度（1W/1m）: 94dB；频响范围: 60Hz~19KHz；标称阻抗:8Ω；额定功率:60W；低音单元:2×4.5”；高音单元:1×1”；最大声压级:114dB；音箱净尺寸：166mm*258mm*500mm；重量：11Kg（1对）；斜角设计，声学优化模型，确保声音能覆盖学生区域；11.5鹅颈话筒：频率响应： 40Hz～16KHz；灵敏度： -46dB±2dB（re0dB=1V/Pa@1kHz）；指向特性：超心型指向性；输出阻抗：680Ω±30%；输出幅度：Max300mV；最大承受声压： 110dBSP