智控边际推动智能硬件原型从“能运行”走向“可应用”

大众网记者 朱铜辉 通讯员 杨朝 济宁报道

6月16日，记者从济宁学院了解到，由计算机科学与工程学院人工智能与农业物联研究团队研发的“智控边际”项目已完成初代产品原型搭建、系统联调与功能验证，推动智能硬件研发从方案设计阶段迈向实体样机阶段。该项目围绕智能硬件软硬件一体化开发需求，聚焦环境感知、边缘计算和交互控制等应用方向，探索学生科创项目从“能运行”走向“可应用”的实践路径。

在人工智能技术快速迭代、物联网应用不断拓展的背景下，智能硬件已不再是单一执行指令的设备，而是逐步发展为集传感采集、数据处理、交互控制和系统集成于一体的综合载体。“智控边际”项目以嵌入式开发板为核心平台，围绕智能硬件产品从概念设计、模块接入、电路验证、结构适配到系统启动的全过程开展研发，初步形成了具备持续迭代基础的产品原型。

项目研发坚持需求牵引、问题导向和协同创新，重点推进传感器集成、电路检测、三维结构设计、触控显示屏调试和Linux系统启动等关键工作。团队按照“模块接入——电路验证——结构适配——系统启动”的技术路径，逐步打通硬件平台、外设模块、结构件和操作系统之间的协同链路，将课堂知识、工程规范和真实调试场景贯通起来，在项目实践中提升学生的专业能力、创新意识和团队协作水平。

围绕环境感知与交互控制需求，团队成员先后完成摇杆、温湿度传感器、红外模块、电源模块等元器件的选型、接入与测试，为后续数据采集、环境监测、智能交互等功能开发奠定硬件基础。通过模块化接入与逐项验证，学生进一步掌握了不同传感器的接口方式、供电要求和信号传输特点，也为项目后续开展多场景功能拓展积累了调试经验和基础数据。

团队开展传感器模块适配测试

电路联调是智能硬件从“能连接”走向“能稳定运行”的关键环节。项目团队使用数字万用表对开发板及外接模块进行电压、通断和引脚状态检测，并结合技术资料开展参数校验与故障排查，及时解决接线异常、供电不稳定等问题。这种“对照规范、实测验证、持续优化”的研发方式，使学生在真实工程场景中理解系统稳定性的形成过程，提升了硬件调试、问题定位和工程验证能力。

团队围绕电路调试与结构设计协同推进

面向整机装配需求，团队同步推进外壳与支架结构设计。成员使用数显游标卡尺采集开发板尺寸、接口位置和装配空间等关键数据，并结合三维建模软件反复调整外壳开孔、支架位置和结构布局。通过“边测量、边建模、边优化”的方式，项目实现了结构设计与电路布局的协同适配，为后续三维打印、实体装配和结构件迭代提供可靠支撑。

随着硬件集成与结构适配逐步完成，团队进一步连接触控显示屏并完成Linux系统启动测试，初步打通硬件平台、操作系统与交互终端之间的运行链路。屏幕上显示的Linux系统界面，标志着项目由模块级调试进入系统级验证阶段。该阶段工作的完成，为后续程序开发、功能拓展、数据采集和应用测试创造了良好条件，也使“智控边际”初代产品从硬件搭建进一步迈向可交互、可验证、可迭代的智能硬件原型。

自项目开展以来，团队始终坚持以真实问题为牵引、以应用场景为导向，避免停留在概念设想层面，注重在模块接入、结构装配、系统启动和功能验证中检验方案可行性。此次研发实践，是学院推进项目化实践教学、强化学生工程能力培养的具体体现，展现了计算机类专业学生立足专业、协同攻关、勇于探索的良好风貌。

计算机科学与工程学院副院长杜永生说，团队将继续围绕功能完善、系统优化、结构升级与应用场景拓展等方面持续发力，不断提升“智控边际”项目的创新性、实用性和可展示性，努力将项目打造为更具应用价值和示范意义的学生科创成果，为学院高质量人才培养和校园科技创新贡献力量。