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[活动] 【比赛优秀作品】中共一大会址智能导览系统

中共一大会址智能导览系统

作品来源：第五届全国青少年人工智能挑战赛-开源硬件创意智造专项赛优秀作品
参赛学生：上海市鞍山初级中学吴增阳王屹博
指导老师：张婷婷

作品主旨：

【主旨】

你好，这是我的家乡

我的家乡是个美丽的地方，它有令人心旷神怡的秀丽风景，也有体现人文历史的雄伟建筑，还有令人垂涎欲滴的美味佳肴。作为当地的小主人公，请你运用所学的科技知识，结合本地元素创作出一个具有家乡特色的作品。

作品内容以家乡（参赛学生以学校所属省份作为介绍地域）出发，特色可以通过本地历史文化、地标建筑、自然风光、特色美食、特色服饰、本地方言等维度进行展开，应用人工智能、物联网等现代科技进行设计创作。参赛学生介绍的家乡特色内容需真实存在且能查询得到。

【创意灵感】

我们的家乡——魔都上海。中国最重要的金融中心、中国十大智慧城市、中国最具幸福感城市。最值得骄傲的是——中国共产党的诞生地。每一位来到上海的游客都会怀着无比崇敬的心情，来到坐落于新天地的中共一大会址参观。进过实地调查发现中共一大会址的参观实行预约制，参观者要提前在公众号上进行预约才能进入参观。由于好多游客不知道这个情况，所以门口有好多的游客因为没有预约而不发进入只能在外面不停的拍照。我们也访谈了一些游客有来自江浙周边的，也有来自较远的辽宁的，他们纷纷表示白跑一趟非常遗憾，希望能多多了解党的历史，所以久久不愿意离开在场馆外寻找一些介绍，可惜没有。有什么办法能解决游客们的难题呢？

作品简介：

为了让大家更好地参观中共一大会址，深入了解党的历史，我们设计了一套功能实用的智能导览系统。利用人工智能、物联网等技术，让游客们深入了解到中共一大会址最真实的历史文化，同时这个智能导览系统带给游客更便捷的游览体验，让更多的人了解上海的红色历史，爱上海更爱祖国。

【功能简介】

（1）智能小车系统

功能一：小车自动巡游，当红外模块检测到人员时，小车停下来使用语音合成模块进行播报一大会址简介。

功能二：当按下按钮模式时，进行答题环节，使用语音识别模块精准识别回答者答案，如果答案正确，机器人眼睛显示绿色灯光并且记录分数，如果答案错误，机器人眼睛显示红色灯光并且头部摇动。答题结束后播放答题得分情况。

（2）智能门禁系统

视觉识别模块识别预约码，并通过物联网平台上传身份信息，判断身份信息是否预约，如果已预约，门自动打开，物联网平台显示预约信息；如果没有预约，门不会打开，物联网平台显示身份信息并提示无预约时间。

（3）智能预约系统

需要手机进行预约，发送个人信息和参观时间到物联网平台，如果信息发送成功会收到预约成功信息，物联网平台也会显示身份信息。

【硬件清单】

【物联网】

打开SIoT服务器，通过物联网模块设置，进行topic设置，进行页面显示。通过人工视觉传感器，实时把预约者信息到平台上。

测试数据：

【相关设置】

（1）编程环境部署

（1）智能小车系统

程序编写使用的是Mind+V1.7.2，其中本次程序编写涉及到的硬件有microbit 、扩展板、电机、灯带、舵机、语音识别、语音合成、按钮、红外避障模块，因此在编写程序前先将这些拓展指令模块添加上，如图所示。

第一步：添加microbit控制器鼠标点击拓展按钮，切换“主控板”页面，添加microbit。

第二步：添加扩展板，切换“扩展板”页面，如下图，添加扩展板。

第三步：添加语音识别鼠标点击拓展按钮，切换“传感器”页面，如下图。

第四步：添加语音合成和舵机模块鼠标点击拓展按钮，切换“执行器”页面，如下图。

第五步：添加灯带模块鼠标点击拓展按钮，切换“显示器块”页面，如下图。

（2）智能门禁系统

程序编写使用的是Mind+V1.7.2，其中本次程序编写涉及到的硬件有Arduino Uno 、Huskylens、物联网模块、舵机模块，因此在编写程序前先将这些拓展指令模块添加上，如图所示。

第一步：添加Arduino Uno控制器鼠标点击拓展按钮，切换“主控板”页面，添加Arduino Uno。

第二步：添加Huskylens鼠标点击拓展按钮，切换“传感器”页面，如下图，添加Huskylens。

第三步：添加OBLOQ物联网鼠标点击拓展按钮，切换“通讯模块”页面，如下图。

第四步：添加舵机模块鼠标点击执行器，切换“执行器”页面，如下图，添加舵机模块。

（2）Huskylens设置

拨动“功能按键”，至屏幕顶部为“标签识别”选项，将标签对准摄像头，按下“学习按键”两次，即完成一个标签信息的学习。当摄像范围内出现学习过的标签时，显示黄色框,亮绿色灯，并有“标签:ID1”"字样，表明识别成功如图所示。

（3）智能预约系统

程序编写使用的是Mind+V1.7.2，其中本次程序编写涉及到的网络服务MQTT，因此在编写程序前先将这些拓展指令模块添加上，如图所示。

制作过程：

【硬件搭建】

（1）智能导览小车

（2）智能门禁系统

【程序编写】

（1）智能导览小车代码

（2）智能导览系统代码

（3）智能门票系统代码

【外壳制作】

（1）智能导览小车

（2）智能门禁系统

【作品组装】

（1）组装智能导览小车

搭建小车外壳、安装语音识别模块、语音合成模块、按钮、轮子

（2）组装智能门禁系统

上色、安装离合舵机、安装HUSKYLENS-人工智能摄像头、安装物联网模块。

【素材收集】

前往上海中共一大会址进行素材收集和调研，访谈部分游客。

【调试及测试】

1、测试电脑端智能预约系统

2、测试手机端智能预约系统

项目展示

【作品展示】

拓展延伸

在实地调研的时候，我们发现在中共一大会址纪念馆外缺少和游客的互动，都是游客自己沿路观看，在标牌前拍照。我想，如果我们设计的智能导览小车除了能介绍中共一大的历史，还有和游人的互动那该多好。于是我们在小车上增加了语音答题环节，根据指令按下答题按钮，就可以进入答题环节。选择题作为答题的形式，游客可以通过大声报出A或者B，小车就会自动识别，并且做出判断。正确亮绿灯，错误亮红灯并且摇头示意，增加互动性和趣味性。

视频演示：

项目总结

【经验和总结】

1. 增加触摸屏：语音识别答题虽然增加了互动性和趣味性，但是一旦环境嘈杂就会影响判断发生错误。后续我们可以加装触摸屏，游客还可以通过触摸屏进行答题或者还可以观看景区宣传片等。

2. 音箱音量：语音合成模块的音量较小，在较为吵杂的景区内，游客可能听不清楚播报的语言，后续我们可以增加音频输出加装外接音箱也可以让游客选择蓝牙连接自己的耳机。

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