本帖最后由 STM新闻官 于 2023-9-20 09:38 编辑
【导读】在2023 嵌入式大赛STM32赛题方向上，来自河南大学的“一飞冲天”队，凭借“基于NanoEdge AI的四轴飞行器智慧故障检测系统”，取得了国赛一等奖的好成绩，还获得了本届STM32杯的殊荣。项目简介该项目是一套高效、可靠的四轴飞行器智能故障检测系统，能够自主检测故障，并采取相应干预措施，避免四轴飞行器应用中可能产生的事故。可用于巡逻、搜索、救援等领域。
主要创新点
评委评价该系统的开发设计基于STM32新品，如STM32H5、STM32WBA等，较为全面采用了STM32的技术，如TouchGFX。同时，非常用心地准备了项目介绍资料。在系统产品设计中，在设计初期融入了信息安全的理念，并且使用了最新的 STM32H5、STM32MBA或TrustZone技术，保护开发程序代码，关键数据、信息传递中的安全加密等。
出发，萌“芯”人类
第一次遇到刘非凡是在今年5月的STM32峰会上。这位来自河南大学自动化专业的大一下学生，跟着同学组团从郑州飞到深圳参观STM32峰会，开眼界、涨知识，不仅因为内心有成为稚晖君那样的野生技术咖的梦想，还为参与嵌入式大赛做准备。
河南大学的“一飞冲天”赛队由来自自动化专业的刘非凡和张文硕，以及来自电子信息专业的曹杰三位同学组成。三位同学在备赛及项目开发过程中，分工明确，刘同学负责系统中多款STM32微控制器的编程，张同学负责AI模型的训练以及部署，曹同学负责开发各款STM32微控制器通讯。
三位同学都是四轴飞行器爱好者，尽管现在四轴飞行器应用越来越广泛，国家针对四轴飞行器安全方面问题也出台了众多法律法规，但是关于四轴飞行器的故障、检测、识别等问题还没有很好的解决方案。而如今我们处在AI驱动的时代，用AI对四轴飞行器进行故障检测，是解决这个问题的新思路。
另外，三位同学都还处在大学本科基础课程的学习阶段，是嵌入式系统开发的萌新，在参赛作品的开发中，遇到很多困难。比如，通常嵌入式设备的资源都有限，要求低功耗和高性能，这对AI算法的部署很有挑战。他们**通过这个参赛项目进行一次前沿科技的尝试，也提高自身“问题式学习”的能力。
以赛促学，从素人到STM32忠粉
参加竞赛，对初学者的学习有非常大的促进作用。刘非凡和张文硕来自自动化专业，接触过基于STM32的电机控制内容，但对于嵌入式AI的部署应用、GUI的设计开发，还有信息安全等方面，可谓全“素人”。参加比赛，就是对自己的小团队设了一个目标，所有的学习、开发、调试都要限时完成，这非常有利于学习效率的提高。
克服语言障碍，工程英语能力大幅提升STM32有非常完善的产品软硬件开发生态，有大量的相关课程，对初学者非常友好，因而STM32的学习过程还算顺利。刘非凡同学在整个系统设计中，需要开发遥控器的人机界面，这就要用到TouchGFX这款STM32独有的GUI开发软件。这款软件全英文界面，尽管国内有相关资料，但有深度，不太适用初学者。开发过程中，刘同学汇集了各种学习通道，比如CSDN网站、各个技术论坛、博客网站，还访问外网的技术资料，在死磕这些资料的同时，自身的英语词汇量得到大幅提升。学习
新工具NanoEdge，边缘AI应用更接地气张文硕同学一直以来对AI开发非常有兴趣，在大一、大二期间自学过很多AI开发的相关知识，所以在本次参赛作品的开发中，负责AI模型的训练以及部署。在项目开发过程中，张同学不仅花费相当的时间和精力，从PC端的开发转向边缘AI开发；还需要选择基于STM32的快速开发工具。最初，赛队**采用STM32.CubeAI进行开发，后来刘队长去参加了5月在深圳举办的STM32峰会，了解到NanoEdge™ AI具有众多好处，只需几个步骤，开发者就可以根据最少的数据量为项目创建一个适配的ML库；同时不需要开发者具备资深的数理能力，极大地降低了边缘AI应用的开发门槛。NanoEdge™ AI Studio可以生成四种类型的库：异常检测、异常值检测、分类和回归库，非常适合赛队的参赛项目。ST官网上还有相关的参考示例，为AI模型的训练和部署带来很大的帮助。破.解通讯调试难点曹杰同学在本次比赛中主要面向通讯部分，在开发调试过程中时常遇到接收不到数据、或者接收到奇怪数据的情况，有时甚至会感觉到这就是玄学问题。为了解决接收数据的异常情况，通过浏览技术博客、论坛提问、咨询老师，甚至向ChatGPT提问，尝试了很多方法，比如用不同的数字定义不同的异常情况，还要解决数据传输慢的问题，保证测距模块正常工作。
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