创新实践：基于边缘智能+扣子的智能轮椅 AIoT 解决方案

在 2024 年全国大学生物联网设计竞赛中，火山引擎作为支持企业，不仅参与了赛道的命题设计，还为参赛队伍提供了相关的硬件和软件支持。以边缘智能和扣子的联合应用为核心，参赛者们在这场竞赛中的方案展现出了卓越的创新性和实用性，将边缘智能与扣子的技术巧妙地应用于机器人、家庭陪护、智慧康养、智慧座舱等多个领域，为未来行业应用结合大模型的 AIoT 解决方案探索出更多可能性。

本文将聚焦智慧康养领域，详细介绍“智轮领航者”队伍，基于火山引擎边缘智能及扣子，打造的智能轮椅 AIoT 解决方案。

多样化需求驱动轮椅智能化

据世界卫生组织统计，全球有超过 10 亿人因各种原因需要辅助设备来提升生活质量。行动不便人士在日常生活中常面临移动困难、环境适应性差等挑战，这些问题的存在使得构建“无障碍环境”成为了公共服务和社会治理的一项受到广泛关注的议题。

传统轮椅在面对行动不便人士的多样化需求时，存在明显不足，如适应性差、操作限制、通过性不佳、舒适性不足、功能单一、便携性差等，这些缺陷使得它在满足特殊体型、复杂环境适应、长时间使用舒适度以及辅助功能等方面力不从心，亟待创新与改进以满足更广泛的需求。

如何赋予轮椅更多功能以满足多样化需求？如何更新与轮椅的交互方式？来自贵州大学的“智轮领航者”队伍，通过运用火山引擎边缘智能与扣子的能力，打造智能轮椅 AIoT 解决方案。智能轮椅通过集成人工智能、物联网技术与机器人自动控制，提供多模态人机交互、智能避障与导航、智能家居控制、健康监测与预警等功能，为使用者提供更加便捷的使用体验，更好地满足生活需求。

在实际应用中，智能轮椅不仅能通过语音指令或直观的操作界面轻松实现前进、后退、转弯、停止等基础运动操作，还具备了室内导航、智能避障以及室内物品搜寻等高级功能。更重要的是，智能轮椅还能成为家庭的智能控制中心，用户只需发出语音指令即可操控家电。此外，轮椅的电量、速度、位置等关键状态信息均可实现实时监控，并通过界面直观反馈给用户，极大地提升了用户对轮椅信息的掌握度，从而增强了他们在行动上的自主性和便利性。

基于边缘智能 + 扣子的智能轮椅 AIoT 解决方案

整体方案介绍

智能轮椅 AIoT 系统集成了人工智能、物联网技术与机器人自动控制等技术，通过集成火山引擎提供的豆包大模型、扣子专业版、语音 API ，实现了多模态人机交互；通过多传感器融合技术，实现了更精确可靠的环境感知和导航功能；通过物联网控制模块和语音助手功能，帮助实现轮椅与家居设备实现互联互通。系统应用不仅极大地增强了行动不便人士的自主移动能力，同时提升智能轮椅用户的日常生活品质。

边缘智能 + 扣子创新应用

火山引擎边缘智能平台和扣子在智能轮椅系统中发挥着至关重要的作用，帮助智能轮椅能够快速响应用户指令和环境变化。

从技术实现角度来看，火山引擎边缘智能平台帮助智能轮椅在感知层，实现数据实时采集和处理。aPaaS 工具支持将硬件设备接入边缘智能控制台进行统一监控和管理，帮助智能轮椅即时处理传感器数据，无需等待云端响应，实现快速的决策和行动。实时采集传感器数据后，进行预处理和数据过滤，确保信息的准确性和可靠性，随后通过扣子进行数据分析，制定决策，生成相应的控制指令并传输到执行单元，如轮椅的驱动系统，实现用户所需的各种操作。

从具体功能角度来看，火山引擎边缘智能和扣子帮助智能轮椅实现多模态人机交互、实时健康监测等能力。

在多模态人机交互上，智能轮椅 AIoT 解决方案通过集成火山引擎提供的豆包大模型、扣子专业版、语音 API ，构建了一个功能全面、响应迅速的交互系统。

• 该系统具备语音唤醒、语音识别、文本语音转换和智能对话在内的多项功能，例如，用户仅需通过语音唤醒即可操控轮椅，使用简单的语音指令实现前进、后退、转向等动作，极大简化了轮椅的操作流程，同时为用户带来了更加自然和亲切的交互感受。
• 此外，基于扣子平台设计的智能轮椅 bot ，通过详细的需求分析和系统架构设计，使得智能轮椅成为用户的日常生活助手。用户可以通过与轮椅对话来获取天气预报、了解时事新闻，并可与轮椅进行情感交流，缓解情绪。这种创新的多模态人机交互设计，不仅显著提升了智能轮椅的功能性，超越了传统轮椅的限制，而且增强了用户的生活品质与使用体验。

在实时健康监测上，智能轮椅 AIoT 解决方案通过火山引擎边缘智能，实现了对用户健康状态的实时监测。通过高精度传感器持续监测用户心率、血压、血氧等关键健康指标，一旦检测到异常数据，系统立即发出警报，确保用户能够及时得到帮助。

智能轮椅系统借助创新技术的应用，不仅显著增强了用户的自主性并改善了生活质量，还为行动不便者带来了更为安全、便捷且舒适的移动新选择。

解决方案效果

• 多模态人机交互：通过大语言模型和自然语言处理技术，用户可以利用语音或者手动点击屏幕控制智能轮椅，通过更自然和直观的交互方式，实现前进、后退、转向等基本移动。
• 智能避障与导航：利用激光雷达、摄像头和先进的 SLAM 技术，智能轮椅能够实时感知环境和检测障碍物，自动规划安全路径，避开障碍物，提高用户的安全性和移动效率。
• 智能家居控制：通过物联网技术，智能轮椅能够连接并控制家中的智能设备，如灯光、电视和空调，为用户提供更加便捷的生活体验。
• 健康监测与预警：集成的传感器可以实时监测用户的生理参数，如心率和血压，通过数据分析预测潜在的健康风险，并及时发出预警。

END

随着技术进步，智慧轮椅将朝向智能化、个性化、自主导航等方向发展，集成更多传感器和智能控制系统。它将更好地辅助行动不便者独立出行，提高生活自理能力，扩展社交活动范围，从而显著提升用户的生活质量。未来，火山引擎边缘智能与扣子的深度融合将为智能轮椅带来更多可能性。