科学技术与应用

基于端云协同的低成本智能盲杖硬件集成方案设计与验证

赵 景辉

无锡太湖学院

代 林林

无锡太湖学院

黄 晨晨

无锡太湖学院

于 静怡

无锡太湖学院

宋 瑜婕

无锡太湖学院

DOI: https://doi.org/10.59429/kxjsyy.v3i4.15188

Keywords: 视障辅助终端；智能盲杖；端云协同；硬件集成；嵌入式导航；高德地图服务

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Abstract

针对现有智能导盲设备成本偏高、功能集成难度大等问题，设计并验证一套基于端云协同的低成本智能盲杖 硬件集成方案。该方案以 STM32F103C8 单片机为主控核心，采用分层功能进行部署。首先将超声波避障、GNSS 定 位等强实时、低算力功能部署于嵌入式终端，其次将语音识别、POI 检索等人机交互与高算力任务迁移至 Android 手机端，同时结合高德地图 Web 服务实现步行路径规划，构建“终端感知 - 云端服务 - 手机交互”三级协同架构。 测试结果表明，该系统可在极低硬件成本下实现近身避障与卫星导航功能闭环；坐标转换与路径规划单次完整请求 平均总耗时 545.2ms，在 5 组测试样本内定位与导航请求均成功响应，定位、导航链路运行正常，可为低成本视障辅 助设备快速开发提供可复用集成参考。

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References

[1] 张徐东，罗桂生，谢佳能等. 基于 STM32 的多模态语音导航智能导盲杖[J]. 物联网技术，2026, 16(8): 54-57+61.

[2] 梁章恒，高天睿，张悠蕊等. 基于 AIoT 的智能导盲杖系统[J]. 物联网技术，2026, 16(7): 75-77.

[3] 仲逍阳，孙玉，汪菊等. 基于端云协同和多模态感知推理的城市路侧 POI 自动采集方法[J]. 地球信息科学学报，2026, 28(4): 1089-1105.

[4] 袁梓乔，杨沙沙. 融合陀螺仪的导盲杖跌倒行为检测方法研究[J]. 无线互联科技，2025, 22(24): 90-93.

[5] 边志鹏，丛慧，李智昆等. 基于 ChatGPT 的智能导盲杖设计[J]. 机械工程与自动化，2025, 54(5): 107-108.

[6] 杨勉，吕杰，杨文瑞等. 云端协同下智慧文旅夜游系统设计与应用研究[J]. 电脑编程技巧与维护，2026(6):10-12.

[7] 董超，经宇骞，尤嘉豪等. 低空协同智能体系架构与关键技术[J/OL]. 航空学报，1-29[2026-07-20]. https://link.cnki.net/urlid/11.1929.V.20260623.1959.004.

[8] 于信鑫，金向阳. 室内移动机器人自主定位导航系统设计[J]. 哈尔滨商业大学学报 ( 自然科学版 )，2026,42(3): 306-312.

[9] 张艳玲，刘文彦，孙良庆等. 基于端云协同建筑全生命周期碳排放核算系统设计与实现[J/OL]. 山东建筑大学学报，1-13[2026-07-20].https://link.cnki.net/urlid/37.1449.

tu.20260530.1337.002.

[10] 朱明哲，胡懋地. 本地优先与端云协同：基于OpenClaw 的 A I 智能体部署范式重构与治理[J/OL ].科学观察，1-16[2026-07-20].https://doi.org/10.15978/j.cnki.1673-5668.20260418.

[11] 孙竹梅，冯柳丽，代翊尧. 基于端云协同架构的室内温湿度调控系统设计[J]. 自动化与仪表，2026, 41(4):10-14.