工业及保密场景对人员闯入监测的实时性、隐私性要求极高，云端部署存在网络中断失效、数据传输泄露等问题，而本系统依托芯片本地算力实现全流程独立运算，可24小时不间断稳定运行，既能快速预警避免安全事故、信息泄露，又能降低部署运维成本，适配工业级严苛使用需求。
一、项目介绍
本项目基于MCXN947低功耗边缘AI芯片，自主设计开发板，聚焦本地算力闭环，实现禁止区域异常人员闯入的实时检测与预警。应用场景覆盖工业危险区（如化工设备区、高压作业区）、保密区域（如涉密机房、核心实验室）、关键设备管控区等，核心解决传统监控“依赖云端算力、延迟高、隐私泄露风险高、部署复杂”的痛点。
二、硬件架构
以MCXN947芯片开发板为核心，采用全本地部署架构，无云端依赖，硬件设计贴合边缘AI推理与外设联动需求，具体如下：
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核心算力：MCXN947芯片为主控，专属分配AI推理算力资源，充分释放本机算力，保障本地轻量化模型高效运行，满足实时检测需求。
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定制接口：板载摄像头（图像采集）、LCD显示屏（可视化输出）、Flash/RAM扩展（数据存储）、TF卡接口（本地数据备份）、外部扩展IO（外设联动），接口按需定制，无冗余设计。
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供电设计：支持USB、扩展排针双供电模式，内置电源管理模块，优化算力运行与外设联动的功耗分配，适配低功耗长期运行场景。
开发板自主绘制，硬件集成度高，可根据实际场景灵活调整接口布局与功耗参数，适配不同现场部署环境。
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三、技术要点
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硬件自主化设计：基于MCXN947芯片定制开发板，优化算力分配与接口布局，规避通用开发板冗余，实现硬件与AI推理、外设联动的精准匹配，降低功耗的同时提升运行稳定性。
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本地算力闭环：全流程依托MCXN947芯片本机算力，完成图像采集、预处理、AI推理、目标分析、结果输出，无网络传输环节，检测延迟低（毫秒级），从根源杜绝数据泄露，保障隐私安全。
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轻量化AI推理适配：将人员检测、人脸提取与授权比对模型，转换为适配MCXN947芯片的格式，在本地高效运行，兼顾检测精度与算力消耗，支持24小时不间断推理。
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可视化预警：异常人员闯入时，实时在监控画面中用醒目边框框选面部区域，直观标注预警目标，便于管理人员快速识别、精准处置，提升预警处置效率。
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低功耗优化：通过电源管理模块与外设唤醒/休眠逻辑优化，平衡算力运行与功耗控制，适配无持续外接电源的边缘部署场景。
四、相关软件
软件采用分层设计，全层级运行于MCXN947开发板，无外部调用，适配芯片本地算力，核心分为3层：
底层驱动层：针对自研开发板定制硬件驱动，实现摄像头、显示屏、存储设备的底层通信与精准控制，优化外设唤醒/休眠逻辑，降低功耗；
图像预处理层：摄像头采集的实时画面，在本机完成缩放等预处理，为AI推理降低算力消耗；
AI核心推理层：依托N947本机算力，运行人员检测模型，均转换为适配N947的模型格式，本机独立完成推理：
项目来源:
- 项目来源于DigiKey与eefocus共同举办的 2025 DigiKey AI应用创意挑战赛
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