华为云HiLens端云协同AI开发平台对接使用完全指南

一、华为HiLens平台概览

华为HiLens是华为云推出的一款端云协同AI应用开发与运行管理平台。它对接了高性能的开发与推理框架ModelBox，提供云上管理平台、丰富的技能市场和开发者工具与插件，帮助用户高效开发AI应用，并将其部署到多种端侧计算设备上运行和在线管理。

HiLens平台面向三类用户群体：普通用户（使用HiLens Kit设备提升场景智能监控能力）、AI应用开发者（在云侧开发技能并部署至端侧）以及软硬件厂商（通过产品管理流程将AI能力集成到自有设备中）。无论您属于哪一类角色，HiLens都提供了完整的端到端工具链支撑。

从功能架构来看，华为HiLens包括云侧管理平台、端侧设备管理以及开发者工具与插件三大板块。云侧平台提供统一的技能开发框架，封装基础组件，简化开发流程，提供统一的API接口，支持多种深度学习开发框架。端侧目前支持HiLens Kit、Atlas 500、Atlas 800、IVS 3800、Windows设备、通用ARM设备、通用x86设备以及RK系列等多种硬件平台。

需要先登录华为云控制台，点击：华为云控制台，还没有账号，点击：注册并关联，已有账号点击：登录后关联

二、对接前的准备工作

2.1 账号准备与实名认证

在使用华为HiLens之前，您需要申请华为云账号并进行实名认证。通过此账号，您可以使用所有华为云服务，并且只需为您所使用的服务付费。需要注意的是，注册HiLens Kit所使用的账号名必须是华为云账号，而不是普通的华为账号。如果您还没有华为云账号，需要先完成注册并开通华为云服务。

由于华为HiLens服务依赖其他云服务，还需要在开始使用前获得相关服务的权限，主要包括ModelArts（AI开发平台）、OBS（对象存储服务）和SWR（容器镜像服务）。

2.2 权限配置与IAM用户管理

如果您需要对华为HiLens进行精细的权限管理，可以使用统一身份认证服务（IAM）。通过IAM，您可以给企业中不同职能部门的员工创建IAM用户，让员工拥有唯一安全凭证并使用华为HiLens资源。

权限配置的基本流程如下：首先在IAM控制台创建用户组，并授予HiLens CommonOperations权限。如果需要申请公测、设置告警接收和设置技能消息的操作权限，还需要授予SMN Administrator系统角色。然后在IAM控制台创建用户，并将其加入已创建的用户组。最后新创建的用户登录控制台，切换至授权区域验证权限是否生效。

2.3 设备选购与硬件准备

华为HiLens支持多种端侧计算设备。其中HiLens Kit是最常用的入门级设备，它是一款集成了AI加速模块的边缘计算盒子，适合家庭、商超、园区、工地等场景下的智能监控应用。如果您的业务需要更高性能，可以选择Atlas 500、Atlas 800等大型设备。

对于设备厂商，华为HiLens还提供了产品管理流程。设备商可以通过华为HiLens管理设备产品、订购技能，然后将设备License绑定至产品设备上，使得厂商使用的芯片设备具备AI能力。这主要面向生产海思35xx系列芯片摄像头的设备商。

三、HiLens Kit设备的连接与注册

3.1 物理连接与网络配置

在注册HiLens Kit至控制台之前，首先需要完成设备的物理连接。具体步骤如下：将DC 12V的电源适配器的端口插入HiLens Kit后面板的电源接口；打开HiLens Kit的电源开关（按住开关键1到2秒放开）；将网线的一端连接到设备的管理网口上，另一端连接到PC的以太网口上。

接下来需要设置PC机的IP地址，使PC机能和设备网络互通。具体操作为：在PC的"网络连接"页面找到HiLens Kit对应的网络连接（一般命名为"本地连接"），右键单击选择"属性"，双击"Internet 协议版本4（TCP/IPv4）"，选择"使用下面的IP地址"，输入一个和设备同一个网段的IP地址。设备的初始IP地址可参考HiLens Kit用户指南中的默认数据。

网络配置需要注意：不能同时使用无线网络和有线网络连接同一个路由器，无线连接会自动删除默认网关，再次使用有线网络时需要重新配置默认网关。

3.2 设备注册方式

华为HiLens支持两种设备注册方式：智能边缘系统注册和SSH注册。

智能边缘系统注册适用于固件版本在2.2.200.011及以上的设备。这种方式操作相对简单，通过HiLens Kit的智能边缘系统界面即可完成注册，默认注册至北京四区域。

SSH注册适用于固件版本较低或需要注册到其他区域的情况。使用SSH注册设备指通过SSH登录HiLens Kit系统，使用Linux命令注册设备。具体操作步骤为：使用SSH远程登录HiLens Kit设备，执行注册命令，按回车后输入密码完成设备注册。注册命令中需要填写IAM用户名、华为云账号名以及自定义的设备名。设备名支持英文字母、数字和下划线，不支持以数字开头的名称。

注册完成后，可登录华为HiLens管理控制台，在"设备管理>设备列表"中查看设备状态。等待约3分钟，如果设备处于在线状态，则说明注册成功。

3.3 设备激活

设备注册成功后，还需要进行激活操作才能正常使用。登录专业版华为HiLens管理控制台，在左侧导航栏选择"设备管理"进入"设备列表"页面。选择"设备状态"处于"运行中"且"激活状态"处于"未激活"的设备，单击激活状态列的"立即激活"，进入设备激活页面完成激活。激活操作需要购买端云协同AI运行服务。

四、技能开发全流程

技能是HiLens平台的核心概念，它包含了AI模型、逻辑代码以及运行配置，是部署到端侧设备上执行的具体AI应用。技能开发的完整流程包括：模型准备与导入、逻辑代码编写、技能创建、调试与部署。

4.1 模型准备与导入

开发技能首先需要AI模型。您可以在ModelArts中训练模型，也可以导入用户线下开发的自定义模型。华为HiLens支持多种深度学习开发框架，包括TensorFlow、Caffe等。

模型导入的入口在华为HiLens管理控制台的"技能开发>模型管理"页面。如果您使用的是在ModelArts上训练的模型，可以一键导入华为HiLens。对于线下训练的模型，需要按照华为HiLens的模型输入目录规范和模型输出目录规范进行转换。

模型转换是一个关键环节。由于端侧设备的芯片架构和推理框架可能与训练环境不同，需要通过HiLens提供的模型转换工具将模型转换为端侧可执行的格式。

4.2 逻辑代码编写

逻辑代码负责处理模型推理的结果，是整个技能的业务逻辑核心。华为HiLens提供了HiLens Framework开发框架，封装了基础组件，提供统一的API接口，大大简化了开发流程。

下面是一个使用HiLens Framework获取摄像头内容并做简单处理的Python代码示例：

#!/usr/bin/python3.7
import hilens
import wave

def run():
    # 构造本地音频文件采集器并将解码后数据保存到wav文件
    # 获取摄像头数据
    camera = hilens.Camera()
    frame = camera.read()
    if frame is not None:
        # 对帧数据进行处理
        # 例如：调用模型进行推理
        pass
    
    # 技能主循环
    while True:
        frame = camera.read()
        if frame is None:
            break
        # 处理每一帧数据
        # 输出推理结果
        hilens.info("Processing frame")

在开发技能时，需要在技能配置中填写代码执行文件。固件1.1.2及以后版本支持配置技能的Python依赖库。

音频输入模块的使用示例如下：

#!/usr/bin/python3.7
import hilens
import wave

def run():
    # 构造本地音频文件采集器并将解码后数据保存到wav文件
    audio_capture = hilens.AudioCapture()
    audio_data = audio_capture.read()
    # 处理音频数据
    pass

4.3 技能创建

技能创建可以在华为HiLens管理控制台完成。华为HiLens提供了两种新建技能的方式：使用技能模板新建和使用空模板新建。

使用技能模板新建：获取华为HiLens提供的技能模板（已经包含了算法模型和逻辑代码），快速新建技能。这种方式适合初学者或需要快速上线的场景。例如，可以使用"HiLens安全帽检测"技能模板快速开发一个安全帽检测应用。

使用空模板新建：自行开发模型并导入华为HiLens，根据业务诉求编写逻辑代码，然后基于自定义的算法模型和逻辑代码新建技能。这种方式适合有定制化需求的开发者。

在新建技能页面，需要填写基本信息和技能内容，OS平台选择Linux，选择转换好的所需模型，函数执行入口要与代码中名称相对应。将main.py的内容复制在代码编辑区内。

4.4 HiLens Studio开发与调试

HiLens Studio是华为HiLens提供的云端集成开发环境，支持在云侧进行技能的开发、调试和模拟运行。进入路径为：登录华为HiLens管理控制台，在左侧导航栏中选择"技能开发>HiLens Studio"。

在HiLens Studio中，您可以新建技能项目，将技能文件组织起来以便进行编译和调试，最终开发一个新的技能。Studio的调试器允许使用断点、单步调试等功能，与编辑器配合使用。

一个非常实用的功能是使用手机实时视频流调试代码。在HiLens Studio界面右上角单击用户名，选择"接入手机摄像头（Beta）"，以手机摄像头实时的视频流作为技能输入，查看技能输出。这大大降低了调试门槛，无需物理设备即可验证技能效果。

调试代码的方式包括：单击HiLens Studio界面上方导航栏的相应按钮选择预置视频流；单击Studio界面左侧的"Debug"区开始调试；或使用快捷键"F5"开始调试。在Studio界面下方的"Debug Console"可以查看代码调试信息。代码调试完成后，可运行代码查看技能输出，HDMI技能在运行完技能代码后可在"Video Output"区查看技能输出。

需要特别注意的是，HiLens Studio曾有下线公告。如果您正在使用或计划使用该功能，请务必关注华为云的官方公告，了解最新的服务状态和替代方案。

4.5 技能部署

技能开发完成后，需要部署到端侧设备上运行。在专业版HiLens管理控制台注册设备后，可将技能部署到设备上。当前华为HiLens支持两种格式的技能：技能包和容器镜像。

部署操作在控制台的"部署工程"中完成。创建部署工程后，可以添加作业、查看部署信息、升级部署或删除部署。技能部署到设备后，可以在设备管理页面对设备下所安装的技能进行管理，包括查看、启动、停止和卸载技能。

五、API对接与SDK使用

5.1 REST API调用

华为HiLens服务以开放API的方式提供给用户，您可以根据API文档使用服务。华为HiLens服务提供了REST风格API，支持您通过HTTPS请求调用。完整的API列表请参见API概览。

调用API时需要注意约束与限制，详细的限制请参见具体API的说明。API调用需要先获取认证令牌，然后在请求头中携带认证信息。

5.2 Python SDK示例

华为云提供了HiLens服务端SDK，您可以直接集成服务端SDK来调用HiLens服务的相关API，从而实现对HiLens服务的快速操作。

下面是一个通过Python版SDK获取设备告警列表的示例：

# 华为云HiLens Python SDK 示例 - 获取设备告警列表
from huaweicloudsdkcore.auth.credentials import BasicCredentials
from huaweicloudsdkhilens.v1.region.hilens_region import HiLensRegion
from huaweicloudsdkhilens.v1.hilens_client import HiLensClient
from huaweicloudsdkhilens.v1 import ListAlarmsRequest

# 配置认证信息
ak = "your_access_key"
sk = "your_secret_key"
credentials = BasicCredentials(ak, sk)

# 创建客户端
client = HiLensClient.new_builder() \
    .with_credentials(credentials) \
    .with_region(HiLensRegion.CN_NORTH_4) \
    .build()

# 构建请求
request = ListAlarmsRequest()
request.node_id = "your_device_id"

# 发送请求并获取响应
response = client.list_alarms(request)
print(response)

上述代码展示了如何使用华为云HiLens的Python SDK进行API调用。实际使用中，您需要替换为自己的Access Key、Secret Key和设备ID。

六、ModelBox开发框架对接

华为HiLens对接了高性能的开发与推理框架ModelBox。ModelBox是一个端云协同的AI应用开发框架，提供了丰富的功能单元和流程图编排能力。

开发者可以通过ModelBox SDK进行推理和预处理优化。如果模型的瓶颈转移到预处理环节，可以通过ModelBox对AI应用的处理流程进行优化。ModelBox支持通过功能单元开发接口开发自定义功能单元。

ModelBox SDK的获取方式：在专业版HiLens控制台，单击左侧导航栏"技能开发>工具/插件"，进入ModelBox SDK下载页面。单击对应平台（如Windows）的ModelBox SDK卡片进行下载。下载后解压到指定路径（注意路径中不能有中文和空格）即可开始开发。

ModelBox技能的开发运行需要Python 3.8.10环境。开发者可以选择基于ModelBox框架进行推理阶段的代码开发，完成后可以打包为RPM包或镜像，通过HiLens平台将算法在线部署到已注册的设备上运行。

七、设备管理与运维

7.1 设备日常管理

设备注册后可在设备管理处进行管理，包括查看设备信息、注销设备，以及一键升级设备的固件版本等。管理控制台还支持查看设备日志、配置摄像头、查看设备告警、一键健康检查等功能。

专业版HiLens还支持创建轻量级集群，提供负载均衡能力，实现资源利用及调度最优化。在大型设备端侧管理固件中提供本地管理接口，支持用户在线部署技能后，在本地通过接口进行基础设备和技能管理。

7.2 运维与日志

华为HiLens支持云上远程查询及下载端侧设备及技能日志，云上大容量存储，高上行接入带宽，支持数据追加写，数据全生命周期管理，便于事后回溯。专业版支持消息队列机制，在设备离线时可进行操作并进入事件队列，在设备上线时可自动执行事件。

八、技能市场与生态

华为HiLens提供了丰富的技能市场。用户可自行挑选并订购所需技能，一键安装到端侧即可运行各种AI技能。开发者可自定义开发技能并发布到AI Gallery分享给他人部署。

技能市场中包含多种预置商用技能，如人脸检测技能、多区域客流分析技能、车牌识别技能、安全帽检测技能、人脸客流统计技能、车型车标技能等。这些技能可以直接购买使用，大大降低了AI应用的开发门槛。

针对海思35xx系列芯片的设备，由于芯片内存和性能偏低，需要对模型进行优化后才能运行，对应的技能开发难度较大，如遇到困难可联系华为HiLens平台工作人员支撑。

九、对接使用总结与最佳实践

华为HiLens端云协同AI开发平台的对接使用可以概括为以下几个关键步骤：

第一，完成账号准备与权限配置。申请华为云账号并实名认证，配置IAM权限确保有HiLens的操作权限。

第二，完成设备注册与激活。根据设备类型和固件版本选择合适的注册方式（智能边缘系统注册或SSH注册），完成设备激活。

第三，进行技能开发。在ModelArts中训练模型或导入自定义模型，使用HiLens Framework编写逻辑代码，通过HiLens Studio或控制台创建技能。

第四，部署与运维。将技能部署到端侧设备，通过控制台管理设备、查看日志、监控运行状态。

在实际使用中，建议开发者充分利用HiLens Studio的调试能力，在云侧完成充分的测试后再部署到物理设备。对于模型转换问题，需要注意端侧固件版本与模型格式的兼容性。此外，建议开发者关注华为云官方的服务公告，及时了解HiLens Studio等功能的更新与变化。

常见问题解答

问：华为HiLens支持哪些端侧设备？
答：华为HiLens支持HiLens Kit、Atlas 500、Atlas 800、IVS 3800、Windows设备、通用ARM设备、通用x86设备以及RK系列等多种硬件平台。

问：如何将ModelArts上训练的模型导入HiLens？
答：在ModelArts上训练的模型可以一键导入华为HiLens。具体操作是在华为HiLens管理控制台的"技能开发>模型管理"页面进行导入。

问：HiLens Studio支持哪些调试方式？
答：HiLens Studio支持断点调试、单步调试、使用手机摄像头实时视频流调试、使用预置视频流调试等多种方式。

问：技能部署到设备后如何查看运行效果？
答：可以通过华为HiLens管理控制台的设备管理页面查看设备数据以及技能的运行效果。也可以在HiLens Studio的"Video Output"区查看技能输出。

问：华为HiLens如何收费？
答：华为HiLens的计费包括设备购买费用、端云协同平台服务费用以及技能购买费用等。具体计费详情请参考华为云官网的计费说明。

问：HiLens Kit注册失败怎么办？
答：如果注册失败，可以尝试将设备恢复出厂设置后重新注册。同时需要确认网络连接正常、账号信息正确、固件版本符合要求。