北郵介紹微軟“創(chuàng)新杯”2008年獲獎(jiǎng)經(jīng)驗(yàn)
2008年7月,以“科技可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展”為主題的微軟“創(chuàng)新杯”2008全球?qū)W生科技大賽已在法國巴黎圓滿落幕。入圍總決賽6個(gè)項(xiàng)目前六名的中國團(tuán)隊(duì)在全球370名總決賽選手中脫穎而出,取得了斐然成績。由來自北京郵電大學(xué)的王中杰、李俊杰、徐士彪和閆蕾組成的Wings團(tuán)隊(duì)榮獲嵌入式開發(fā)項(xiàng)目的二等獎(jiǎng)。
對北郵的問題:
1、北郵去年就獲得了微軟嵌入式組大獎(jiǎng)。今年再次取得佳績,是否和去年獲獎(jiǎng)有一定的關(guān)系?換句話說,是否有些的成功經(jīng)驗(yàn)可以和大家分享?
答:我們學(xué)校信息工程學(xué)院創(chuàng)新實(shí)踐基地,在2005年參加微軟的這項(xiàng)比賽獲得了全球第五名,去年獲得了全球第三名,今年是全球第二名,可以說在今年Imagine Cup嵌入式項(xiàng)目比賽的準(zhǔn)備過程中,我們的確借鑒了很多以往的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)在我們自己親身經(jīng)歷的過程中也又得到了一些新的啟示。
首先,我們學(xué)校對本科生的創(chuàng)新教育非常重視,學(xué)校努力從各個(gè)方面培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。我們所在的信息工程學(xué)院創(chuàng)新實(shí)踐基地,是一個(gè)有著光榮傳統(tǒng)和豐富技術(shù)積累的實(shí)踐基地,技術(shù)涉及電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)、通信、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù),這是我們成功的重要土壤。
其次,是作品創(chuàng)意的社會(huì)意義。從歷年微軟給出的主題,例如環(huán)境,教育等等,我們可以看到,Imagine Cup這個(gè)比賽很大程度上是希望我們這些年輕的學(xué)生,未來科技創(chuàng)新的中堅(jiān)力量可以主動(dòng)的利用自己所掌握的知識、技術(shù)去解決現(xiàn)今社會(huì)中一些具有重大意義的實(shí)際問題,希望培養(yǎng)年輕一代的社會(huì)責(zé)任感,將知識付諸實(shí)踐。這就需要我們從最切實(shí)的問題下手,有針對性的提出具有可行性的解決方案并實(shí)踐。所以一個(gè)有意義的想法很重要。
接下來是作品的可行性。這點(diǎn)是評委們對作品審評的一個(gè)非常重要的依據(jù)。因?yàn)闊o論想法有多好,如果實(shí)踐中行不通,都是沒有意義的紙上談兵。有技術(shù)含量且有很強(qiáng)的可實(shí)踐性是最具競爭力的。
最后一點(diǎn)我想說的是一定要有精益求精的精神。我們的比賽做了這么久,最后的作品與我們最初的想法已經(jīng)是完全不同的兩個(gè)系統(tǒng)了,我們一次次的修改和突破,不斷的提出新的實(shí)踐中可能遇到的問題然后解決,修改方案甚至返工。也正因?yàn)槲覀兏矣诿鎸ψ约旱牟蛔阏J(rèn)真的改進(jìn)才使得我們有了最終的成績。
2、北郵認(rèn)為AquaMarine設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)用性如何?如果要轉(zhuǎn)化為實(shí)用性還需要哪些條件?
答:我們在設(shè)計(jì)的過程中充分考慮到了系統(tǒng)的可行性,并進(jìn)行了大量分析。在巴黎決賽的提問環(huán)節(jié),我們也圍繞系統(tǒng)的可行性和實(shí)用性與評委進(jìn)行了充分的探討,評委的最終評價(jià)也都比較好。關(guān)于實(shí)用性轉(zhuǎn)化,應(yīng)該需要各方面的共同努力吧。
3、北郵花了多少時(shí)間做這個(gè)項(xiàng)目?學(xué)生做此項(xiàng)目,和學(xué)習(xí)、就業(yè)找工作的關(guān)系是如何協(xié)調(diào)好的?
答:該項(xiàng)目的開題報(bào)告是08年1月份撰寫并完成;08年4月份撰寫并完成中期報(bào)告,同時(shí)完成系統(tǒng)基本架構(gòu)的初步調(diào)試;08年5月和6月進(jìn)行深入設(shè)計(jì)并完成調(diào)試。因此整個(gè)系統(tǒng)的具體開發(fā)用了大概3個(gè)多月的時(shí)間吧。這次比賽時(shí)間比較緊張,但是這樣也更加督促我們可以抓緊一切時(shí)間提高工作效率。比賽確實(shí)占用了大家很多的時(shí)間和精力,但是參加比賽的過程就是一個(gè)學(xué)習(xí)和積累各種經(jīng)驗(yàn)的過程,這對于我們專業(yè)知識的掌握與應(yīng)用還有未來的就業(yè)都增加了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。尤其是關(guān)于團(tuán)隊(duì)合作、與人溝通能力,包括思想的開拓都有著很大的幫助。因此我們最終很好的完成了項(xiàng)目和自身時(shí)間的協(xié)調(diào)。積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
4. 請簡要介紹一下參賽設(shè)計(jì)(應(yīng)用場景、算法等)
答:Imagine Cup 2008的主題是Imagine a world where technology enables a sustainable world,因此我們將關(guān)注的焦點(diǎn)定位在環(huán)境問題上。鑒于海洋石油污染已經(jīng)成為"海洋污染超級殺手",因此在去青島對國家海洋局進(jìn)行了走訪和相關(guān)調(diào)研之后,我們開發(fā)了AquaMarine這套分布式海洋石油污染實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。
AquaMarine是一個(gè)對石油污染實(shí)時(shí)監(jiān)控的分布式系統(tǒng),它主要分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理。我們將數(shù)據(jù)采集部分嵌入到海洋的浮標(biāo)中,從結(jié)點(diǎn)有兩類傳感器,第一類傳感器是判斷石油污染發(fā)生的,主要是透光度傳感器,紅外傳感器。還有是預(yù)測未來的石油污染的狀況的,主要有風(fēng)向、風(fēng)速傳感器,還有是水的流速傳感器,采集到的數(shù)據(jù)傳到主結(jié)點(diǎn)上;主結(jié)點(diǎn)通過內(nèi)嵌的GPRS與陸地上的處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,數(shù)據(jù)處理中心通過專門的軟件進(jìn)行處理,我們有專門的處理數(shù)據(jù)的軟件。在系統(tǒng)的具體開發(fā)和實(shí)施過程中,我們利用了WSN網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,即無線傳感器網(wǎng)絡(luò))、專家系統(tǒng)、數(shù)學(xué)模型預(yù)測分析等技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法,保證了系統(tǒng)的有效性和可靠性,并將整套系統(tǒng)維持在一個(gè)較低的成本上。
5. 選用何種硬件參賽?為什么選用該硬件?
答:AquaMarine主要采用的硬件是AVR系列單片機(jī)和基于x86架構(gòu)的嵌入式設(shè)備eBox-4300。單片機(jī)成本較低,很適合分布式系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用;而且在保證一個(gè)低成本的前提下,我們所采用的單片機(jī)能夠很好完成外圍電路控制以及初級數(shù)據(jù)處理的任務(wù);另外,單片機(jī)的穩(wěn)定性也比較高,適合室外應(yīng)用。eBox-4300是一個(gè)時(shí)鐘頻率為500MHz的x86架構(gòu)主機(jī),成本低,穩(wěn)定性高,上面還可應(yīng)用定制的Windows Embedded CE 6.0操作系統(tǒng)。我們將eBox-4300布置在數(shù)據(jù)采集部分的主結(jié)點(diǎn),用以進(jìn)行整個(gè)子網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂坪蛿?shù)據(jù)分析,并與數(shù)據(jù)處理中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫相連接,協(xié)調(diào)工作,提高系統(tǒng)的科學(xué)性和有效性。
6. 該硬件平臺(tái)與Windows的協(xié)同情況如何?
答:單片機(jī)利用WinAVR軟件進(jìn)行開發(fā),開發(fā)語言為C。eBox-4300帶有微軟的Windows Embedded CE 6.0操作系統(tǒng),我們通過重新編譯和燒錄,將符合我們最小要求的系統(tǒng)寫入到eBox當(dāng)中,從而對我們的傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。一方面,我們利用eBox的處理能力和Windows Embedded CE強(qiáng)大功能相結(jié)合,進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算;另一方面,我們利用Windows Embedded CE中的串口接口和無線模塊之間進(jìn)行通信,進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。Windows Embedded CE確實(shí)是一個(gè)功能強(qiáng),易于運(yùn)用的操作系統(tǒng),它本身的小巧、靈活、穩(wěn)定的特點(diǎn)與嵌入式系統(tǒng)非常符合。隨著X86主機(jī)越做越小,Windows Embedded CE在嵌入式領(lǐng)域應(yīng)該會(huì)有更好的表現(xiàn)。
7. 用Visual Studio進(jìn)行嵌入式開發(fā)感覺如何,感覺有什么突出的優(yōu)勢和不足?
答:用Visual Studio進(jìn)行嵌入式開發(fā)感覺很容易上手,和開發(fā)Windows應(yīng)用程序非常相似,同樣是用.Net Framework,因此只要學(xué)過一些C#都可以很容易地進(jìn)行Windows Embedded CE上的應(yīng)用程序開發(fā)。而且開發(fā)出來的應(yīng)用程序可移植性強(qiáng)。相比用EVC開發(fā)嵌入式程序,用VS要快得多,寫界面也很容易實(shí)現(xiàn),所有的類和代碼都能觸類旁通。
問微軟:
1、為何R2去年11月才發(fā)布,為何這么快就能夠推廣到學(xué)生中間?R2產(chǎn)品在中國是如何推廣的?
答:Windows Embedded CE 6.0 R2是針對智能、連接、服務(wù)導(dǎo)向設(shè)備的重要構(gòu)建模塊,其擁有的新特性、更新和增強(qiáng)性主要體現(xiàn)在五個(gè)方面:設(shè)備上實(shí)現(xiàn)Web Service、新的VoIP視頻電話功能、Internet Explorer增強(qiáng)功能和Windows Media Player OCX 7支持功能、新的可插拔字體還原程序、最新的瘦客戶端技術(shù)組件帶有自動(dòng)檢測功能。
隨著Windows Embedded CE 6.0 R2的發(fā)布,微軟同時(shí)啟動(dòng)了其新的社區(qū)計(jì)劃,這是微軟與選定硬件廠商的一項(xiàng)合作計(jì)劃,致力于通過一個(gè)簡單、價(jià)格合理的接入模型,向開發(fā)愛好者與學(xué)者提供完整的軟、硬件開發(fā)包。目前,根據(jù)MSDN學(xué)術(shù)聯(lián)盟計(jì)劃(MSDN Academic Alliance Program),微軟將在技術(shù)和設(shè)計(jì)領(lǐng)域?yàn)閷W(xué)生和教師提供軟件和教材。通過"SPARK"計(jì)劃,公司將向非專業(yè)開發(fā)社區(qū)推出補(bǔ)充性產(chǎn)品,并不斷擴(kuò)大加入計(jì)劃的社區(qū)數(shù)量。
微軟在開發(fā)社區(qū)的投資方面有著悠久的歷史,通過學(xué)院計(jì)劃為大學(xué)教授和學(xué)生提供如微軟"創(chuàng)新杯"全球?qū)W生大賽(Imagine Cup)和嵌入式課件及教材。"SPARK"計(jì)劃致力于向非專業(yè)人士,擴(kuò)展開發(fā)工具、嵌入式操作系統(tǒng)以及板級包這整套設(shè)備的接口,以幫助他們完成任何形式的嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)。作為"SPARK"計(jì)劃的一部分,微軟將提供下列內(nèi)容:
" Windows Embedded CE 6.0和Visual Studio 2005標(biāo)準(zhǔn):將通過參與硬件廠商的消息欄發(fā)布,以合理的價(jià)格推向?qū)W術(shù)團(tuán)體和開發(fā)愛好者等非專業(yè)用戶。
" BSP認(rèn)證:作為"SPARK"計(jì)劃的一部分,微軟將開始提供免費(fèi)的板級支持包(BSP)認(rèn)證,適用于商業(yè)及非商業(yè)用途。
2、本屆微軟全球競賽的特點(diǎn)是什么?
答:今年創(chuàng)新杯的主題是"科技可以實(shí)現(xiàn)全球的可持續(xù)發(fā)展",全球有超過20萬的學(xué)生參與,覆蓋100多個(gè)國家和地區(qū),包含三大類九個(gè)項(xiàng)目,學(xué)生在大的主題下根據(jù)他們對問題的理解設(shè)計(jì)一些方案。它不僅僅是一個(gè)軟件的比賽,更多的是在大的主題下,讓學(xué)生能夠利用科技手段與創(chuàng)新的想法相結(jié)合,解決一些實(shí)際面臨的問題。
一方面從比賽的角度,今年的特點(diǎn)是參賽學(xué)生快速增長,競爭越來越激烈,獲獎(jiǎng)的難度越來越大;另一方面,"創(chuàng)新杯"發(fā)展到今天,意義及影響力已經(jīng)超出了比賽的范疇。她能夠給學(xué)生提供一個(gè)國際交流、增加國際視野、發(fā)掘潛能的平臺(tái)。站在整個(gè)國家的角度,年輕的一代能夠在國際舞臺(tái)上展示出他們的潛能,也顯示出一個(gè)國家在未來幾年中可持續(xù)發(fā)展的競爭力。
3、微軟認(rèn)為中國學(xué)生和其他國家學(xué)生相比,特點(diǎn)是什么?
答:今年的比賽國內(nèi)大概有近1萬多名來自超過100多所的大學(xué)的學(xué)生參與。與其他國家學(xué)生相比,中國學(xué)生的邏輯思維能力比較強(qiáng),也很有毅力.我們自豪的看到中國下一代年輕人在國際舞臺(tái)上的競爭力,同時(shí)這也是一個(gè)國家在未來幾年中可持續(xù)發(fā)展的競爭力的表現(xiàn)。今年,在9個(gè)項(xiàng)目中我們有6個(gè)項(xiàng)目進(jìn)入了全球的前6名,是總體表現(xiàn)最好的一個(gè)國家。嵌入式開發(fā)項(xiàng)目我們獲得了全球第二名,Project Hoshimi項(xiàng)目也是全球第二,IT挑戰(zhàn)項(xiàng)目是全球第三。軟件設(shè)計(jì)中,在最終的60多個(gè)國家和地區(qū)的代表隊(duì)總決賽中,我們進(jìn)入了全球前6名。另外界面設(shè)計(jì)和邏輯算法2個(gè)項(xiàng)目也進(jìn)入到了全球前6名。
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