北郵介紹微軟“創新杯”2008年獲獎經驗
2008年7月,以“科技可以實現環境的可持續發展”為主題的微軟“創新杯”2008全球學生科技大賽已在法國巴黎圓滿落幕。入圍總決賽6個項目前六名的中國團隊在全球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的王中杰、李俊杰、徐士彪和閆蕾組成的Wings團隊榮獲嵌入式開發項目的二等獎。
對北郵的問題:
1、北郵去年就獲得了微軟嵌入式組大獎。今年再次取得佳績,是否和去年獲獎有一定的關系?換句話說,是否有些的成功經驗可以和大家分享?
答:我們學校信息工程學院創新實踐基地,在2005年參加微軟的這項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嵌入式項目比賽的準備過程中,我們的確借鑒了很多以往的經驗,同時在我們自己親身經歷的過程中也又得到了一些新的啟示。
首先,我們學校對本科生的創新教育非常重視,學校努力從各個方面培養和鍛煉學生的創新能力和實踐動手能力。我們所在的信息工程學院創新實踐基地,是一個有著光榮傳統和豐富技術積累的實踐基地,技術涉及電子技術、嵌入式技術、通信、網絡和計算機技術,這是我們成功的重要土壤。
其次,是作品創意的社會意義。從歷年微軟給出的主題,例如環境,教育等等,我們可以看到,Imagine Cup這個比賽很大程度上是希望我們這些年輕的學生,未來科技創新的中堅力量可以主動的利用自己所掌握的知識、技術去解決現今社會中一些具有重大意義的實際問題,希望培養年輕一代的社會責任感,將知識付諸實踐。這就需要我們從最切實的問題下手,有針對性的提出具有可行性的解決方案并實踐。所以一個有意義的想法很重要。
接下來是作品的可行性。這點是評委們對作品審評的一個非常重要的依據。因為無論想法有多好,如果實踐中行不通,都是沒有意義的紙上談兵。有技術含量且有很強的可實踐性是最具競爭力的。
最后一點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是完全不同的兩個系統了,我們一次次的修改和突破,不斷的提出新的實踐中可能遇到的問題然后解決,修改方案甚至返工。也正因為我們敢于面對自己的不足認真的改進才使得我們有了最終的成績。
2、北郵認為AquaMarine設計項目的實用性如何?如果要轉化為實用性還需要哪些條件?
答:我們在設計的過程中充分考慮到了系統的可行性,并進行了大量分析。在巴黎決賽的提問環節,我們也圍繞系統的可行性和實用性與評委進行了充分的探討,評委的最終評價也都比較好。關于實用性轉化,應該需要各方面的共同努力吧。
3、北郵花了多少時間做這個項目?學生做此項目,和學習、就業找工作的關系是如何協調好的?
答:該項目的開題報告是08年1月份撰寫并完成;08年4月份撰寫并完成中期報告,同時完成系統基本架構的初步調試;08年5月和6月進行深入設計并完成調試。因此整個系統的具體開發用了大概3個多月的時間吧。這次比賽時間比較緊張,但是這樣也更加督促我們可以抓緊一切時間提高工作效率。比賽確實占用了大家很多的時間和精力,但是參加比賽的過程就是一個學習和積累各種經驗的過程,這對于我們專業知識的掌握與應用還有未來的就業都增加了許多寶貴的經驗。尤其是關于團隊合作、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目和自身時間的協調。積累了很多寶貴的經驗。
4. 請簡要介紹一下參賽設計(應用場景、算法等)
答:Imagine Cup 2008的主題是Imagine a world where technology enables a sustainable world,因此我們將關注的焦點定位在環境問題上。鑒于海洋石油污染已經成為"海洋污染超級殺手",因此在去青島對國家海洋局進行了走訪和相關調研之后,我們開發了AquaMarine這套分布式海洋石油污染實時監測系統。
AquaMarine是一個對石油污染實時監控的分布式系統,它主要分為數據采集、數據傳輸和數據處理。我們將數據采集部分嵌入到海洋的浮標中,從結點有兩類傳感器,第一類傳感器是判斷石油污染發生的,主要是透光度傳感器,紅外傳感器。還有是預測未來的石油污染的狀況的,主要有風向、風速傳感器,還有是水的流速傳感器,采集到的數據傳到主結點上;主結點通過內嵌的GPRS與陸地上的處理中心進行數據傳輸,數據處理中心通過專門的軟件進行處理,我們有專門的處理數據的軟件。在系統的具體開發和實施過程中,我們利用了WSN網絡(Wireless Sensor Network,即無線傳感器網絡)、專家系統、數學模型預測分析等技術和數據處理方法,保證了系統的有效性和可靠性,并將整套系統維持在一個較低的成本上。
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系列單片機和基于x86架構的嵌入式設備eBox-4300。單片機成本較低,很適合分布式系統進行大規模應用;而且在保證一個低成本的前提下,我們所采用的單片機能夠很好完成外圍電路控制以及初級數據處理的任務;另外,單片機的穩定性也比較高,適合室外應用。eBox-4300是一個時鐘頻率為500MHz的x86架構主機,成本低,穩定性高,上面還可應用定制的Windows Embedded CE 6.0操作系統。我們將eBox-4300布置在數據采集部分的主結點,用以進行整個子網數據傳輸的控制和數據分析,并與數據處理中心服務器的數據庫相連接,協調工作,提高系統的科學性和有效性。
6. 該硬件平臺與Windows的協同情況如何?
答:單片機利用WinAVR軟件進行開發,開發語言為C。eBox-4300帶有微軟的Windows Embedded CE 6.0操作系統,我們通過重新編譯和燒錄,將符合我們最小要求的系統寫入到eBox當中,從而對我們的傳感器網絡進行控制。一方面,我們利用eBox的處理能力和Windows Embedded CE強大功能相結合,進行復雜的數學運算;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行通信,進行數據收發。Windows Embedded CE確實是一個功能強,易于運用的操作系統,它本身的小巧、靈活、穩定的特點與嵌入式系統非常符合。隨著X86主機越做越小,Windows Embedded CE在嵌入式領域應該會有更好的表現。
7. 用Visual Studio進行嵌入式開發感覺如何,感覺有什么突出的優勢和不足?
答:用Visual Studio進行嵌入式開發感覺很容易上手,和開發Windows應用程序非常相似,同樣是用.Net Framework,因此只要學過一些C#都可以很容易地進行Windows Embedded CE上的應用程序開發。而且開發出來的應用程序可移植性強。相比用EVC開發嵌入式程序,用VS要快得多,寫界面也很容易實現,所有的類和代碼都能觸類旁通。
問微軟:
1、為何R2去年11月才發布,為何這么快就能夠推廣到學生中間?R2產品在中國是如何推廣的?
答:Windows Embedded CE 6.0 R2是針對智能、連接、服務導向設備的重要構建模塊,其擁有的新特性、更新和增強性主要體現在五個方面:設備上實現Web Service、新的VoIP視頻電話功能、Internet Explorer增強功能和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組件帶有自動檢測功能。
隨著Windows Embedded CE 6.0 R2的發布,微軟同時啟動了其新的社區計劃,這是微軟與選定硬件廠商的一項合作計劃,致力于通過一個簡單、價格合理的接入模型,向開發愛好者與學者提供完整的軟、硬件開發包。目前,根據MSDN學術聯盟計劃(MSDN Academic Alliance Program),微軟將在技術和設計領域為學生和教師提供軟件和教材。通過"SPARK"計劃,公司將向非專業開發社區推出補充性產品,并不斷擴大加入計劃的社區數量。
微軟在開發社區的投資方面有著悠久的歷史,通過學院計劃為大學教授和學生提供如微軟"創新杯"全球學生大賽(Imagine Cup)和嵌入式課件及教材。"SPARK"計劃致力于向非專業人士,擴展開發工具、嵌入式操作系統以及板級包這整套設備的接口,以幫助他們完成任何形式的嵌入式設備設計。作為"SPARK"計劃的一部分,微軟將提供下列內容:
" Windows Embedded CE 6.0和Visual Studio 2005標準:將通過參與硬件廠商的消息欄發布,以合理的價格推向學術團體和開發愛好者等非專業用戶。
" BSP認證:作為"SPARK"計劃的一部分,微軟將開始提供免費的板級支持包(BSP)認證,適用于商業及非商業用途。
2、本屆微軟全球競賽的特點是什么?
答:今年創新杯的主題是"科技可以實現全球的可持續發展",全球有超過20萬的學生參與,覆蓋100多個國家和地區,包含三大類九個項目,學生在大的主題下根據他們對問題的理解設計一些方案。它不僅僅是一個軟件的比賽,更多的是在大的主題下,讓學生能夠利用科技手段與創新的想法相結合,解決一些實際面臨的問題。
一方面從比賽的角度,今年的特點是參賽學生快速增長,競爭越來越激烈,獲獎的難度越來越大;另一方面,"創新杯"發展到今天,意義及影響力已經超出了比賽的范疇。她能夠給學生提供一個國際交流、增加國際視野、發掘潛能的平臺。站在整個國家的角度,年輕的一代能夠在國際舞臺上展示出他們的潛能,也顯示出一個國家在未來幾年中可持續發展的競爭力。
3、微軟認為中國學生和其他國家學生相比,特點是什么?
答:今年的比賽國內大概有近1萬多名來自超過100多所的大學的學生參與。與其他國家學生相比,中國學生的邏輯思維能力比較強,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上的競爭力,同時這也是一個國家在未來幾年中可持續發展的競爭力的表現。今年,在9個項目中我們有6個項目進入了全球的前6名,是總體表現最好的一個國家。嵌入式開發項目我們獲得了全球第二名,Project Hoshimi項目也是全球第二,IT挑戰項目是全球第三。軟件設計中,在最終的60多個國家和地區的代表隊總決賽中,我們進入了全球前6名。另外界面設計和邏輯算法2個項目也進入到了全球前6名。
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