北郵介紹微軟“創(chuàng)新杯”2008年獲獎經(jīng)驗

　　2008年7月，以“科技可以實現(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(xué)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(fā)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(guān)系？換句話說，是否有些的成功經(jīng)驗可以和大家分享？

　　答：我們學(xué)校信息工程學(xué)院創(chuàng)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(zhǔn)備過程中，我們的確借鑒了很多以往的經(jīng)驗，同時在我們自己親身經(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)校努力從各個方面培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐動手能力。我們所在的信息工程學(xué)院創(chuàng)新實踐基地，是一個有著光榮傳統(tǒng)和豐富技術(shù)積累的實踐基地，技術(shù)涉及電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)、通信、網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(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)新的中堅力量可以主動的利用自己所掌握的知識、技術(shù)去解決現(xiàn)今社會中一些具有重大意義的實際問題，希望培養(yǎng)年輕一代的社會責(zé)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(jù)。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(shù)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(jīng)是完全不同的兩個系統(tǒng)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(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)計項目的實用性如何？如果要轉(zhuǎn)化為實用性還需要哪些條件？

　　答：我們在設(shè)計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)的可行性和實用性與評委進(jìn)行了充分的探討，評委的最終評價也都比較好。關(guān)于實用性轉(zhuǎn)化，應(yīng)該需要各方面的共同努力吧。

　　3、北郵花了多少時間做這個項目？學(xué)生做此項目，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(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)計并完成調(diào)試。因此整個系統(tǒng)的具體開發(fā)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(xué)習(xí)和積累各種經(jīng)驗的過程，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。尤其是關(guān)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(xié)調(diào)。積累了很多寶貴的經(jīng)驗。

　　4. 請簡要介紹一下參賽設(shè)計（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時監(jiān)測系統(tǒng)。

　　AquaMarine是一個對石油污染實時監(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)點上；主結(jié)點通過內(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(gòu)的嵌入式設(shè)備eBox-4300。單片機成本較低，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(shù)據(jù)處理的任務(wù)；另外，單片機的穩(wěn)定性也比較高，適合室外應(yīng)用。eBox-4300是一個時鐘頻率為500MHz的x86架構(gòu)主機，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，用以進(jìn)行整個子網(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. 該硬件平臺與Windows的協(xié)同情況如何？

　　答：單片機利用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強大功能相結(jié)合，進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)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(jìn)行通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。Windows Embedded CE確實是一個功能強，易于運用的操作系統(tǒng)，它本身的小巧、靈活、穩(wěn)定的特點與嵌入式系統(tǒng)非常符合。隨著X86主機越做越小，Windows Embedded CE在嵌入式領(lǐng)域應(yīng)該會有更好的表現(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。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、更新和增強性主要體現(xiàn)在五個方面：設(shè)備上實現(xiàn)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(shù)組件帶有自動檢測功能。

　　隨著Windows Embedded CE 6.0 R2的發(fā)布，微軟同時啟動了其新的社區(qū)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(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)盟計劃（MSDN Academic Alliance Program），微軟將在技術(shù)和設(shè)計領(lǐng)域為學(xué)生和教師提供軟件和教材。通過"SPARK"計劃，公司將向非專業(yè)開發(fā)社區(qū)推出補充性產(chǎn)品，并不斷擴大加入計劃的社區(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"計劃致力于向非專業(yè)人士，擴展開發(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。作為"SPARK"計劃的一部分，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，以合理的價格推向?qū)W術(shù)團體和開發(fā)愛好者等非專業(yè)用戶。

　　" BSP認(rèn)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(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是什么？

　　答：今年創(chuàng)新杯的主題是"科技可以實現(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多個國家和地區(qū)，包含三大類九個項目，學(xué)生在大的主題下根據(jù)他們對問題的理解設(shè)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(xué)生能夠利用科技手段與創(chuàng)新的想法相結(jié)合，解決一些實際面臨的問題。

　　一方面從比賽的角度,今年的特點是參賽學(xué)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(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)生提供一個國際交流、增加國際視野、發(fā)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(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,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(xù)發(fā)展的競爭力的表現(xiàn)。今年，在9個項目中我們有6個項目進(jìn)入了全球的前6名，是總體表現(xiàn)最好的一個國家。嵌入式開發(fā)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(zhàn)項目是全球第三。軟件設(shè)計中，在最終的60多個國家和地區(qū)的代表隊總決賽中，我們進(jìn)入了全球前6名。另外界面設(shè)計和邏輯算法2個項目也進(jìn)入到了全球前6名。