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真的改進才使得我們有了最終的成績。

　　2、北郵認為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行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)處理中心通過專門的軟件進行處理，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當中，從而對我們的傳感器網(wǎng)絡(luò)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(jié)合，進行復(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行通信，進行數(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標準：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(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個項目也進入到了全球前6名。