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(shí)現環(huán)境的可持續發(fā)展”為主題的微軟“創(chuàng )新杯”2008全球學(xué)生科技大賽已在法國巴黎圓滿(mǎn)落幕。入圍總決賽6個(gè)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(jì)。由來(lái)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(kāi)發(fā)項目的二等獎。
 
　　對北郵的問(wèn)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(jì)，是否和去年獲獎?dòng)幸欢ǖ年P(guān)系？換句話(huà)說(shuō)，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(shí)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(shuō)在今年Imagine Cup嵌入式項目比賽的準備過(guò)程中，我們的確借鑒了很多以往的經(jīng)驗，同時(shí)在我們自己親身經(jīng)歷的過(guò)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(zhù)光榮傳統和豐富技術(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(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(lái)科技創(chuàng )新的中堅力量可以主動(dòng)的利用自己所掌握的知識、技術(shù)去解決現今社會(huì )中一些具有重大意義的實(shí)際問(wèn)題，希望培養年輕一代的社會(huì )責任感，將知識付諸實(shí)踐。這就需要我們從最切實(shí)的問(wèn)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(lái)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。因為無(wú)論想法有多好，如果實(shí)踐中行不通，都是沒(méi)有意義的紙上談兵。有技術(shù)含量且有很強的可實(shí)踐性是最具競爭力的。

　　最后一點(diǎn)我想說(shuō)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(wèn)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(jìn)才使得我們有了最終的成績(jì)。

　　2、北郵認為AquaMarine設計項目的實(shí)用性如何？如果要轉化為實(shí)用性還需要哪些條件？

　　答：我們在設計的過(guò)程中充分考慮到了系統的可行性，并進(jìn)行了大量分析。在巴黎決賽的提問(wèn)環(huán)節，我們也圍繞系統的可行性和實(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)用性轉化，應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)項目？學(xué)生做此項目，和學(xué)習、就業(yè)找工作的關(guān)系是如何協(xié)調好的？

　　答：該項目的開(kāi)題報告是08年1月份撰寫(xiě)并完成；08年4月份撰寫(xiě)并完成中期報告，同時(shí)完成系統基本架構的初步調試；08年5月和6月進(jìn)行深入設計并完成調試。因此整個(gè)系統的具體開(kāi)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(guò)程就是一個(gè)學(xué)習和積累各種經(jīng)驗的過(guò)程，這對于我們專(zhuān)業(yè)知識的掌握與應用還有未來(lái)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(kāi)拓都有著(zhù)很大的幫助。因此我們最終很好的完成了項目和自身時(shí)間的協(xié)調。積累了很多寶貴的經(jīng)驗。

　　4. 請簡(jiǎn)要介紹一下參賽設計（應用場(chǎng)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(wèn)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(fǎng)和相關(guān)調研之后，我們開(kāi)發(fā)了AquaMarine這套分布式海洋石油污染實(shí)時(shí)監測系統。

　　AquaMarine是一個(gè)對石油污染實(shí)時(shí)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(diǎn)有兩類(lèi)傳感器，第一類(lèi)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。還有是預測未來(lái)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，采集到的數據傳到主結點(diǎn)上；主結點(diǎn)通過(guò)內嵌的GPRS與陸地上的處理中心進(jìn)行數據傳輸，數據處理中心通過(guò)專(zhuān)門(mén)的軟件進(jìn)行處理，我們有專(zhuān)門(mén)的處理數據的軟件。在系統的具體開(kāi)發(fā)和實(shí)施過(guò)程中，我們利用了WSN網(wǎng)絡(luò )（Wireless Sensor Network，即無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )）、專(zhuān)家系統、數學(xué)模型預測分析等技術(shù)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(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(jìn)行大規模應用；而且在保證一個(gè)低成本的前提下，我們所采用的單片機能夠很好完成外圍電路控制以及初級數據處理的任務(wù)；另外，單片機的穩定性也比較高，適合室外應用。eBox-4300是一個(gè)時(shí)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(diǎn)，用以進(jìn)行整個(gè)子網(wǎng)數據傳輸的控制和數據分析，并與數據處理中心服務(wù)器的數據庫相連接，協(xié)調工作，提高系統的科學(xué)性和有效性。

　　6. 該硬件平臺與Windows的協(xié)同情況如何？

　　答：?jiǎn)纹瑱C利用WinAVR軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C。eBox-4300帶有微軟的Windows Embedded CE 6.0操作系統，我們通過(guò)重新編譯和燒錄，將符合我們最小要求的系統寫(xiě)入到eBox當中，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強大功能相結合，進(jìn)行復雜的數學(xué)運算；另一方面，我們利用Windows Embedded CE中的串口接口和無(wú)線(xiàn)模塊之間進(jìn)行通信，進(jìn)行數據收發(fā)。Windows Embedded CE確實(shí)是一個(gè)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(diǎn)與嵌入式系統非常符合。隨著(zhù)X86主機越做越小，Windows Embedded CE在嵌入式領(lǐng)域應該會(huì )有更好的表現。

　　7. 用Visual Studio進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)感覺(jué)如何，感覺(jué)有什么突出的優(yōu)勢和不足？

　　答：用Visual Studio進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)感覺(jué)很容易上手，和開(kāi)發(fā)Windows應用程序非常相似，同樣是用.Net Framework，因此只要學(xué)過(guò)一些C#都可以很容易地進(jìn)行Windows Embedded CE上的應用程序開(kāi)發(fā)。而且開(kāi)發(fā)出來(lái)的應用程序可移植性強。相比用EVC開(kāi)發(fā)嵌入式程序，用VS要快得多，寫(xiě)界面也很容易實(shí)現，所有的類(lèi)和代碼都能觸類(lèi)旁通。

　　問(wèn)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(gè)方面：設備上實(shí)現Web Service、新的VoIP視頻電話(huà)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(hù)端技術(shù)組件帶有自動(dòng)檢測功能。

　　隨著(zhù)Windows Embedded CE 6.0 R2的發(fā)布，微軟同時(shí)啟動(dòng)了其新的社區計劃，這是微軟與選定硬件廠(chǎng)商的一項合作計劃，致力于通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單、價(jià)格合理的接入模型，向開(kāi)發(fā)愛(ài)好者與學(xué)者提供完整的軟、硬件開(kāi)發(fā)包。目前，根據MSDN學(xué)術(shù)聯(lián)盟計劃（MSDN Academic Alliance Program），微軟將在技術(shù)和設計領(lǐng)域為學(xué)生和教師提供軟件和教材。通過(guò)"SPARK"計劃，公司將向非專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)社區推出補充性產(chǎn)品，并不斷擴大加入計劃的社區數量。

　　微軟在開(kāi)發(fā)社區的投資方面有著(zhù)悠久的歷史，通過(guò)學(xué)院計劃為大學(xué)教授和學(xué)生提供如微軟"創(chuàng )新杯"全球學(xué)生大賽（Imagine Cup）和嵌入式課件及教材。"SPARK"計劃致力于向非專(zhuān)業(yè)人士，擴展開(kāi)發(fā)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(guò)參與硬件廠(chǎng)商的消息欄發(fā)布，以合理的價(jià)格推向學(xué)術(shù)團體和開(kāi)發(fā)愛(ài)好者等非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)。

　　" BSP認證：作為"SPARK"計劃的一部分，微軟將開(kāi)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(diǎn)是什么？

　　答：今年創(chuàng )新杯的主題是"科技可以實(shí)現全球的可持續發(fā)展"，全球有超過(guò)20萬(wàn)的學(xué)生參與，覆蓋100多個(gè)國家和地區，包含三大類(lèi)九個(gè)項目，學(xué)生在大的主題下根據他們對問(wèn)題的理解設計一些方案。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 )新的想法相結合，解決一些實(shí)際面臨的問(wèn)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(cháng),競爭越來(lái)越激烈,獲獎的難度越來(lái)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。站在整個(gè)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(gè)國家在未來(lái)幾年中可持續發(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(diǎn)是什么？

　　答：今年的比賽國內大概有近1萬(wàn)多名來(lái)自超過(guò)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(shí)這也是一個(gè)國家在未來(lái)幾年中可持續發(fā)展的競爭力的表現。今年，在9個(gè)項目中我們有6個(gè)項目進(jìn)入了全球的前6名，是總體表現最好的一個(gè)國家。嵌入式開(kāi)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挑戰項目是全球第三。軟件設計中，在最終的60多個(gè)國家和地區的代表隊總決賽中，我們進(jìn)入了全球前6名。另外界面設計和邏輯算法2個(gè)項目也進(jìn)入到了全球前6名。