10月26日至28日，第四屆3S杯全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用“三創(chuàng)”大賽在我校舉行。大賽共評(píng)選出一等獎(jiǎng)20項(xiàng)，二等獎(jiǎng)56項(xiàng)，三等獎(jiǎng)78項(xiàng)，我校成績(jī)不俗，共獲一等獎(jiǎng)6項(xiàng)，其中創(chuàng)意設(shè)計(jì)類(lèi)1項(xiàng)、創(chuàng)新技術(shù)類(lèi)一等獎(jiǎng)4項(xiàng)、創(chuàng)業(yè)方案類(lèi)1項(xiàng)。參賽隊(duì)伍勇于創(chuàng)新，將巧妙的創(chuàng)意和精湛的科技融入現(xiàn)代生活。本報(bào)記者專(zhuān)門(mén)采訪了我校五位一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，和大家一起分享他們的創(chuàng)新故事?！　?br>基于NB-IOT的具有清掃功能的智能垃圾桶公共場(chǎng)所的垃圾清理工作不到位、垃圾桶功能的嚴(yán)重喪失等問(wèn)題對(duì)公共場(chǎng)所的環(huán)境衛(wèi)生造成了惡劣影響，為此，郭亞洲項(xiàng)目組設(shè)計(jì)了“基于NB-IOT的具有清掃功能的智能垃圾桶”。該設(shè)計(jì)通過(guò)內(nèi)部設(shè)置的基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的通信模塊和傳感器等，實(shí)現(xiàn)垃圾桶自主移動(dòng)并收集垃圾、自主檢測(cè)桶內(nèi)垃圾容量、智能清掃地面遺留垃圾、自主實(shí)現(xiàn)垃圾袋的智能分口與更換、自主充電等功能，并兼容了有線與無(wú)線兩種充電方式。
　　盡管耗時(shí)7個(gè)月之久，前期準(zhǔn)備工作繁瑣，途中遇到技術(shù)困難與瓶頸，但在導(dǎo)師陸音的悉心指導(dǎo)下，在學(xué)院提供的優(yōu)質(zhì)平臺(tái)以及大賽組委的支持下，項(xiàng)目組分工合作，不僅充分考慮了垃圾投放者的需求與體驗(yàn)，還站在清潔工人的角度思考問(wèn)題，不斷取得研究上的突破，作品在實(shí)際運(yùn)用中節(jié)約人力、物力，真正給生活帶來(lái)很大改觀，在機(jī)器與人之間建立起通訊聯(lián)系，搭建了人工與智能的結(jié)合。
　　“其實(shí)邁出第一步并沒(méi)有那么困難，往往不經(jīng)意間的一個(gè)靈感，也能夠在不斷的嘗試與實(shí)踐中變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)?！惫鶃喼拚J(rèn)為，成長(zhǎng)是項(xiàng)目組參加3S大賽最大的收獲。
　　基于軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)資源管理平臺(tái)王安之研究團(tuán)隊(duì)在指導(dǎo)老師郭永安的啟發(fā)下，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、缺乏物聯(lián)網(wǎng)資源標(biāo)識(shí)與標(biāo)識(shí)管理體系，無(wú)法實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨行業(yè)、跨平臺(tái)的信息共享和互聯(lián)互通的現(xiàn)狀，以開(kāi)源物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺(tái)項(xiàng)目為支撐框架，設(shè)計(jì)了“基于軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)資源管理平臺(tái)”。
　　團(tuán)隊(duì)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)信息和服務(wù)的異構(gòu)型和物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的時(shí)空相關(guān)性和資源受限性，分別提出了物聯(lián)網(wǎng)泛在環(huán)境中服務(wù)和資源的統(tǒng)一標(biāo)識(shí)方案及面向物聯(lián)網(wǎng)的多終端聚合算法ACO-MTAP，并通過(guò)上述理論與KAA內(nèi)核支撐，設(shè)計(jì)出一種面向物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的智能網(wǎng)關(guān)。該項(xiàng)目有助于打破智能家居，智慧工業(yè)、農(nóng)業(yè)等相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)溝通瓶頸，使未來(lái)各互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目可通過(guò)該項(xiàng)目平臺(tái)更好地實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
　　團(tuán)隊(duì)在該項(xiàng)目上花費(fèi)了一年多的時(shí)間，他們每日廢寢忘食，忙碌于各種文獻(xiàn)的研究。王安之表示，成功來(lái)之不易，不過(guò)團(tuán)隊(duì)不會(huì)因此而停下研究的腳步，他們會(huì)在日后的學(xué)習(xí)生活中更加嚴(yán)格要求自己，在創(chuàng)新之路上堅(jiān)定不移地走下去。面向多終端協(xié)同的多域融合邊緣控制系統(tǒng)面對(duì)傳統(tǒng)云計(jì)算中數(shù)據(jù)從終端上傳到云平臺(tái)存在延遲大、穩(wěn)定性差等問(wèn)題，由朱曉榮教授指導(dǎo)的唐思宇擔(dān)任隊(duì)長(zhǎng)的“邊緣計(jì)算小組”，以邊緣計(jì)算的上行接入機(jī)制、執(zhí)行機(jī)制和下行控制機(jī)制等關(guān)鍵技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)算法，用智能消防的實(shí)際場(chǎng)景驗(yàn)證算法的有效性，研發(fā)了以邊緣計(jì)算為構(gòu)架，具備延時(shí)更低、接入更穩(wěn)定、安全性更強(qiáng)的系統(tǒng)———“面向多終端協(xié)同的多域融合邊緣控制系統(tǒng)”。
　　針對(duì)邊緣計(jì)算的概念做出一個(gè)完整的系統(tǒng)并設(shè)計(jì)算法驗(yàn)證成為了他們的加分項(xiàng)。在參賽過(guò)程中，他們自信滿滿，在多個(gè)團(tuán)隊(duì)都將研發(fā)點(diǎn)立足于設(shè)備精細(xì)化設(shè)計(jì)與制作時(shí)，他們以自己的研發(fā)概念脫穎而出。賽前，團(tuán)隊(duì)氛圍融洽，隊(duì)員分工明確，加之對(duì)課題的細(xì)致研究、新穎的研發(fā)思路和齊全的實(shí)驗(yàn)設(shè)備等因素，使得他們?cè)谘邪l(fā)項(xiàng)目時(shí)如魚(yú)得水。
　　當(dāng)然，編程時(shí)他們也遇到了麻煩，幸運(yùn)的是，在朱洪波和朱曉榮兩位導(dǎo)師的幫助下，問(wèn)題都很快得到了解決。項(xiàng)目雖已有了令人滿意的結(jié)果，但仍有不完善的地方，下一步項(xiàng)目組將繼續(xù)研究如何將單個(gè)邊緣控制器的調(diào)度管理推廣到多個(gè)邊緣控制器協(xié)同工作的場(chǎng)景?；谏疃葘W(xué)習(xí)的RFID圖書(shū)館管理系統(tǒng)“基于深度學(xué)習(xí)的RFID圖書(shū)館管理系統(tǒng)”項(xiàng)目組是此次大賽創(chuàng)新技術(shù)類(lèi)14個(gè)一等獎(jiǎng)中唯一的本科組。此前，項(xiàng)目組成員已斬獲多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，并有2項(xiàng)受理發(fā)明專(zhuān)利，同時(shí)項(xiàng)目組成員的學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)趯?zhuān)業(yè)中也是名列前茅，隊(duì)長(zhǎng)沈磊賢更是績(jī)點(diǎn)達(dá)4.35的學(xué)霸班長(zhǎng)。
　　在看了清華大學(xué)劉云浩研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表的STPP（基于相關(guān)時(shí)空相位分析的RFID圖書(shū)管理系統(tǒng)）后，項(xiàng)目組認(rèn)為其首次提出的相對(duì)位置定位的概念中對(duì)圖書(shū)排序的準(zhǔn)確度不夠高，于是以此為起點(diǎn)，花費(fèi)近半年的時(shí)間，提出了一個(gè)完整的圖書(shū)館管理系統(tǒng)，并最終獲得國(guó)家級(jí)立項(xiàng)。這套新的圖書(shū)館管理系統(tǒng)的亮點(diǎn)在于能夠解決高密度的圖書(shū)亂序問(wèn)題，很好地改善如今在高密度RFID標(biāo)簽下準(zhǔn)確率很低的相對(duì)位置定位技術(shù)。當(dāng)他們的相對(duì)位置定位準(zhǔn)確率超過(guò)劉云浩老師論文中準(zhǔn)確率那一刻，成為了整個(gè)團(tuán)隊(duì)最難忘的瞬間。
　　在研究過(guò)程中，項(xiàng)目組也遇到了許多困難，比如，采集信息要手持掃描上千次；每次試驗(yàn)前的搭建環(huán)境都要一個(gè)多小時(shí)；剛開(kāi)始嘗試接觸RFID時(shí)，失敗更是家常便飯。正是因?yàn)榻?jīng)歷了磨煉，團(tuán)隊(duì)才有了“做項(xiàng)目就要長(zhǎng)期坐冷板凳”的覺(jué)悟?；仡櫿麄€(gè)過(guò)程，除了所獲榮譽(yù)，隊(duì)友間的默契合作的培養(yǎng)、徐鶴老師對(duì)學(xué)術(shù)研究的引導(dǎo)以及團(tuán)隊(duì)自身慢慢培養(yǎng)出的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、創(chuàng)新敢為的科研態(tài)度都是更為寶貴的收獲。
　　沈磊賢表示，該系統(tǒng)除了應(yīng)用于圖書(shū)館，還可以更廣泛地應(yīng)用到超市、地下停車(chē)場(chǎng)等場(chǎng)所。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)偏向于在實(shí)驗(yàn)室做想做的學(xué)術(shù)研究，希望進(jìn)一步提高相關(guān)指標(biāo)，發(fā)表高水平論文，等時(shí)機(jī)成熟后，再向產(chǎn)品的市場(chǎng)化方向發(fā)展?；谖锫?lián)網(wǎng)的高鐵接觸網(wǎng)智能檢測(cè)系統(tǒng)本科生肖鵬團(tuán)隊(duì)的獲獎(jiǎng)作品是“基于物聯(lián)網(wǎng)的高鐵接觸網(wǎng)智能檢測(cè)系統(tǒng)”。作品的工作原理是通過(guò)在高鐵接觸網(wǎng)的線路觸點(diǎn)處放置用來(lái)監(jiān)測(cè)溫度和電流變化的傳感節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)4G通信方式上傳至無(wú)線傳輸系統(tǒng)，在電路網(wǎng)不穩(wěn)定時(shí)及時(shí)在APP上顯示報(bào)警信息。研發(fā)中，團(tuán)隊(duì)遇到了兩個(gè)主要困難，一是將WI-FI模塊升級(jí)為4G通信模塊，二是實(shí)物模型的搭建。團(tuán)隊(duì)成員楊鵬飛說(shuō)，他們此前對(duì)高鐵接觸網(wǎng)實(shí)物的認(rèn)識(shí)還比較模糊，無(wú)法準(zhǔn)確清晰搭建實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑸榇怂H自去南京高鐵線實(shí)地考察研究，觀察高鐵網(wǎng)架的組成。
　　該項(xiàng)目主要運(yùn)用于高鐵、動(dòng)車(chē)、城市軌道交通等電氣化鐵路場(chǎng)合。與傳統(tǒng)的高鐵網(wǎng)人工監(jiān)測(cè)模式不同，該設(shè)計(jì)項(xiàng)目充分利用了數(shù)據(jù)庫(kù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析和整合，克服了人工監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)、成本高、監(jiān)測(cè)結(jié)果無(wú)法及時(shí)上傳網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合的弊端，在高鐵接觸網(wǎng)監(jiān)測(cè)便捷化、智能化上取得了良好效果，能更大程度避免高鐵列車(chē)等交通設(shè)備因電路故障導(dǎo)致發(fā)生事故，有效提高整個(gè)電力系統(tǒng)的安全系數(shù)。
　　“非常感謝張勝老師對(duì)團(tuán)隊(duì)研究的傾心指導(dǎo)，并提出不少的創(chuàng)業(yè)建議，這是大學(xué)生涯最后一次科技競(jìng)賽，我們將傾盡心血把它做到完美?！毙i感慨萬(wàn)千。團(tuán)隊(duì)中有的成員以優(yōu)秀的成績(jī)保送東南大學(xué)，有的準(zhǔn)備考研去心儀的學(xué)校繼續(xù)深造，雖然選擇各有不同，但都決定今后在通信領(lǐng)域努力取得更多成就，繼續(xù)關(guān)注該項(xiàng)目的后期研發(fā)，對(duì)作品進(jìn)一步集成，降低成本，使其早日實(shí)現(xiàn)商用化。