交大要闻

上海交大学子获“全国大学生物联网设计竞赛”一等奖

近日,由全国高等学校计算机教育研究会主办的“全国大学生物联网设计竞赛(华为杯)”全国总决赛落下帷幕。经过长达6个月的比拼,电子信息与电气工程学院电子工程系“卓越工程师计划”本科生孙辰星、孔一鉴、崔根源及研究生卢彬在甘小莺教授的指导下,一路过关斩将,摘得全国一等奖。这是交大连续六年在该赛事上获得一等奖,彰显了交大在智能物联网领域的雄厚科研实力和技术落地能力。

“全国大学生物联网设计竞赛”是教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会主办的学科竞赛,以推动专业建设、培养大学生创新能力为目标。赛事基于行业需求,将云、人工智能、5G等新技术与物联网融合创新,展示了智能物联网新时代的生产和生活场景。作为国内物联网领域最具规模和影响力的赛事,今年的参赛学校有571家,参赛队伍高达1475支。赛事分西北、东北、华北、华中、华东及西南五个赛区展开,经过初赛、分赛区决赛、全国决赛三个阶段,最终产生各类奖项。

01_副本.jpg

从左到右:卢彬 孙辰星 崔根源 孔一鉴

电院作品:智能物联网赋能粮仓管理

本次交大参赛作品采用智能物联网方案进行粮食仓储管理。通过实地探访和访谈,发现目前粮仓管理存在传感器维度少、风险预判高度依赖人工经验等问题。在甘小莺老师的指导下,团队提出了“端-边-云”协同的AIoT智能粮仓解决方案,建立“各粮仓单元-地方粮仓-上级管理单位”一体化的数字化粮食管理模式。通过物联网的方式对各粮仓单元进行智慧化改造,通过部署低成本、低功耗、多模态的物联网传感器对粮仓存储的关键指标进行实时状态检测与数据上报。地方粮仓获取各粮仓单元上报的海量数据后利用深度学习方法提取数据特征,从而获取高效、准确、直观的分析结果,结合一线管理人员工作经验,实现高质量、精细化、可度量的粮仓管理。上级管理单位实时感知各级地方粮仓运行状态,做到过程可监控、风险可预测。大赛评审专家认为该方案具有较好的创新性与独创性,作品功能及应用价值等方面清晰可靠,系统设计与算法方案具有可落地性。

带队实地考察粮仓2.png

甘小莺教授(左2)带队实地考察粮仓

设备图.png

参赛设备图

赛程曲折坎坷,成长收获颇丰

比赛过程并不是一帆风顺的,在前期调研阶段,团队通过文献阅读和公开资料收集对粮仓管理有了一些了解,但是依旧难以准确把握生产一线的痛点。为了充分了解行业需求,完善方案的可行性,团队成员在甘小莺老师的带领下进行了实地考察,通过对一线工作人员访谈及现场考察等方式,对技术现状有了更直观的解读。参观后同学们纷纷表示,随着国际形势的改变,粮食作为立国之本,必须得到有效的存贮与监管,希望通过该项目,为我国粮食存储管理系统提供一些新思路和与之配套的技术实现手段。

此外,在赛事过程中,初赛时由于成员时间安排紧张,答辩准备不充分,团队以靠后的排名入围华东分赛区决赛,此时距下一场比赛的时间不足一周。在这样严峻的形势下,4位同学迎难而上,反思初赛中暴露的问题,及时调整状态,从华东赛区决赛的120支队伍中杀出重围进入全国总决赛,最终摘得全国一等奖。

01.png

成员感悟

01.png

孙辰星:从几个月前的头脑风暴,到元件采购与方案设计,再到产品落地,组员们分工明确、齐心协力,最终夺奖。今年大赛由线下改为线上,赛程变短,但其中仍有不少乐趣。决赛答辩时,评审专家“‘AIoT智能粮仓管家’管的是什么”的提问让人摸不着头脑,团队成员凭借强大的心理素质沉着应对,陈述了如何通过孤立森林与LSTM模型挖掘密闭、立体空间时空信息,准确估测温湿度的课题场景,获得了评委的一致好评。另外,借助本次大赛我们结识了不少外校同学,竞赛之余大家分享经验心得,互相介绍自己的学校和项目。这一切都成为了一段难忘的回忆!

02.png

孔一鉴:在本届物联网大赛中,我们历经了“课题选取—实地考察—硬件设计—代码撰写—UI设计”等多个环节,期间遇到不少困难,比如:设备的连接较不稳定,需要时常检查修复、对比实验时要精准还原设备的工况等。但是通过相互合作,相互学习,最终克服障碍,在取得优异成绩的同时努力提升卓越工程师全栈开发的思维与实践能力。

03.png

崔根源:本次物联网比赛,我们从课程的大作业出发,不断丰富延展思路,最终选定了粮仓管理这一重要社会问题。在比赛过程中,各位组员齐心协力,逐渐完善作品。头脑风暴中大家不断提出新奇有趣的点子,实现算法时大家一起攻克难关,为了更好地展示项目特点修改了一遍又一遍的演讲稿,这一切都成为了我弥足珍贵的回忆。

04.png

卢彬:这是我参加的第二次物联网大赛,相较于2019年自己作为队长获得全国一等奖,这次作为课题组学长身份协助导师和同学们一起完成课题有了不一样的心境。第一次参赛我聚焦于方案的具体实现,第二次参赛我更重视方案的整体设计。物联网大赛非常关注创意的可落地价值,因此我们在今年的选题阶段花费了很大的力气去思考和调研,如何将物联网技术应用于不同行业中,我觉得这也是我们在比赛中能够突出重围的关键!

05.jpg

甘小莺(指导教师):课题组以深厚的物联网基础理论支持本科生为主的团队,帮助同学们向各个领域进行技术渗透。本次大赛,同学们在仓储领域一展拳脚,通过实地考察,更准确理解了难点和挑战。同学们的灵感同样启发了我对基础理论的深度思考,获益匪浅。

电子信息与电气工程学院电子工程系
电子信息与电气工程学院