电子工程专辑讯 随着科技的不断进步和教育模式的不断创新,全国大学生电子设计竞赛信息科技前沿专题赛(瑞萨杯)将继续作为培养创新人才的重要平台。大赛组委会和瑞萨电子均表示,未来将继续深化合作,扩大赛事规模,提高赛事质量,为更多的学生提供展示才华的舞台。2024年“信息科技前沿赛”的决赛由桂林电子科技大学组织承办,颁奖典礼于8月25日如期举行。
赛事的成功举办,为学生提供了与企业实际需求紧密结合的学习机会,缩短了学校教育与社会需求之间的距离。
“信息科技前沿专题赛” 是全国大学生电子竞赛组委会在双数年的三个专题赛之一,赛事从今年1月份开始筹备,经过两次组委会工作会议的深入讨论,确定了“物联网+数字经济”的赛事主题, 2月2日正式启动了今年的赛事,下发了竞赛启动通知。
今年大赛选拔规则发生了一些变化,与往年不同。在过去,大赛被称作“精英赛”,直接邀请相关学校参加。今年组委会为了更加扩大学校的规模,又加上了选拔机制,在邀请部分的基础上又进行了选拔的赛道,今年的竞赛分为“初赛”和“决赛”,报名机制是选拔+邀请。
本次赛事共吸引了221所学校参与,初赛全国分成四个区:东区、南区、西区和北区,大赛组委会委托杭州电子科技大学、桂林电子科技大学、西安电子科技大学和北京邮电大学分别承担东区、南区、西区和北区的初赛组织工作,决赛由桂林电子科技大学组织承办。初赛评选出1等奖35队、二等奖33队、三等奖34队,给68队颁发成功参赛证明,选拔出入围决赛队55队。最终由55支选拔入围队与51支直通決赛队共106队组成决赛队伍。
在决赛中,又进行了一波淘汰,7月31日后有85支队伍提交了作品报告,完成比赛,8月23日到现场报名参加评审的有75支,8月24日,来自全国的16位专家在桂林电子科技大学(花江校区)现场进行评审。
评审过程中,组委会坚持公开、公平、公正的原则,最终评选出一等奖7支队伍,二等奖13支队伍,三等奖31支队伍。组委会以有效提交作品的85支队伍作为基数,获奖比例以一等奖不超过8%,二等奖不超过16%,三等奖不超过36%,合计获奖比例为60%。
信息科技前沿专题赛组委会秘书长 罗新民教授表示,“最终专家通过现场测试交流,以无记名投票的方式,选出了7支队伍作为一等奖。一等奖最高得分的这支队伍获得瑞萨杯。这个结果反映了学校可能不那么知名,但是作品能够打动专家,最后专家能为你投一票,也反映了竞赛的宗旨‘解决真问题,真解决问题’,最终得到这么一个结果。”
瑞萨电子作为本次赛事的主要支持方,不仅提供了技术支持和平台,还为参赛学生提供了大量的开发板资源。瑞萨电子全球销售与市场副总裁赖长青在会上表示,瑞萨电子致力于成为全球领先的解决方案提供商,通过参与教育竞赛,希望能够为大学生提供实践机会,促进理论与实践的结合。
“瑞萨杯”及一等奖作品介绍
本次赛事的获奖作品涵盖了多个领域,包括智能座舱、健身设备、无人船等,这些作品不仅展示了学生的创新思维,也体现了对现实问题的深刻理解和解决能力。例如,获得“瑞萨杯”的无人船项目,通过利用瑞萨提供的G2L芯片和多种传感器,实现了水面自动巡逻和鱼类饲养的智能化管理,展现了物联网技术在实际应用中的潜力。
“瑞萨杯”获得者的作品是安徽新华学院的“基于ROS的上水智能测绘养殖无人船系统”,活动现场展示的作品提到,“该作品基于瑞萨RZ/G2L提供的ROS2高效灵活的机器人操作系统设计实现的一艘智能养殖无人船,通过物联网等与PC上位机无线通讯,实现远程操控,实现水域内的智能远程养殖。”
▲基于ROS的上水智能测绘养殖无人船系统
“该作品采用双体船结构,由控制系统、动力系统、通信系统、机械系统、电源管理系统组成,控制系统作为整个系统的核心,采用瑞萨开发板(RZ/G2L)作为主控单元,实时捕捉并处理各个传感器的数据信息,同时发布控制命令,无人船的动力系统为其提供必需的水面运动动力,通信系统则负责实现远程操控及人机交互功能,机械结构构成了无人船的基本架构,而电源管理系统则负责为各个系统合理分配电力资源。”
“无人船”解决了真问题,并真的解决了问题,瑞萨电子全球销售与市场技术支持总监于涛表示,“同学们的作品判断有没有实际意义,就是解决真问题,真的解决问题,这两个概念是最关键的。”“瑞萨杯获得者的作品利用了瑞萨提供的G2L的芯片,并利用多种传感器,信息的获取,数据的融合处理,配合他的驱动端,灵活的无人船在水面上动力的提供。因为它的电源还是太阳能电池板。确实是解决了我们平时在这种鱼塘鱼类的饲养,像这种无人的操作这种实际问题,就紧扣“物联网+数字经济”的主题,解决了真的问题,从实用度角度出发。“
本届除了“瑞萨杯”作品外,获得一等奖作品的还有6个,在颁奖典礼现场展示区也做了部分介绍。分别有如下几个:
▲大国焊将-面向智能制造的高精度SMT焊点视觉检测方案
大国焊将-面向智能制造的高精度SMT焊点视觉检测方案,是来自桂林电子科技大学,该作品面向智能制造的高精度SMT焊点视觉检测系统,为电子制造行业提供解决方案。
该系统的核心技术包括跨尺度特征融合模块(CFM)和数据增强技术,显普提升了对小目标焊点缺陷的检测能力。同时,项目首刨了基于NCNN的PCBA焊点缺陷检测方案。尽管Remi Pi板卡的GPU算力有限,该团队通过优化,在A55架构下实现了轻量化YOLOv8模型在CPU上的高效推理,突破了传统依赖GPU图像处理的局限。该系统还结合了智能物联网技术,能够通过可视化数据大屏实现实时监控和管理,极大地提高了生产线的自动化水平,为中小企业提供了低成本、高性能的解决方案。
▲“铁驭”多功能智能座舱
“铁驭”多功能智能座舱“作品来自南京大学,“主要针对汽车驾驶员的监督手段,避免疲劳驾驶引发事故。
该作品基于瑞米派的40pin通用拓展GPIO集成控制简单传感器,实现各功能;修改Yolo-FastestDet并部署于瑞米派,充分释放处理器性能;利用板载2.4G WIFI模决,基于TCP协议搭建云服务器,实现板间通信传物。瑞米派承担控制简单传感器,压力传感器感知方问盘压力,检查是否长时间脱靶;光照传感器感知环境条件,暗光条件下开启图像渲染处理;捕提可见光摄像头画面实时定位人脸,裁剪出人脸区域图像后多模型共同推理,检测不良行为;检测到异常情况后启动语音模块,播报语音拉回驾驶员注意力。该队伍选取超轻量网络Yolo-FastestDet,并重构其网络模型,引入注意力模块,以实时检测定位人脸。
▲基于Remi Pi的智能泊车导航系统
“基于Remi Pi的智能泊车导航系统”的作品来自青岛大学,主要解决城市化导致的传统停车场管理效率低的问题。
该团队现场介绍指出,该系统利用先进的RFID技术,构建网络摄像头和设计小程序前端,通过实时数据采集与处理,实现车辆的快速入库和精准停车位推荐。用户无需在停车场内盲目寻找车位,系统会根据车辆的实时位置和停车场的剩余车位,通通过小程序智能推荐最优停车方案和找车方案,能实现高效入库、多路监控、车位识别、车牌识别、智能导航等功能,提升整体的运营效率。
▲基于瑞米派的智能瑜伽健身系统
“基于瑞米派的智能瑜伽健身系统”作品来自武汉大学,是一款实时瑜伽纠错评分和健身动作计数系统,旨在为用户提供专业的居家运动指导,提升瑜伽、健身训练效果并降低初学者的入门难度。
该系统将姿态数据与运动手环的生理数据相结合,还包含了天气、瑜伽、健身、音乐、排行、设置六个页面,保证系统的完整性,为用户提供丰富的交互休验。该作品移植了TensorFlow Lite深度学习框架与OpenCV计算机视觉处理库,丰富了瑞萨RZ/G2L系列微处理器在人工智能和图像处理领域的生态;在低成本、算力有限的微处理器上实现高实时性的姿态检测;将形态数据与生理数据相结合,形成多方位分析,为用户提供专业化运动指导。
此外,还有来自桂林电子科技大学的“基于多模态信息融合的AR控制”,以及西安邮电大学的“智练健身-基于BlazePose的实时健身姿态纠正机器人”的相关产品,均是基于Remi-Pi开发板,主控芯片采用瑞萨RZ/G2L。
▲全国大学生电子设计竞赛信息科技前沿专题赛一等奖颁奖合照
▲全国大学生电子设计竞赛信息科技前沿专题赛“瑞萨杯”颁奖合照
瑞萨杯,打破企业与学校之间的产业脱节
瑞萨是一家总部位于日本的全球化的公司,产品覆盖嵌入式处理、数字型芯片,电源、模拟和无线连接等,主要专注于四大领域,分别是汽车、工业、基础设施、物联网,这是瑞萨这几年一直在重点投入的。瑞萨由三家老牌的日本公司——NEC、日立和三菱电机组合而成,到2017年开始面向全球化和多元化发展,先后并购了Intersil、IDT、Dialog等来强化模拟产品阵容。相信瑞萨电子将不断成长为面向高增长市场的嵌入式解决方案全球领导者。2024年,瑞萨还收购了Transphorm和Altium,企业逐步走向进一步多元化。
全国大学生电子设计竞赛信息科技前沿专题赛(瑞萨杯)的竞赛内容以IoT,信息服务,智能交通等应用领域的方案和系统设计,是一个开放的形式,学生选择组委会指定的IoT领域相关题目,使用瑞萨产品平台搭建小型网络系统。首届比赛于2018年举行,每两年举行一次。
2024年全国大学生电子设计竞赛信息科技前沿专题赛的成功举办,意味着“产教融合协同”的进一步发展,为国家的科技进步和社会发展贡献青春力量。
当前半导体行业的人才培养问题是一个关键,未来该行业的人才需求将急剧攀升,于涛对当前学生完成的作品的水平,以及开发板的主要资源利用等方面表示认可,于涛表示,从企业来讲,不夸张的说,这些学生现在这个水平直接到企业来,简单培训就能承担一定的工作。在人才培养上,从企业来看,我们也愿意吸纳这样的同学到我们公司来。
信息科技前沿专题赛组委会委员 殷瑞祥教授提到,面对当前社会上常说的“高等学校培养人和社会或与产业脱节”的问题,其根源在于企业与学校之间有各自的运作规模。我们通过这种小范围的学生竞赛,邀请指导老师参与其中,将前沿设计理念和资源以试验田的方式,试点进入学校。这些理念与资源随后被融入教学过程,既稳妥又高效。这种细致入微的引导方式,正是我们筹办此类竞赛的初衷所在。