2014年1月光电与信息工程学院网络工程专业离散数学复习提纲.doc

2014年大学生“小平科技创新团队”申报表一、 团队简介及主要科技创新成果 团队名称大学生智联工作室所在学校 福建师范大学成立时间2012年5月研究领域智能物联网简介及成果：大学生智联工作室创建于2012年，以英国归国智能系统专家、英国机器智能奖获得者、福建师大智能光电系统工程研究中心主任吴庆祥博导教授，教育部新世纪优秀人才、省青年科技奖获得者吴怡教授等富有经验的老师组成导师组为指导，目前共有来自电子信息工程等不同专业致力于创新的学生12名。工作室以国家物联网“十二五”发展规划为指南，以物联网的应用市场为导向，以国家基金仿真人脑视觉图像处理课题组和集成视觉感知物联网开发平台课题组为支撑，依托智能光电系统工程研究中心开展工作。目前，工作室共有福建师大创新实验室和福建师大智能光电系统工程研究中心两处固定工作场所。物联网被认为是一个我们国家和西方先进国家站在同一起跑线的行业，工作室自成立以来，已开发出了一系列创新项目。在智能互联家居便捷控制系统、智能视觉安防系统项目中，大学生物联工作室所自主开发的悬浮窗划屏控制、语音编程、无线互联便捷安装、家居机器人的智能定位与控制等一系列新技术，大大提高了智能家居系统的使用便捷性和智能性，已受到我省星网锐捷公司、光速达物联公司、福建省莆田市电信分公司的关注。在受到我省多家企业关注的同时，工作室也积极选送成员参加各类赛事，并取得丰硕成果。截止到2013年12月，大学生智联工作室成员共获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等国家级奖项7人次，福建省大学生电子设计竞赛等省级奖项16人次。工作室以“汇聚思想、共享协作、开拓创新”为理念，建成了以年级为梯队的技术开发队伍。工作室模拟社会上公司的运行和管理机制，成员可以实际体验工程项目策划、实施和管理过程，从中锻炼自己的创新、创业能力。展望未来，智联工作室不仅要成为大学生创业的孵化器，还要向新生的智能物联网行业输出有创新技术和有创新思想，有创新技术，有创业理想的大学毕业生人才。希望得到各方面的支持，继续壮大成长。二、团队成员基本情况团队负责人情况姓 名邱炳辉性 别男出生年月1991.4学校及专业福建师范大学 网络工程年 级2010级研究方向嵌入式软件研发联系电话[phone]E-mail1194178122通讯地址福建师范大学旗山校区光电与信息工程学院本科邮政编码350117团队成员情况姓 名性别出生年月学校及专业年 级研究分工黄德炜男1989.11福建师范大学研究生研究生一年级软件研发张艺林男1991.12福建师范大学 电子信息工程2010级硬件设计无线方向吴伟霖男1990.11福建师范大学 信息工程2010级图像处理朱鸿鹏男1991.10福建师范大学 网络工程2010级Android软件开发周秋辉男1989.10福建师范大学 电子信息工程2010级硬件设计江 彬男1991.6福建师范大学 光信息科学与技术工程2010级硬件设计传感方向邱海明男1992.1福建师范大学 电子信息工程2011级硬件设计无线方向丘鹤励男1991.5福建师范大学信息工程2011级嵌入式软件研发陈 辉男1990.2福建师范大学 信息工程2011级Android软件开发许培堃男1993.5福建师范大学 电子信息工程2011级硬件设计传感方向黄和嘉黄和嘉男男1992.121992.12福建师范大学 电子信息工程福建师范大学 电子信息工程2012级2012级硬件设计传感方向硬件设计传感方向指导教师情况姓名性别出生年月专业职称研究专长工作单位吴庆祥男1958.6博导、教授智能视觉物联网福建师大光电与信息工程学院吴 怡女1970.3博士、教授无线通信网络技术福建师大光电与信息工程学院郑 华男1975.6博士、副教授光电信号处理技术福建师大光电与信息工程学院李汪彪男1980.10讲师智能嵌入式系统福建师大光电与信息工程学院郑淑彬女1983.3讲师物理化学福建师大光电与信息工程学院三、团队科技创新故事（不超过3000字，可另附页）争做智能物联网的弄潮儿 2013年12月28日由福建省教育厅、福建省科技厅、共青团福建省委等单位联合主办的第三届海峡两岸信息服务创新大赛暨福建省第七届计算机软件设计竞赛进入最后的决赛。包含厦门大学在内的215支决赛队伍展开了最后的角逐。最终，智能互联家居便捷控制系统比赛项目力压群雄，夺得“创新应用组”以及“数字家庭组”两个一等奖。在赛后举行的闽台IT人才行业辅导中，项目负责人邱炳辉更是成为了本次赛事中唯一一个被企业直接聘用的参赛选手。 消息传来，大学生智能工作室上下一片欢腾。五个月的连续奋战，熬过福州最热的夏天，啃下一个又一个难题，在一次次失败中重新站起来，辛勤的汗水终于浇灌出胜利的花朵。 然而，这并不是大学生智能工作的成员第一次获此殊荣。第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“西安世园会”专项赛三等奖；2013年“未来伙伴杯”全国机器人大赛一等奖，2012年福建省大学生电子设计竞赛一等奖，2013年海峡两岸信息服务创新大赛暨福建省计算机软件设计竞赛创新应用组、数字家居组两项一等奖以及2013年福建省大学生单片机应用设计竞赛一等奖截止到2013年12月，大学生智联工作室成员共获得国家级奖项7人次，省级奖项16人次。厚厚一叠奖状，记录着智联工作室踏实前行的每一个脚步。 一、播种梦想，携手起航 2012年我国物联网产业市场规模达到3650亿元，比2011年增长38.6%。预计到2015年，这一规模将达到7500亿元，发展前景将超过计算机、互联网、移动通信等传统IT领域。2012年，物联网这张不断扩张的网，也悄悄网住了福建师范大学12位少年的心。 学院科技节决赛上，动车组旅行服务系统项目正在进行最后的答辩环节。“有没有考虑到这套动车旅行服务系统在智能物联网中的应用？”提问的是评委吴庆祥教授，“利用智能物联网技术，这套系统会有更大的发展空间”。当时，吴教授刚刚从英国进修回国，在作品的前景展望中，他一再提到了智能物联网。随着同学们进一步深入的了解，智能物联网给大家展示了另外一个世界。然而研究智能物联网需要较大的投入，研究场地、研究经费、仪器设备？面对一穷二白的境地，吴庆祥教授带领同学们找到了学院的领导。没有资金，学院从为数不多的学生励志奖学金中挤出了启动资金。没有实践场所，经过数次协调，终于确定了福建师大创新实验室和福建师大智能光电系统工程研究中心两处固定工作场所。2012年5月大学生智联工作室正式成立。智联梦插上了起飞的翅膀。二、砥砺前行，永不言弃随着智能终端的发展，以及移动互联时代的到来，手机在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。手机可以可以买票，可以买衣服，可以预定酒店而此次的机遇亦将给物联网的重要组成部分智能家居的推广带来难得的机遇。带着这样的想法，工作室提出研发智能互联家居便捷控制系统。智能互联家居便捷控制系统，是在现有智能家居的基础上，利用智能技术、无线互联、移动终端操控和云计算等先进技术，设计形成智能程度高、组装灵活和操控便捷的系统。利用具有创新性的划屏技术和语音识别技术增添了系统的便捷操控方法，并设计了家居设备无线互联新架构，使操控和组装更简单而快捷。引入了智能服务机器人，利用智能图像识别技术进行机器人定位，可在智能手机等移动终端上通过划屏和语音来与机器人对话，使其完成相应服务。本系统的创新设计与技术在新一代智能家居的推广应用中有重要意义。项目刚开始，成员们便碰到了第一个难题专业隔阂。电路板的设计对于电信的同学来说信手拈来，但是没有学过模电数电的其他专业的同学完全无法理解。网络架构设计对于网工的同学来说轻而易举，而电信的同学经常是听的云里雾里。但是方法永远比困难多。为了能够更好的沟通，大家都默默的在背后啃起了专业课本，并给其他成员当起了小老师。就这样无数个日夜，大家聚集在实验室，面包和方便面成了主食。从最初的一块块电路板设计到各个模块之间的相互通讯，从网络架构设计到复杂的网络通讯协议，一个个难关就这样克服。思维和技术的交流与碰撞，也让灵感的火花不断的涌现，项目框架，也在实践中渐渐的充实了起来。就在项目顺利进行之时，项目组成员却针对于机器人的“划屏路线定制功能”的实现，陷入了迷茫。这是一个需要机器人研发人员、服务器程序开发人员、图像处理程序开发人员以及Android软件设计人员四个不同方向成员相互协调，才能够完成的创新功能。看到项目成员的困惑，作为项目指导教师的吴庆祥教授十数次冒着酷暑专门从旧校区赶赴至新校区的智联工作室，跟大家一起讨论研究解决方案。吴庆祥教授对智能机器人“划屏路线定制功能”进行了功能再细分，并对所需要的各方面技术进行了总结、归纳，而后安排了各个成员首先完成个人所负责的功能模块，并进行分隔测试。经过一个多月的不断尝试与实践，组员们顺利完成出了基本的“划屏路线定制功能”。但是吴老师对大家的初始成果并不满足！他对智能机器人行走的误差提出了质疑。他希望组员们能够将机器人高度等各方面造成的的误差也考虑在内，并将误差调整算法加入到程序设计当中。面对更加困难的挑战，大家把家安在了工作室，日以夜继进行研究。福州的夏日，闷热而潮湿，蚊虫更是像轰炸机般不断轰炸通宵在实验室攻克难关的工作室成员。工作室成员裸露在衣服外的皮肤几乎没有一块好的，但是整整一个暑假，团队成员没有一个人回家，没有人喊累，没有人退出。最终，在吴教授的悉心指导下，团队成员顺利完成了能够将误差控制在实际应用可接受范围内的智能机器人“划屏路线定制功能”，并顺利完成了整套智能互联家居便捷控制系统。最终，这个项目在第三届海峡两岸信息服务创新大赛暨福建省第七届计算机软件设计竞赛决赛中大放异彩，获得了评委专家的一致好评，！评委专家们以及公司企业负责人纷纷索取联系方式，希望有机会能与智联工作室做进一步交流。 三、创翼起飞，筑梦未来物联网用途广泛，可运用于城市公共安全、工业安全生产、环境监控、智能交通、智能家居、公共卫生、健康监测等多个领域，让人们享受到更加安全轻松的生活。相关研究机构预计10年内物联网就可能大规模普及，这一技术将会发展成为超大规模的高科技市场，其产业要比互联网大30倍。智联工作室作为一个大学生在智能物联网内创新、创业的孵化基地，我们期待着项目能进入实践，与更多企业相交流，从而达到产学研一条龙服务。着眼未来，不断创新，用智慧和汗水为人们打造更加美好的生活是我们不断前行的动力。以“汇聚思想，共享协作，开拓创新”为信念的我们始终相信，大学生智联工作室将会为智能物联网的发展提供强烈的助力剂，只要坚持，梦想终会实现！四、团队科技创新计划 大学生智联工作室创新计划的特色，是通过完成一个个创新项目， 建立高素质的大学生创新团队，长期坚持不懈地在原有项目的技术之上开发新的创新项目，争取越来越高级别的创新。一、 目前的目前开展的创新项目 项目名称： 1.题目：智能互联家居便捷控制系统 21. 项目依据与意义智能家居是物联网的重要应用领域，是智能物联网的重要研究方向，蕴含着巨大的市场潜力， 被认为在未来10年中将形成千亿级的市场。但受到安装成本高、操作复杂、以及家居电气标准混乱等原因一直难以在市场上快速推广。本系统志在突破这一现状，在现有智能家居的基础上，利用我们已开发的悬浮窗划屏控制、语音编程、无线智能互联的便捷安装模块、家居机器人的智能定位与控制等一系列新技术，设计形成智能程度高、组装灵活和操控便捷的系统。我们根据多家省内物联网相关的企业提出的要求，和目前福州智能家居市场的调研分析结果，开发的一系列创新技术来开发产品原型，推向千千万万的现代化家庭，提高人们的生活品质。智联工作室所开发的技术，不但可在智能家居中应用，还可被应用到智能农业、智能环保、智能交通、智能物流、智能建筑等许多领域。 32. 研究内容 （1）2.1 便捷安装的无线互联控制器与标准模块开发 在目前已有智能家居功能的基础上，进一步开发与各种家居设备便捷连接的标准接口，开发一套高性能价格比的通用模块，研发一套高效通用的标准协议，通过无线互联新架构，构建家居设备控制系统。采用我们开发的浮窗划屏、语音编程等技术，实现家居设备便捷控制，通过移动互联网络和智能手机实现远程便捷控制。 （2）2.2 家居服务智能机器人开发 利用室内定位技术和团队开发的机器人划屏定制路线，语音机器人控制等技术，结合电动轮椅，开发可服务于行动不便人员的家庭机器人。在机器人上加入自动寻迹，智能蔽障等功能，进一步开发更智能的机器人室内传递物品功能等服务项目。 （3）2.3 智能安防功能开发 利用无线互联新架构和无线连接模块，实现火警自动报警，门窗被损报警功能。利用我们现在已开发视觉移动目标检测程序，进一步开发运动目标识别程序，通过家里的摄像头进行智能安全监控，实现与家居机器人进行对话、遥控机器人巡视全家各个角落。同时系统将所拍摄的报警图片存入服务器，用户可通过手机查看到该报警图片，或可通过手机连接到监控摄像头上，观看当时发生的实况，进一步检查家居安防状态。 （4）2.4 优化设计形成系统原型 对系统所涉及到的网络架构、服务器、所用的各种硬件设计进行优化。对所有功能进行测试，完善功能。不断根据实际用户的需求，改进系统功能。 43. 研发方案与技术路线 （1）3.1 研发方案 首先搭建一个通用智能家居系统，把工作室开发的便捷操控技术和智能机器人技术应用到系统中。根据团队调研到的智能家居在功能与操作等方面的实际需求，不断完善系统。同时，充分利用星网锐捷公司与学院的共建实验室、中国电信所赠送的价值3500万元设备实验室以及欣创摩尔公司的物联网共建实验室的一些开发工具。 （23.2） 技术路线 系统采用物联网的传感、网络、服务三层次架构体系。分为服务器云服务端、Android App、智能服务机器人、家庭壁挂设备、智能互联集控器、底层设备无线控制接口六大部分，进行开发。采用无线收发器NRF24LO1的传输模块和控制设备互联，设计新架构，通过智能互联控制器，使家居设备可非常简单联入系统。系统的网络层，通过无线WiFi或有线以太构成一个局域家居互联网，为设备通信制定了一套协议。采用这套协议，服务器、智能服务机器人、智能互联集控器、家庭壁挂设备、智能手机可方便地进行通信实现对各种设备的智能控制。系统中加入WLAN口和宽带口，可与互联网连接，让家居设备可通过服务器方便的使用云计算提供的服务。 54. 研究进度安排 2014.012014.02 了解国内外物联网技术的最新发展，查找文献资料和最新推出的技术以及成熟芯片。 2014.032014.04 开发便捷安装的无线互联控制器与标准模块.。 2014.052014.09 开发家居服务智能机器人和智能安防功能。 2014.102014.12 优化设计，形成系统原型。2014.12 将原型系统展示给在竞赛中关注此项目的福建省星网锐捷公司，福建省莆田电信分公司，福建省光速达物联公司等企业，并进行合作洽谈,将成果推向市场。1. 5. 预期研究成果（1）在应用我们开发的一系列创新技术的同时，再开发出用于轮椅的机器人控制技术和基于视觉运动目标识别的家居安防功能。综合全部新技术开发出一个系统原型。 （2）在研发过程中发表相关论文2-3篇。 （3）利用新开发的技术策划2-3个新的创新项目。在应用我们开发的一系列创新技术的同时，再开发出用于轮椅的机器人控制技术和基于视觉运动目标识别的家居安防功能。综合全部新技术开发出一个系统原型。在研发过程中发表相关论文2-3篇。利用新开发的技术策划2-3个新的创新项目。二、持续创新的计划 大学生智联工作室通过模仿公司的管理机制，不断推动新项目的开发，这是智联工作室团队的特色，目前所采用的管理方法如下： 1. 项目计划与进度控制 新项目开展之初，在指导教师以及各部门负责人的指导下，做好项目实施计划，并组织好团队成员技术组成结构。在项目实施过程中，定期开展项目进度汇报会议，通过指导教师以及项目经理督导、协调，保证项目如期进行，并完成预期效果。 建立项目完成档案，认真做好项目历史记录，通过记录作为依据来奖励成员的努力，以此激励成员参与积极性。 做好项目经验总结，以及技术资料的整理与归档，以便于日后其他项目的成员能够迅速接手项目技术要点，并应用于其他的项目开发中，而这将会成为工作室最珍贵的财富之一，是让工作室能够不断发展前进的重要资源保障。 2. 社会联系与自我提升 通过定期向社会展示阶段性研究成果，与行业内的公司取得联系，积极开展与社会公司的交流、协作，特别是当代物联网企业，了解社会公司的前沿科技和文化建设的同时，不断完善工作室的文化和制度，推动工作室技术水平的提高，使得工作室的创新项目更加符合社会实际需求，推动物联网技术的快速发展。 借助已毕业和在实习成员在社会公司所取得的工作经验，定期开展分享会，让工作的成员更加了解真正公司的工作环境、文化以及技术要求等，提高自身素质，使自己更快的成为社会所需要的技术人才。 组织成员通过各种途径获得最新知识，如听取澳大利亚回国专家林子怀博士的讲座、福州市电子信息产业办副主任林端雄副主任的讲座、英国阿尔斯特大学冷钢博士的讲座等。 3. 人才发掘与项目对接 将工作室成员按照项目团队分类管理，定期开展包括智能互联家居便捷控制系统等项目部门之间的交流活动，相互了解，共同学习、分享新近阶段的研究成果和技术。 通过各类比赛和科技协会以及工作室网页的招募专栏，发现创新人才，鼓励其加入到工作室这一大家庭，并让他们积极发表自己的创新想法，通过进一步讨论和分析，待项目可行时，组织成员形成项目团队，开展新项目的研发工作。老一代成员积极培养下一代成员，做好未完成项目与维护中项目的交接工作，确保项目的延续性。 积极组织有共同兴趣与研究方向的新成员一起学习，通过各领域老成员的指导，使其更快掌握所需知识，并尽快将所学知识，用于实际项目之中。4.竞赛组织与成果展示 在各项赛事报名之际，积极鼓励团队成员进行项目申报，并召开工作室全体会议，做好参赛团队组建工作，通过竞赛，向社会展示智联工作室的阶段性研究成果。 通过电视报刊等社会媒体，微博微信等网络媒体向社会发布研究成果，并积极寻找投资方进行产品研发，推动新技术在实际生产生活中的快速推广和应用。在大学生智联工作室机制的推动下，大学生智联工作室目前还有三个项目正在策划之中：（1）智能视觉安防系统；（2）基于车牌图像识别和RFID识别的车辆闸道智能控制系统；（3）智能集群教室管理系统.。五、申报审查意见所在学校意见 单 位 公 章 负责人签名： 年 月 日省级团委意见单 位 公 章 负责人签名： 年 月 日团中央学校部意见单 位 公 章 负责人签名： 年 月 日