三创赛优秀作品_创新藏在每一个细节里———记第三届3S杯全国大学生物联网技术与应用“三创”大赛一等奖获奖作品...

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创新藏在每一个细节里———记第三届3S杯全国大学生物联网技术与应用“三创”大赛一等奖获奖作品

作者:通讯员 陈程 邱元元 倪瑜笙 黄淑敏 郭逸柔 任大可    来源:《南京邮电大学报》

发布时间:2017-12-08 00:00

11月17日至19日，2017年互联网+众创论坛暨第三届3S杯全国大学生物联网技术与应用“三创”大赛决赛在我校举行。大赛共评选出一等奖20项，二等奖59项，三等奖88项，我校成绩不俗，其中一等奖6项。参赛队伍勇于创新，用巧妙的想法和精湛的技术向世人诠释了南邮精神。本报记者专门采访了我校一等奖获奖项目负责人，和大家一起分享他们的创新故事。

基于Android的智能可穿戴式摔倒检测装置

吴思远、王振宇团队研究的“基于Android的智能可穿戴式摔倒监测装置”能较为准确地判断摔跤行为的发生，并及时通知医疗救护人员或家人，尽可能减少摔倒造成的伤害。研究表明，该技术可以将老年人的死亡率降低至20%。负责人吴思远曾在敬老院服务，看到越来越多因子女外出工作而疏于照顾的老人在跌倒时得不到及时的救治，便萌生了设计摔倒检测装置的想法。

该装置小巧灵便，在日常生活中，只需佩戴在手腕或胸口，就可以精准监测老年人的体位变化，不会对老人的日常生活造成影响，而在数十米之外的手机APP上，家人可以实时准确了解老人的活动状况，从而在老人发生危险后及时前往救助。

研发中，他们遇到了许多难题。在对人体姿态进行识别的过程中，很难有好的方法进行有效的区分，多次实验后决定采用基于支持向量机的姿态识别算法，取得了较好的效果。而采集实验数据更是困难重重，因为涉及到产品使用人员的特殊性，并不能真的找老人来进行摔倒实验，只能找身边的同学作为实验对象。“他们都很辛苦，摔得很惨”，提及此，吴思远满脸愧疚与感激。

基于多摄像机协同的异常行为目标检测、跟踪与再识别

苏晋鹏与葛亚明的获奖项目“基于多摄像机协同的异常行为目标检测、跟踪与再识别”，初因是想通过所学来解决两个问题：一是道路拥挤，车辆寸步难行；二是看到新闻里说有人入室偷窃后更换衣服未被摄像头识别，轻松逃离作案现场。获奖项目已经形成了两个子系统：一个是行人的目标检测、跟踪与再识别；另一个是车辆的实时检测与跟踪。两个系统中，第二套子系统的检测与跟踪精度都很高，经过南京市道路的实际测验，都取得了不错的效果。

苏晋鹏表示会继续完善这个项目。行人这个数据是由他自己做的一个数据库得来的，虽然现在再识别成功率已经有60%，但还是很有机会继续提升。下一步，他和队友除了打算继续提升检测的能力，还想把这套算法移植到嵌入式系统里面进一步小型化。如果得到企业赞助的话，这样一个便民技术更是可以考虑投放市场。

基于互联网+的应急搜救智慧服务系统

提及“基于互联网+的应急搜救智慧服务系统”设计初衷，项目申报人傅建仁告诉记者，发生灾害时通讯网络、定位信息、伤患情况和周围环境等不确定因素导致无法根据受灾情况及时、合理地安排人员和投放救援物资，而 ‘基于互联网+的应急搜救智慧服务系统’则能最大程度地解决这些问题，从而减少灾害环境人员伤亡。

该设计项目与已有的遥控式搜救机器人大有不同，是利用移动群智感知思想将移动智能融入到灾害场景，通过自组网络和机会传输以及网络互联技术，实现位置信息确认的最大可能以确保最大程度地降低灾害环境人员伤亡数目。

项目最大的技术难点是如何使An鄄droid平台支持AdHoc网络模式。在无线传感器网络中，AdHoc网络凭借其无中心、自组织、多跳路由、动态拓扑等特点脱颖而出，成为灾害发生时构建自组网络的首选。而Android平台默认并不支持AdHoc网络，所以如何能够在 Android平台上使用AdHoc模式构建自组网络并保证相互通信成为了一项难题。谈及困难攻克，傅建仁感慨万分：“大家都很努力，有时候团队为了攻克一个难题奋战到凌晨2、3点，特别感动。因为兴趣，所以工作很久也不觉得累。”傅建仁希望接下来能进一步优化系统，使之能保存灾害前最后一个GPS信息，并尽量减少系统能耗。

面向智慧城市的人性化高效疏散规划系统

“乐观者于一个灾难中看到一个希望，悲观者于一个希望中看到一个灾难。”张雷团队用自己的智慧诠释着这句谚语的真谛。近年来，随着人为因素的不断增加以及自然因素的不稳定性，世界各地难以预测和难以控制的灾难也不断增多。张雷团队一同开发的“面向智慧城市的人性化高效疏散规划系统”以更为人性化更为科学化的手段致力于灾难中人员的合理疏散以及伤亡人员的减少。

“我们的系统通过数据采集，云服务处理，用户访问和网络传输四个子系统短时间内将在灾难初发时求助的人群进行科学化人性化的疏散。”张雷说。该系统可以将有血缘关系的一家人疏散于同一应急避难场所，体现出该项目优于同领域其他项目的人性化。除此之外，在灾难疏散的几个重要指标中，该系统在疏散效率、疏散路线长度和疏散时间等几方面与其他系统相比也是略胜一筹，创新之处不言而喻。在实际运用方面，该项目以南京市应急避难场所为基础，进行灾难现场的实地模拟，取得较为良好的模拟效果。张雷表示，该项目算法已经获得国家专利认证，目前还在不断发展完善，等项目成熟时，可用于大小灾难的应急避难和救援，具有较强社会实用性。

新型太阳能电池的研制及其智能硬件续航应用

博士研究生焦云飞团队获奖作品是新型太阳能电池的研制及其智能硬件续航应用。据他介绍，一方面自己的导师正好有对太阳能电池的研究的打算，另一方面研究光电材料也是自己儿时的一个念想，加上早期创业经历所积攒下来的经验和自信等，所以取得了这次的好成绩。

新型太阳能电池与同类太阳能产品最大的不同之处在于它的透光性，当下市场上存在的硅基太阳能电池早已因极高的效率而广受采用，而焦云飞团队则在尊重其优势的基础上又立足实际、另辟蹊径，不断创新，研制出了这款新型太阳能电池。焦云飞创立的南京火石光电材料科技有限公司开发的智能手表光伏充电系统，在光照5小时的情况下可产生100mAh的电量，提升了智能手表30%的续航能力，这种突破是史无前例的。

焦云飞说，目前国际上关于新型太阳能电池的光电材料研究比较少，所以一方面新型太阳能电池研究探索工作具有挑战性，另一方面此种新型太阳能产品的市场发展前景十分可观，现已在智能手表上得到成功运用。同时国家对科技这一生产力的重视度的提升，都昭示着未来新型太阳能电池在其他电子甚至建筑等领域的美好前程。

植入式医疗设备智能充电与管理系统

“植入式医疗设备智能充电与管理系统”团队负责人陆颢瓒对于比赛结果非常满意，他说，结果在团队意料之中。团队为参加大赛准备了将近一年时间，团队建立初始，四名成员因志趣相投组合在一起，针对医疗设备体外充电及管理展开了系统的研究，由于专业对口又结合了导师的帮助，团队的科研工作进展神速，仅仅在一年之内便完成了国内首例利用超声波为媒介，以心肺复苏，神经刺激为应用对象的可植入式医疗设备充电与管理系统。

早在 20世纪，美国就曾开展过医疗设备体外充电的研究，但却是以电磁波线圈为充电媒介，最终由于产品抗干扰能力较差，实验对人体产生伤害而放弃使用。对于自己团队的研究，陆颢瓒表示在理论上不存在对人体的伤害且目前课题研究已进入相关元件实验生产阶段，如果成品实验成功，将会很快投入下一阶段研究。

对于团队的竞赛答辩，队员李江南表示专家老师给予了很多有助于研究方案改良的意见，并帮助联系了实验团队协助研究，令团队在本次比赛中获益匪浅。陆颢瓒表示，自己将会在科研的道路上继续学习，继续研究，早日让团队所设计的科研产品投入使用，希望团队成员能够再接再厉，创造出更多优秀成果。