合肥学院暑期大学生忙竞赛
暑期可以是休养生息的“假日”,也可以是科学研究“厚积时”。这个暑假,合肥学院学子积极留校参与暑期大学生科技创新项目,小组暑期集训有序开展。浓厚的创新氛围催生了一个个优秀的创新项目,红枫叶智能温室研究项目便是众多创新项目之一。很多人提起农业温室,第一印象是需要人工管理,定期检查、浇水、施肥等等;但在合肥学院计算机科学与技术系卓越IT工程师俱乐部物联网创新与设计小组学生的“红枫叶智能温室”项目中,温室的光照、温度、湿度诸多因素都可以“一键”轻松搞定,不仅摆脱了传统人工管理的繁琐与被动,还增添了不少新概念、新功能。
据悉,今年暑期卓越IT工程师俱乐部共有有RoboCup机器人、ACM算法、物联网创新设计、视频处理、多媒体交互信息等12支团队、123名来自不同年级、不同专业的同学参加了暑期集训工作。各个团队根据其指导老师所属教研室划分在各个学生创新实验室,创新实验室为各个创新团队提供良好的环境和资源。在集训期间,各个创新团队按照计划根据自身特点开展了形式多样的活动,提高学生的理论水平和实践动手能力。
创新氛围孕育“金点子”
谈起“红枫叶智能温室”这个原创性项目的萌芽,主创成员许古午告诉我们,2014年,他抱着“我也要试试”的心态,填了合肥学院计算机科学与技术系大学生创新项目申请表,经系里批准后,来自2013级网络工程专业的许古午、肖志才、吴崇波、黄雪茹、牛晓芙5人组成这个年轻团队,正式在周艳玲博士的带领下开始了他们的研究,开启了他们的大学创新之路。他们从半年前就开始收集资料,为实验项目做着细致准备。在经过半年的摸索与实验后,小组确定了智能温室的三个主要部分:温室、控制中心、终端设备。其中,项目的关键因素——技术部分则由许古午和肖志才负责,许古午主要负责编写电脑终端和大部分单片机程序以及搞定电路设计焊接,肖志才则负责编写手机终端和单片机程序,完成电路焊接、机械设计。
“通过对温室内采集到的数据进行处理、转发,并连接网络将数据传输到远程电脑和手机终端,就可以通过主控中心轻松处理手机和电脑发来的指令,实现对温室的智能控制。使用者也可以通过电脑和手机上的终端程序,按照实际需求设定环境要求,以达到对智能温室的全方位控制。”谈起智能温室,肖志才便滔滔不绝。
兴趣指引 我们都是“坚挺侠”
项目策划准备就绪,但创新之路并不总是一帆风顺的,真正实施起来还需要克服很多困难。写程序当是研究温室的首要需要解决的问题,在程序编写期间,许古午和肖志才没日没夜地写着代码,像极了“程序猿”。
“为了自己喜欢的事业,并不觉得枯燥。”许古午笑着说到。在外人看来枯燥无味的代码工作,在这些为了自己的研究,真正喜欢的人眼里是一件快乐的事。智能温室采用技术控制,可在温室内种植农作物,其中包括各种传感器和调节装置,可对温室内环境进行监测与控制。“不论身在何处,只要在手机和电脑端都可以控制温室内部情况,温室还有火灾报警功能,保证了温室的安全性。”许古午饶有兴致地介绍道,“除了能控制温室内部的温度、湿度、光照等,红枫叶还人性化地添加了轻柔的音乐,为人和植物提供了轻松的环境。”
红枫叶智能温室不仅控制技术“高大上”,就连控制模式也很“亲民”,电脑端和手机端均可采用“聊天”的方式进行,系统收到指令后自动运行。来自网络工程专业的他们研究的这个项目并非“专业对口”,但因为有兴趣,一路秉承“坚挺精神”,研究的动力十足,不少专业技术都是自学而成。小组成员吴崇波主要负责比赛录制视频及后期视频处理工作,黄雪茹和牛晓芙负责写文档,整理材料。大家平时一有时间就来实验室,暑期也一直留在学校一门心思地研究温室。“不用督促,学生是自己喜欢,他们每天早早的就来实验室研究,晚上直到宿舍关门前才不舍地回到宿舍。”指导老师周艳玲介绍。虽然整日泡在实验室里,但因为兴趣所致,团队里总是充满着快乐的氛围。他们还给系统起了可爱、新颖,略带幽默感的名字——“小蜜蜂”,每次和“小蜜蜂”的成功“聊天”都是对他们程序设计、运作的肯定。
欲成雄鹰 先做雏鹰
作为一个原创性项目,一切都是从零开始。代码完成后,各种问题相继出现,很多都是在实际操作中显现出来的,并没能提前预料到。比如天窗设计时,“我们提前想到好几种打开方式,后来真正实施后并不可行,实验失败了很多次,因为天窗太重,电机带动不起来。”许古午说,“后来,我们打算用百叶窗式的,但是驱动方式不好解决,我们不得不再另辟思路。改成翻开式的,打算用齿轮条把它撑开,可是因为翻开式太重,实验又一次失败。采用减速滑轮,用细绳往上拉,效果不好,后来经过多次实验加上了动滑轮,天窗才最终撑开。”
不断地尝试不断地改进,与其说是挫折,实验人更乐意把它当成积累经验的垫脚石。一个实验除了最后的成功,过程的积累更是一笔难得的财富。“程序猿”自己都不知道调试过多少次才成功,各种“奇葩”问题层出不穷,但他们从未想过放弃,一直坚持在做,“每次想到智能温室做出来的样子,我就又了动力,我坚信我们一定能把它做好。”许古午自信地说道。
历经半年时间的研究,温室程序基本完成,现处于升级阶段,在原有的基础上加了二氧化碳传感器,进而控制植物光合作用的效率。此外,还增加了指令,系统优化速度加快。“主控升级接近尾声,接下来升级数据采集,电脑终端。”许古午在谈及项目现状时说,语气中透露着喜悦,那是对自己付出的肯定。
实验的成功也离不开周艳玲老师的帮助,周老师孩子很小,但她放弃暑假时间,不时地来实验室指导同学的研究,“周老师给了我们很大的帮助,每每遇到瓶颈,老师总能及时指正我们,但她不是直接告诉我们怎么做,而是给我们提供思路,让我们自己动手完成。”红枫叶智能温室的小团队异口同声地说到。据了解,红枫叶智能温室项目将参加“互联网+”、“iCan物联网”、安徽高校物联网应用创新大赛三个比赛。条件成熟会将产品推向市场,真正解决实际问题,解放人力,造福农民。(王金红 特约通讯员:潇潇)