南京郵電大學丨攀登高峰的每一步都需要穩扎穩打
“真的不用想太多，只管穩扎穩打，走好自己的每一步，等爬得高了你回頭再看，會發現不知道什么時候就得了個國賽一等獎?！?/span>
這看似凡爾賽的玩笑，其實是本屆TI杯H組國家一等獎獲勝隊伍三名成員一直踐行的座右銘。來自南京郵電大學的唐承乾、梁煒、梁博文三人，在組隊參加了不少設計競賽并獲獎后，于今年第一次參加TI杯，便憑借其作品的優異表現與創新思路斬獲H組“用電器分析識別裝置”國家一等獎，贏得了一眾掌聲。
左起：梁博文、唐承乾、郝學元（指導老師）、梁煒
優秀的人
會相互吸引
大一下學期，三位同學相識于TI與南郵共同開展的電賽冬令營，在當時這個學霸大牛云集的場合，他們懷抱著各自的興趣方向與拔尖實力一拍即合，迅速組建了隊伍，并在日后的TI與南郵合辦的春季選拔賽與年中深入培訓中形影不離，齊肩并進。TI與南郵的合作始于2011年，在雙方之后共建的“南京郵電大學德州儀器技術中心”中，三位同學常常利用各自課余時間，在此通過實驗課程接觸TI微控制器以及各類模擬器件，積累實踐經驗的同時也鞏固了電子設計能力。此外，TI還與南郵的肖建老師共同開展了“南京郵電大學電工電子實驗中心系列課程改革”，為南郵的電子專業學生往后的進階學習奠定了良好的基礎。
始于電賽冬令營的長期磨合也增進了團隊成員間的了解，讓隨后的分工更加默契。團隊成員隊長唐承乾同學自入學以來便深耕單片機，期間不斷練習打磨，向著嵌入式人工智能的方向努力奔跑。梁博文同學擅長硬件設計調試，專注于電路知識，在大一就已經自學完數字電路與模擬電路等課程，基礎知識十分扎實。而梁煒同學則“軟硬兼修”，在三年單片機理論和實踐的積累之上，對軟件漸漸產生了興趣，現在已經成了算法小能手。各有專攻的三名同學就這樣組成了穩固的鐵三角，朝著心中的目標穩步前進。
這三名志同道合的大學生將各自鉆研電子工程知識的勁頭擰成了一股繩，在先后參加完不少國家級電子設計競賽并取得優異成績后，他們將目光投向了業界公認頗具挑戰的綜合性競賽——TI杯。然而這一次，他們也沒有讓人失望。
登頂之路
不可能一帆風順
盡管這支夢之隊實力相當強悍，他們在比賽的各個階段也都曾遇到不少困難。
負責搭建硬件設備的梁博文回憶道：第一次硬件設備搭建完，我們的功耗和信號一個都沒有達到要求。原來賽題要求裝置在分析識別模式下的工作電流不大于15mA，但首次調試的參數就達到了18mA左右，且采集到的交流小信號不僅弱，還受干擾嚴重。這兩個指標出乎意料的偏差給隊伍帶來了不少壓力。
團隊作品：用電器分析識別裝置
并非等閑之輩的他們，也迅速憑借所學知識與實踐經驗分析出問題的關鍵所在：功耗大，就去除不必要的模塊；受干擾嚴重就加上濾波電路，保證模數采集。然而登頂之路不可能一帆風順，算法設計也遇到了困難。
題中7種用電器的任意組合，產生了2^7，即128種情況。即便他們事先有通過2019年國賽C、D題練手，練習過有十幾種情況的情景，也仍舊難以在短時間內設計出能夠實現如此多組合的算法。而設計難點也不僅僅在于對象數量的增多，還有對象的隨機性。因為待測用電器是隨機的，而非特性網絡，可以通過網絡特性標定。比賽時長只有四天三夜，他們必須在這段時間內設計出一種非常智能，且高度自適應的算法。
梁煒同學在調試作品
面對數量如此龐大的組合，他們毅然放棄了傳統的特性參數判斷，轉而從相似度切入，憑借皮爾遜相似度算法來判斷用電器。在題目提供的學習時間內，他們采集了用電器各自的幅頻、相頻曲線，借助算法推導出任意組合情況下的幅頻與相頻。有了這些數據，識別情況時，只需要遍歷對比，選取相似度最高的輸出即可。
即便TI杯的登頂之路困難重重，三位同學在攀登的過程中也從未言棄。
從實際出發
拒絕“做題”
當被問及隊伍的裝置為何會被選為國賽一等獎時，同學們很有信心的回答道：“我們的裝置很成熟，不僅完成了賽題要求，我們還自己增添了創新功能，幾乎都可以直接投入應用了?！?/strong>
原來，最終呈現的裝置不僅實現了通過藍牙模塊向手機傳輸用電情況，更能夠在手機上顯示波形，如果進一步以局域網模塊替代藍牙模塊更可實現局域網數據傳輸，應用場景更進一步被打開。例如，對消防要求十分嚴格的實驗室，學生寢室等場景，都需要該裝置對同個插排的多個用電器的狀態進行電流以及電壓的監控，從而確保消防安全萬無一失。
得益于三位同學不單單滿足于“做題”的自驅力，隊伍從實際角度出發探尋賽題背后的需求，并賦予作品靈活的可拓展性與應用場景，充分發揮自身的優勢與創新能力，相信這也是他們能夠在首次參加TI杯就斬獲國賽一等獎的主要原因。
笑談趣事享經驗
電賽精神續相傳
在談及經歷了本次比賽有哪些經驗可以分享時，同學們打趣地談到了兩點，第一是針對涉及到大電壓、大電容的題目，一定要注意安全操作規范，切勿因為時間緊迫搶進度而忽視了規范。“零線接火線，快樂似神仙”是流行在南京郵電大學電子設計實驗室的一句俏皮話。當梁博文同學在分享趣事的時候，不由自主地回憶起這句話，并總結到安全上電的重要性?！鞍踩想姟睂τ陔娰悈⑴c者來說的確是一個老生常談的問題，不少團隊確實就是因為不規范的操作，導致失誤而前功盡棄，最終同理想的成績失之交臂。這也是三位同學通過之前的電賽經歷總結出來的寶貴經驗。這次，同學們針對涉及到220V交流電的H題，做足了準備：橡膠手套、專門防觸電的220V隔離變壓器等裝備一應俱全，充分的準備和高度的安全意識確保了過程中的萬無一失，這也未嘗不是團隊最終勝出的重要因素。
合理分工，勞逸結合也相當重要。即使面對緊張的賽程，也要做好休息和睡眠的安排。在這次電賽中，團隊最重大的“爭執”不是圍繞裝置和技術方案，而是源起于“床”的分配。“我們最開始只買了兩張床，起初是設想兩人休息，第三位同學可以繼續制作，加快進度，結果有一個時間點，我們三個人都同時想要休息，”唐同學的話語中帶著些許笑意，“之后如果條件允許，還是盡量勞逸結合，確保大家都能得到充分的休息和睡眠?！?/strong>無論是“安全上電”還是“保證睡眠”，同學們一個個鮮活樸實的案例中都凝練出最終的決勝之道，也為后來的學弟學妹提供了最“接地氣”的經驗和指導。
的確，所謂電賽的傳承，不僅是電子工程知識在莘莘學子中傳承和發揚光大，同時傳承的也是一屆屆學生通過親身實踐而傳承下來的各種趣事、軼事。這些生動的案例不僅是親歷者畢生難忘的一段美好回憶，同時也會成為學弟妹中口口相傳的實踐經驗。年輕學子對電賽的熱情既源于對知識的渴望，也源于這一件件趣事、軼事背后真正的興趣和熱愛。希望南京郵電大學，以及全國其他高校的電子工程學子們，能夠在這些故事和分享的背后，通過四天三夜的歷練，真正找到自己的興趣所在，并為解決未來工程設計難題而繼續奮發向上。
