INTEL杯赛后感

笔者参加过的所有比赛中，只有这次INTEL杯（附：比赛介绍）使我产生了强烈的赛后感写作欲。

如果要我给这次参赛体验做一次概述——“人体是没有极限的”

作品效果

作品名称：智能疫情识别飞行器

亮点功能：无人操守自主飞行、自动回航无线充电、高速图像采集、人脸口罩识别、人物特征提取、语义语音合成喊话

正文

今年的竞赛主题是“边缘计算+人工智能”。先说说笔者的设计方案吧，如下图

实现的是“作业无人机+边缘计算中心”的效果。为了最大化地体现边缘计算，所以进行了架构上的分层和业务分离，所有的计算和数据存储都在地面站进行处理，作业端只是进行基本的自主飞行、图像采集和语音合成输出，而网络层主要进行数据的交互（服务器提供内网穿透服务）。

具体的技术实现后面将陆续写成专题博客

写到这里突然感觉不是很想讲技术层面的事情了，主要想分享一下比赛过程中的心路历程吧。🤕大家不感兴趣的话可以略过该部分，但是对于我本人这将是终身难忘的一段经历🚀

其实这个比赛准备周期非常长，从8月初到10月10号最终答辩有足足两个月的时间。

• 在比赛一开始的时候（7月中旬报名前），是校内的选题准备，每个队伍先找好队友并且想想自己要做什么。当时笔者和队友们的最初想法是做高压线路自动巡检的飞行器，但是在向学长和老师们汇报的过程中受到了质疑，大家都觉得这样一个复杂的系统是不可能实现的。而笔者前期所有的准备工作基本都围绕着这个idea去调研，甚至找到了好几家已经商业化的公司，信心十足，感觉自己的想法十分符合边缘计算和AI的主题，而且具有极高的商业化价值，感觉校内答辩必是稳了。结果校内答辩时，被学长们否定了，当时就感觉十分地生气（对，没有失望是生气）感觉自己不被人理解，打算放弃参赛了🙃
• 但是后来，也许是基地老师比较关心我们组吧，在答辩结束后，私下又把我们组拉来开会了，建议我们把选题改一下，也就是现在的这个飞行器，做一个在广场上检测人群是否戴口罩的情况，然后对其喊话。是的，这是一个很简单的idea，没有太多的亮点🤔
• 于是我便抱着“混个奖就行了”的思想，和小伙伴们开干了，重新修改架构。对，不得不提，我们最开始设计的架构是计算平台和无人机是一体的，预期的指定开发板是和Jetson差不多大小的那种轻量运算平台
• 8月初，经过组委会初选，我们组这个“简单”的idea成功入围，接着组委会通过邮寄的方式发放开发“板”。为什么板有双引号呢🙃因为当我们拿到手时，这是个开发箱！箱！箱！最少有5斤吧！体积嘛，就是和大家的小机箱那么大！！！这玩意是完全挂不上无人机，除非要上多轴大轴距的鸡架子，否则从续航上来说就是白给啊
• 于是，在收到开发箱后，我们再一次修改了架构，也就是上图中的最终实现架构。虽然赛后我感觉这种架构更加切合题意，但是当时是感觉非常绝望的。。。
• 接着进入了正式的准备阶段，从8月10号开始吧
• 这是一段很划水的时间。。。值得一提的是和队友一起调试摄像头的过程，其实也不能说是划水吧，是这个摄像头实在太坑人了🙃因为考虑无人机抓拍人脸的时候需要全局高速快门来提高图像质量所以我们购买了海康威视的工业摄像头MV- CA013-21UC，这个摄像头具有210fps@1280x1024的参数。但是啥都好，就是这玩意太专业了！无意冒犯海康公司😁这摄像头使用起来对于小白不太友好，普通摄像头一般即插即用，而这个摄像头插上之后必须要用官方SDK才能读取（或者官方MVS客户端软件）。当时我把这个摄像头交给了队友去和识别代码联调，但是队友光是调摄像头就调了足足有一周吧…最后我实在不忍心就一起来帮忙了，我的切身体会，这摄像头确实不太好用！官方demo里的图像捕获和显示demo读出的图像是YUV格式，而队友的识别代码使用的是jpg格式图像，那么就需要转码…在我把这个图像获取的代码整好之后，我又把图像转码交给队友了。fine，结果这个转码又卡了队友几天…最神奇的是，在我来帮忙做转码的那个晚上，我意外的发现官方demo里有一个imageProcess文件夹（最早我直接把它跳过了），绝了这个demo居然就是转码…这个世界有时候真是充满了惊喜呢😂

  笔者后来将这个摄像头的驱动进行重写和封装了，大家关注我的后续博客和GitHub噢

• 在笔者搞定了无人机和基础硬件开发后，我猛然意识到了图像从飞行器传输到地面站的问题，4G模块和地面站的网关都是有NAT隔着的啊！fine，转型网安选手😁不得不说，那一段时间，笔者晚上睡觉一闭上眼就是如何穿透校园网内网。就是这个内网穿透，花费了笔者快两周的时间，那段时间玩遍了python和c++的socket编程以及熟记P2P时内网穿透的流程。能力得到质的飞升，而心态也受到了一万点暴击。总结就是，一万次感觉自己要穿透学校内网了，就有一万次事实告诉你这是不可能的…

  后续也会将点对点传输的内网穿透和我科校园网漏洞进行讲解，这是笔者最有成就感的一件事了

• 插播一个事件，在几号已经记不得了。在那一天我的一个队友告诉我，他是卓越班加权第一，不需要这个比赛来给自己加分。当时我为自己认识这样一个加权大佬感到十分高兴，但是同时也意识到了这个比赛接下来很有可能就是两个人的事了。这是对我打击最大的一个节点了，确实在这之前这个队友也很少来基地（也许是事情多也许是学业繁忙也可能确实是根本不在乎这么一个比赛吧），心里突然涌现出一个念头就是“你一直以来坚持不懈并且不断为之拼尽全力的事情甚至连你的队友都不在乎”，那一刻我真的很想放弃，但还是要微笑着向那名队友的学习成绩表示恭喜
• 又一个重要节点——10月30号提交最终设计报告。在那之前我们队视乎都没有一起谈过详细的架构和设计细节，那天晚上我们队3个人一起通了个宵（在我的二号大本营——东一楼STAR机器人战队），也是在那个晚上我头一次感觉到我们是一个队伍在做一件事情。那天晚上的7个小时，我们做出了1个月的工作量，理清了整体思路。那天晚上加权大佬也肝到了凌晨，让我很是欣慰
• 很快，就到最后的一周了——最搞人心态的一周但也是最有价值的一周。那时候其他组东西基本都做出来了，只有我们组还没开始联调，而卡着的问题就是摄像头和P2P传输（我做的）。当时，真是煎熬，我无数次地感觉两个月的时间要白给了，无数次心中飘过想要放弃的念头。不得不提和我一起调摄像头的队友，她其实是我一直坚持下去的理由（她应该不会来看我博客吧hhh），不只是因为人美声甜吧，核心的是她强烈的责任感深深感染了我，只要有时间她都会来基地（也就是我们做项目的地方），不管是调摄像头还是调试神经网络，虽然工作情况不是很理想，但是她从来不会给我一种受挫放弃的感觉，总是对生活充满了信心和动力。那段时间她就是我精神上最强烈的支持了
• 最后三天了，我们队伍的进度还是没联调，无线充电还没装上，飞机的新固件还没调试，摄像头也还没完全挂上云台，P2P也还没跑起来…但是我反而开始渐渐地感觉不那么害怕失败了，也许是因为用了2个月时间来迎接失败吧hhh。我开始不断给队友们讲一些很励志的话，当然我也确信世界上的胜利只属于最后的胜者。我不断告诉队员们：最后三天是最后的机会，也是最后能肝的三天了，过了这三天想熬夜也没有机会了。但是每当听到其他组测试成功的欢呼声，心中的压力表都会高一个数量级…
• 很值得欢呼，最后两天的时候，我把P2P搞定了，并且完成了摄像头与传输的联调。那么接下来的就只剩下把地面站的识别神经网络合并上来了。我们开始看到希望，并且开始进行非常迅速的计划决策和代码编写，我负责把语音合成的代码进行合并（也就是无人机端），加权大佬负责把神经网络代码进行合并（数据中心），漂亮小姐姐负责做最终答辩PPT。当然，我们还要上课的
• 终于，进入最后的24小时了。在那个时候，我的日均睡眠时间已经减少到了4h。但是压力和队友的陪伴，使我精神抖擞，我并不感觉到困倦只是脑子飘，并且耳朵像装上了滤波器一样，主动滤除基地其他人的所有欢呼和交谈，我能听到的只有敲击键盘的声音，我能看到的只有最终的胜利。
• 在最终答辩的前11个小时，我和漂亮小姐姐进行第一遍PPT答辩演练，进行ppt的终版修改
• 在最终答辩的前9个小时，很极限，我完成了无线充电停机坪和飞行器上无人机的无线充电硬件的安装调试；并且完成了摄像头的安装，无人机的整机硬件布线、机械固定
• 在最终答辩的前7个小时，更加值得欢呼的事情，数据中心的代码已经合好了，无人机端的代码也和好了。也就是1点半的时候吧，那时候就差最后一步，把无人机端的开机自启开好就行了，噢对，还有无人机固件还没调试。我决定和漂亮小姐姐一起回宿舍休息一下，毕竟她第二天还要负责答辩，而我已经开始感觉世界在旋转了。我把开机自启动的任务交给了加权大佬队友
• 回宿舍睡了两个半小时吧，也就是4点的时候。我从床上猛然醒来，奔向基地。在路上，我曾抬头凝望天空，我希望能看到流星好让我许个愿，接下来的2个小时内我能把最终联调完成
• 很庆幸，我到基地的时候，加权大佬在睡觉，那么开机自启动应该就是已经搞定了吧。我没叫醒他，偷偷给飞机上了电，给固件进行传感器参数校准。
• 在5点的时候，我完成了飞行器的参数校准调试，并且进行了粗略的试飞，一次通过！当然，这时候加权大佬已经醒了，我们直接进行最终整体系统调试。开机自启出现了问题，但是我们两个的配合做到了前所未有的天衣无缝。先是开机自启失败，显示没有库；接着是启动成功，但是语言播放失败，是运行路径错误。我们都在2分钟之内分析了出来！
• 最后，在六点左右，我们完成了整体系统测试！是的，整体系统！
• 我和加权大佬队友一起去食堂吃早餐，在这过程中，漂亮小姐姐队友来基地了。我记得她专门画了美美的妆，是的，我们都做好了最后一场战斗的准备
• 7点到8点半这段时间，我感觉到前所未有的放松，因为我完全放心把答辩交给漂亮小姐姐。我给主电池和备用电池都充上了电，找了把躺椅睡了一觉
• 8点半，准时入场，但是入场后的答辩和演示过程我仿佛已经想不起来了，我只记得很顺利，评委老师们问了很多问题
• 9点半，最后的一场战斗结束了🎈

一次参赛，终身受益。不管最后的评审结果是否获奖，已经不重要了。重要的是那最后的48小时，从0到1到100；重要的是队友们一起坚持的过程；重要的是自己意志力的提升以及学习到的人生哲理。

最后，希望任何看到这篇博客的年轻人and若干年后回头看博客的我，都要记住：不管生活有多么糟糕，失败离你有多么接近！如果你放弃了，就是直接走向失败；而坚持，就算是最后的1分钟，也可能出现奇迹！因为人！是没有极限的！

比赛介绍

• 全称：Intel杯·大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛
• 赛级：国家级
• 官网：ESDC
• 简要说明：电赛的规律为“一年国一年省”。而在每次省赛年（也就是省级竞赛），都会放通四个邀请赛通道分别为：模拟电子系统（TI杯）、嵌入式系统（Intel杯）、信息科技前沿（Renesas杯）、信息安全（这是一个没有人赞助所以不办的方向）