关于举办中北大学第一届“智能感知魔方”设计

挑战赛的通知

为深入贯彻落实国家创新发展战略，在校园营造创新创业的浓厚氛围，引导、支持、鼓励学生积极开展创新活动，促使学生在科研实践过程中培养创新思维、提升科研实践能力，加快创新型人才培养步伐，助力争创“双一流”建设大学，学校决定举办中北大学第一届“智能感知魔方”挑战赛，现将有关事宜通知如下：

一、大赛介绍

智能感知是通过各类传感器对认知环境和对象属性进行有效的信息获取、处理和理解，是智能机器人、无人机、无人平台、智能驾驶、智能环境监测、公共安防、生化监测等应用系统的基础。挑战赛旨在应对面向复杂、海量、贫弱信息的感知，推动智能感知技术创新发展，催生众多自动化、多功能、自供能、可重构、自适应以及存算一体、感知一体、知行一体新概念“魔方”技术方案。促进实现智能社会的万物感知，万物互联，万物智能。

二、大赛组织机构及成员

主办单位：中北大学教务处、中北大学研究生院、共青团中北大学委员会、中北大学前沿交叉科学研究院

承办单位：中北大学前沿交叉科学研究院

协办单位：中北大学科学创新协会

大赛组委会主任：李东光

副主任：吴淑琴、何华、顾宁、李孟委

委员：高春强、崔亚、刘玉巍、王志斌、吴倩楠、王俊强、张鹏、张瑞、金丽、王艳红

秘书长：张鹏

三、作品要求

1、基本要求

参赛作品须围绕“智能感知魔方”主题，面向陆、海、空、天等领域信息感知需求，设计具有复合敏感、自适应、自校准、自诊断、信息处理、信息存储、自组网通信、自供电、自导航定位、自报警功能，外形类似多阶“魔方”，可实现多参数感知、多功能用途、多变化结构的设计方案作品。

2、技术要求

科目一：感知魔方外观与结构设计

面向复杂、海量、贫弱信息的感知，设计美观、灵活、可变形、机巧、具有创新性外形机械结构和感知功能模块，可在6cm×6cm×6cm的结构范围内，集成ZYNQ嵌入式控制系统和多种MEMS传感器，重点解决类魔方结构在变形过程中，每小魔方块（代表1个传感器）与核心主控板之间信号传输的互联互通问题。

竞赛规则：规定体积范围内，参赛作品的结构设计合理、美观，结构容纳的传感器数量多且解决信号的互联互通者获胜。评分要素包括容纳的体积、MEMS传感器数量、变形结构、信号传输等。

科目二：石墨烯类复合传感器设计

基于石墨烯的光学、电学、力学特性，设计开发基于石墨烯的复合传感器，实现能够同时测量多种物理量和化学量的功能，主要包含压力、可见光、温度、加速度、位置、湿度、机械应力、电磁、磁、声响、地面震动、烟雾和红外辐射等参数。

竞赛规则：单一封装中容纳的MEMS传感器数量多，设计的结构合理、原理正确，设计指标性能优者获胜。评分要素包括封装中包含的封装尺寸、MEMS传感器数量、仿真性能参数等。

科目三：生物类太赫兹微系统设计

开展生物分子植入式探测和信息无线传输技术研究，设计植入式分子采样和信号激励及采集功能模块，设计无线数据通信接口及分析信道影响因素，解决体内生物分子探测关键技术。

竞赛规则：设计模块能够实现要求功能，尺寸结构合理，原理正确，设计指标性能优、加工工艺可行者获胜。评分要素包括功能实现、结构尺寸、设计方案分析及仿真性能参数等。

科目四：高性能、微型化、低功耗智能感知微系统设计

集成现有各类MEMS传感器，实现传感、处理、通讯、电源、控制的软硬件一体化、高密度、三维集成，构建开放式、可扩展的体系架构。完成系统的高性能和低功耗综合优化设计，实现多种传感信息的感知、采存、智能处理、高速传输、智能分析、显示等功能。

竞赛规则：集成的智能感知系统包含的MEMS传感器数量多，体积小、功耗低、性能强者获胜。评分要素包括系统的体积、传感器数量、功耗、性能、功能等。

科目五：无线通信与自组网微系统设计

利用无线宽带数据传输技术，实现智能感知节点之间的点对点、点对多点数据双向传输及网络自组，设计方案可实现5-10公里远距离、2Mbps-20Mbps高带宽信号传输。

竞赛规则：无线通信与自组网系统体积小、方案合理、原理正确，设计指标性能优者获胜。评分要素包括硬件系统体积、通信距离、传输带宽等。

科目六：组合导航定位微系统设计

集成GPS/北斗定位芯片与加速度计、磁力计、陀螺仪，利用组合导航技术获取运载体的位置、速度信息，实现各类导航优势互补,提高智能感知节点中导航系统的实时性、精度和可靠性。

竞赛规则：设计方案中导航系统体积小、定位速度快，定位精度高者获胜。评分要素包括硬件系统体积、定位精度、完成时间等。

科目七：自拟题目

自拟作品需围绕大赛主题“智能”、“感知”、“魔方”三个要点，提出具有自适应、存算一体、感知一体、知行一体的“智能感知魔方”技术方案。

竞赛规则：具体评分要素依据具体项目，围绕体积、性能等指标拟定。

四、作品提交要求

1、初赛参赛作品为答辩讲解PPT和附件。附件包括但不限于参赛队照片，必要的技术文档、实物照片等。智能感知挑战赛要求参赛队伍提供设计方案。

2、项目答辩PPT是初赛评审的主要依据，包括但不限于应用背景、设计原理、创新创意、仿真结果分析/演示等内容，PPT可以提前录制语音解释，并可以动画、视频等形式展示，播放时间不超过8分钟。

3、不限制参赛作品所使用工具的品牌、型号和版本，由参赛队自行选择，所使用软硬件工具的品牌不影响竞赛成绩。

4、申报参赛的作品须由参赛队伍独立完成，可以有团队外人员或机构指导，但不能以团队外或机构名义报名参赛。

5、申报参赛的作品必须保证不侵犯任何第三方的知识产权或技术秘密，如出现有关纠纷，责任完全由参赛者承担。申报参赛的作品不得与国家现行法律法规有抵触,不得对人体健康、自然环境有危害。

五、评审办法

1、智能感知大赛分为两级评审：初赛评审和决赛评审。初赛评审采用网络或会议评审的方式进行。决赛为现场赛，采用答辩及竞演相结合的方式进行。

2、初赛评审中评委通过参赛作品的电子文档进行评审。如有需要，评委可要求参赛队员通过QQ、微信等通讯工具进行视频、语音远程答辩，以求对参赛队和参赛作品充分了解，做出合理的评审决定。

3、智能感知大赛决赛包括两个环节：仿真结果分析/演示、答辩：

（1）仿真结果分析/演示70分。

（2）答辩30分。

六、奖励办法

大赛设特等奖、一等奖、二等奖、三等奖和优秀奖，具体资助经费及奖品设置如下：

特等奖，1名，资助额度5万元，挑战赛奖杯及获奖证书。

一等奖，1名，资助额度3万元，挑战赛奖杯及获奖证书。

二等奖，2名，资助额度2万元，挑战赛奖杯及获奖证书。

三等奖，3名，资助额度1万元，挑战赛奖杯及获奖证书。

优秀奖，10名，资助额度3000元，挑战赛奖杯及获奖证书。

资助经费主要以助研费形式，按项目成员贡献大小发放，用于资助获奖作品方案的具体实施，制作原型样机。各个奖项根据决赛作品的数量和质量评选，各奖项允许轮空。

七、时间进度安排

八、大赛报名及参赛作品提交

1、凡我校正式注册的本、硕、博在校学生均可报名参赛。

2、大赛以团队赛的方式进行，每个参赛队伍由3-5名选手和1名指导教师组成。

3、参赛队于2021年4月15日前，发送报名表（见附表1）至邮箱：ideasmntlab@126.com，完成报名。

4、参赛队于2021年5月15日前，将PPT和附件打包在一个文件夹中并压缩，命名为“参赛队-作品名称”发至邮箱ideasmntlab@126.com。如PPT和附件文件较大，可将文件保存至百度网盘，并将文件下载链接发至指定邮箱。

九、联系方式

联系人：田雪松 18535461658   张老师 13834520685

邮箱：ideasmntlab@126.com

  

 中北大学教务处        

中北大学研究生院       

共青团中北大学委员会   

    中北大学前沿交叉科学研究院  

2021年3月1日     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附表1：

中北大学第一届“智能感知魔方”设计挑战赛

报名表