交大人丨让优秀成为一种习惯的WNG团队

西南交通大学 2022-05-04

The following article is from 中国研究生 Author 彭鑫韩冰

新学期，新气象

相信新学期伊始

同学们对自己的学业都有了新的规划

今天，小微带大家走进一个优秀的团队

WNG团队

他们曾获得第十五届研电赛全国总决赛

全国最高奖一等奖和

全国最佳论文设计奖

▲ 左起：尹平、余骁、指导教师郑宗良、吴旭、冯家城

2020年，西南交通大学信息科学与技术学院教师郑宗良带领的WNG团队在第十五届中国研究生电子设计竞赛( 以下简称“研电赛”) 全国总决赛中获得全国最高奖一等奖和全国最佳技术论文奖。

接受采访时，团队队员正在一间逼仄的工作室里激烈地讨论着课题。一个形状奇特但大致看得出是人脸的模型在电脑界面旋转。他们从讨论课题的思维中抽离出来并发现站在门口的记者时，记者已经站了一小会儿。看到记者，他们的眼神瞬间交汇，向记者报以歉意的微笑。

他们就是来自西南交通大学信息科学与技术学院的吴旭、尹平、徐嘉彬。

01
赛场记忆

▲ 吴旭为评审嘉宾作讲解

2020 年8 月底，带着遗憾、感恩或喜悦，几十支研究生参赛队伍离开了在南京举办的第十五届研电赛总决赛现场，比赛时的紧张早已消散，感叹却刻在了队员们的回忆里。

尹平告诉记者：“比赛现场各式各样的参赛作品体现了各高校的科研创新水平。这些作品有占地几平方米的数控机床，有基于新型材料研制的可穿戴电子器件，有基于脑波数据同步人体运动的脑机系统，有雷达阵列天线，等等。电子技术领域百花齐放，各种参赛作品应接不暇。”

“研电赛汇集了全国范围内诸多优秀的高校学子，智能助障系统、无人机目标打击、精确电磁干扰系统等各领域的创新成果令人眼花缭乱，惊叹不已。”已经是第二次参赛的吴旭谈及此次比赛依旧难掩兴奋，“我是团队里唯一参加了两次比赛的队员。去年我是团队的小师弟，今年成了团队的大师兄，沉稳平静许多。虽然第一次参赛时紧张到抗拒上台答辩，但又总是想要证明些什么。拿了一等奖后，自信了许多，也明白对自己来说什么是最重要的。今年我把参赛过程当作一次次表演，不纠结于结果的好坏，只专注于如何让评委老师更好地了解我们的作品。”

作为“二战”研电赛的老兵，吴旭没有忘记2019年第一次踏上通往南京总决赛现场的旅途时自己忐忑的心情，没有忘记在摇晃的火车里背诵讲演内容和决赛前准备到凌晨一点的画面。而这一次，他提前做好了充足的准备：第一次没有现成合适的电路功能，这一次他就带着团队学习新知识，自行设计能够满足需求的电路板；第一次简陋的软件及系统部分只为“能用就行”，这一次他带着团队拓展云服务器、重设云端界面、开发微信小程序；第一次摸着石头过河让许多地方欠缺考虑，这一次他带着团队梳理流程，从竞赛论文到答辩讲稿、PPT，都做了更为细致的准备。

行云流水般的程序在吴旭看来都是为了让作品能够在诸多创新性作品中脱颖而出而做的例行努力，他最自信的在于这次的作品既有创新性，也有实用性和市场需求。

这一点简洁明了地体现在陪伴他们整个参赛过程的海报上：“近年来，诸如新冠肺炎、SARS、MERS 等重大呼吸传染病席卷全球，本项目立足重大呼吸性传染病防控的持续社会需求，人们需要经常佩戴口罩，且需要经常测量体温，所以我们拟实现一种便捷、准确、无线、实时监测人体呼吸温度的口罩。⸺WNG”

02创新来源于对生活的观察

▲ 左起：尹平、指导教师郑宗良、徐嘉彬、吴旭

这一项极具创新性的发明诞生于疫情期间，想法的萌芽源于时常要求学生乐于观察、勤于思考的指导教师郑宗良。他发现进出小区时，体温枪的准确度受环境、测量距离影响较大。此外，作为父亲的他联想到孩子发烧时呼出气体的温度会高于平常。观察到的现象是偶然的，但现象引发的思考是长期锻炼科研思维的必然，郑宗良想到从口罩这个在疫情期间人人必备的常见生活用品入手，实现对个体呼吸的无线实时监测。

有了想法后，小组成员迅速开始行动。为了找到设计的理论依据，负责文献调研工作的尹平立即着手搜查能够证明呼出气体温度可以作为人体发烧的参考指标的医学判据。调研分析医学类呼吸性文献对于集成电路专业出身的他并不是一件轻而易举的事，从欧洲呼吸学会的会议报告到来自金银潭医院最新的数据资料，一篇篇地搜索，一页页地翻查，终于，他发现有文献提出人体在发烧时，呼出气体温度确实要高于常人一到两度，这意味着通过呼吸温度来大范围监测人员呼吸健康是可行的！

知之非艰，行之惟艰。很多科研成果的背后都有着无数艰难险阻，基于口罩的无线实时呼吸监测系统虽不像月球开发、海底探索，但实施起来也是菱角磨作鸡头，需要解决很多问题。比如选择什么样的芯片，使用什么样的算法实现呼吸频率的提取，设计怎样的天线在其基本性能不变的情况下保证口罩的透气性，怎样在口罩上一块15×26mm² 的尺寸上集成稳压电路、MCU 控制、数据处理、蓝牙通信、WiFi 通信等功能。简而言之一句话：实现口罩系统卓越功能性的同时，保证佩戴者有很好的舒适感。

03在反复尝试中实现设想

尚在去年三四月份的时候，尹平和吴旭在家中刚刚开始为竞赛做准备，还处在摸着石头过河的状态，难免走弯路。在选用芯片方面，他们最先采用的stm32 芯片具有能够实现多种功能的优点，但在竞赛准备到中期时，为了实现长时间的续航，stm32 就需要很大很重的电池，这将会极大降低佩戴者的舒适度。为了保证用户的佩戴舒适度，在完成从芯片到手机端反馈的工作之后，他们毅然舍弃了笨重的stm32，选择了更加轻便的、功能少而精的ESP8266 芯片。

更换芯片后，他们还需要在单块电路板上集成蓝牙通信、无线局域网通信、数据处理等多种功能，但发现锂电池输出电压总是使蓝牙芯片停止工作。经过多次重复加工测试，排除了蓝牙、芯片的生产质量问题，负责设计电路板及天线的尹平最后才发现是过于追求电路高集成度而忽略了必要的稳压电路才导致蓝牙不能正常工作。

发现问题，一次次尝试，失败，再尝试，不断解决问题，团队就是在最初没有实验室，也没有相关专业知识的情况下，经由老师在关键节点指导点拨，在具体细节的落实中依靠自身长期培养的学习能力和实践能力，依靠韧性和决心去一步步尝试，在错误出现之后马上响应，及时纠正。

有着两年竞赛经验的吴旭是本次竞赛搭建整体系统、硬件程序及软件程序开发板块的负责人。如果他父母无意中推开家中一个隐秘的房间，他们会惊讶于眼前的景象：狭小的空间四处摆放着电焊笔、电线、电路板，形状各异的芯片、零零碎碎的胶带散落满地，接着他们会怀疑自己是否请过修理工人到家里。那是2020 年的春天，由于疫情期间不能返校，吴旭就在自己家中搭建了一个小型实验室。“在家中有事可做，父母还挺满意，他们只是让我记得打扫干净，注意用电安全。”吴旭笑着说道。

在团队中还有一位“小师妹”徐嘉彬，肩负着制作海报和美化视频的重任。第一次参加全国竞赛的徐嘉彬“被迫”在很短的时间内学会了熟练使用pr、ps 软件，仅仅是海报设计就来回修改了几十遍。“我曾请教大学本科专门做海报的同学，她提出了很多排版相关的建议，可是比赛海报和她们平时做的主要追求美感的海报不同，比赛海报还要突出主题、创新点、设计等核心内容，需要在美感和实用中间找到恰当的平衡点。因为字体大小、颜色、排版等很多细节问题，前前后后改了几十遍。刚开始会觉得这个工作很繁琐，慢慢地就习惯了，一心想把它做好。”

在作品获得西南地区一等奖时，距离全国总决赛只剩一个月的时间，随着日程步步逼近，竞争通过紧张的情绪蔓延至天各一方的对手和WNG 团队。天气越来越热，凌晨两点的交大校园被深沉的安静笼罩，如果湖中天鹅失眠的话，它会听见来自实验室到寝室的道路上WNG 团队成员沙沙的脚步声。“最后一段时间身心处于超负荷状态，身体难受，情绪也不稳定，时常郁闷于自己的低效率，脾气火爆而且常常抱怨。这一个多月连夜工作，经常弄到半夜两三点，四周的生物都已入眠，回到寝室洗漱完倒头便睡，第二天醒来接着做。”回忆起那段时光，尹平依然很感慨。

04让优秀成为一种习惯

首先知道获奖的是徐嘉彬，她不断刷新着网页，最终看到自己团队在获奖名单之中。激动与喜悦通过她的手机快速传递给在总决赛现场的尹平和吴旭（总决赛现场只能去两个人），他们深深呼出一口气，终于成功了，终于！

在得知获奖后，吴旭的内心却是平和的，得奖当晚，一改去年翻来覆去睡不着的激动，取而代之的是香甜入眠的平静。他在梦中隐隐听到一个熟悉的声音：“让优秀成为一种习惯。”

“让优秀成为一种习惯”是郑宗良给他们的寄语，以前的吴旭对这句话不以为然，觉得一件事做完就完了。现在的他认为这种认真踏实的态度不应该只在比赛时昙花一现，而应该贯彻到生活的时时刻刻，有比赛也好，无比赛也罢，不管做什么，都要尽力去做好，因此才能淡然地看待荣誉。

团队成员也一直恪守着郑宗良老师对他们的高标准要求：“要有时间观念，尽量保证朝 9 晚 10 的学习时间。每周保证 60 个小时的有效工作时间，而不是坐在实验室就算有效时间。学习时也要保持高度集中。”

对于老师的严格要求，徐嘉彬有着自己的理解：“与其说这是郑老师的要求，倒不如说是郑老师在带着我们养成一种习惯。我们离开实验室的时候，经常看到郑老师还在专心致志地工作。他就是希望我们不辜负读研的自己。‘让优秀成为一种习惯’，重点就在‘习惯’二字，养成一种不断充实自己的习惯。”

团结一心、刻苦勤奋的老师和同学；从规划之后的执行，到错误之后的反省，每一步脚踏实地；“让优秀成为一种习惯”……这些也许就是WNG 团队连续两年获得全国研电赛一等奖的秘诀。

▲ 点击上图即可阅读微信公众号【扬华研究生】文章《连续两年全国一等奖的背后：让优秀成为一种习惯》

一年之计在于春

希望交大学子在新的一年里

刻苦努力、勤奋学习

“让优秀成为一种习惯”