隨著智能設備、通訊與網絡技術以及新興應用與服務的快速發展,移動及嵌入式設備越來越體現出它在未來無縫計算環境中的優越性和重要性。中國目前有相當高的嵌入式平臺開發及應用普及率,同時也存在著對嵌入式人才的迫切需求,“微軟—同濟Windows移動及嵌入式中心”的成立,旨在提高國內高校嵌入式系統基礎研究水平,推動嵌入式研發人才的培養。
一、中心概況
“微軟—同濟Windows移動及嵌入式技術中心”自從2005年4月成立以來,一直致力于建設跨學科的開放式實驗室,重點進行Windows嵌入式系統的科研、開發、課程建設及培訓,實驗室的工作重心主要圍繞加強基于Windows Embedded嵌入式系統的原型系統及關鍵技術的研究,提高嵌入式系統科研水平,并加強嵌入式人才的培養。
在科研方面,把基于Windows的嵌入式計算與當前的智能設備、通訊與網絡技術、網格計算以及新興應用與服務聯系起來,結合上海城市交通信息服務,研究和開發包括基于Windows CE,PocketPC,Smartphone 的車載移動終端上的交通信息服務發布和點播系統,并在車載智能信息終端上實現汽車狀態參數采集與顯示、GPS定位、故障診斷等功能。
在課程建設和人才培訓方面,中心在2005年6月和2006年9月舉辦了兩次微軟Windows Embedded 教學研討,每次研討會都吸引了全國近40所著名高校的百余名嵌入式系統領域的教師參加,微軟的多位專家和中心的幾位老師對windows嵌入式系統和Windows CE的課程教學等主題同與會的老師進行學術和教學經驗的交流。
二、合作背景與特色
微軟公司在移動及嵌入式領域進行了多年的研究并取得了豐碩的研究成果,在此基礎上,微軟也力圖開拓其研究成果在實際中的應用,并培養大量嵌入式方面的人才。由同濟大學研發的基于網格技術的城市交通信息服務系統的推出,引起了國內外相關學科的關注,吸引了來自美國、法國、香港等科研機構和公司的濃厚興趣。同濟大學為了將研究成果推向基于手持終端設備的應用,也有意尋求與移動嵌入式方面的研究機構和企業進行合作。
同濟大學在移動與嵌入式系統領域確立了目標并為此進行重點建設,同濟大學“嵌入式系統985二期平臺”的建設也將圍繞嵌入式芯片與系統設計、嵌入式操作系統、嵌入式應用開發工具與支撐環境、嵌入式多媒體通信、車輛電子嵌入式應用等方面的建設,要練就一支掌握先進CPU設計流程、嵌入式操作系統核心技術、網格計算平臺及汽車電子等交通信息應用技術方面的高素質研究和設計隊伍,瞄準國際前沿和國家及地方汽車計算平臺和數字服務業等重大需求,開展高性能處理、嵌入式操作系統、網格服務計算技術和多媒體通訊技術的研究,支持面向交通等信息服務的車載計算機系統、交通電子設備和手持智能交通終端系統產業,構建一個支撐電子與信息及相關學科,連接應用與軟件,集設計、應用于一體的“嵌入式系統設計平臺和面向交通的服務計算平臺”。
中心的成立和發展對學校的學科建設、科研項目積累、人才培養以及國際國內交流等方面都有很好的促進。“微軟—同濟大學Windows移動及嵌入式中心”是一個跨學科的開放式實驗室,電子與信息工程學院、汽車學院、軟件學院都參與其中,旨在建立學校與產業界的橋梁,建設具有特色鮮明的、開放共享的高水平科研平臺、培育高層次創新人才的搖籃以及對外開放和交流的重要窗口。中心的成立有助于提高中國高校嵌入式系統的基礎研究水平,促進學科交叉與融合,形成有特色的現代嵌入式信息學科基地,從而瞄準學科發展前沿,努力實現嵌入式新興學科的強勢化。
三、探索合作模式
中心參加了多項國家和上海市重大項目以及部分國際合作項目,特別是緊密結合上海城市交通信息服務這一重要主題,研發了具有自主知識產權的交通信息服務網格系統以及基于嵌入式終端的交通信息服務發布和點播系統。
中心承擔的上海市重大科技攻關項目“基于網格計算的上海交通信息服務示范系統及其關鍵技術研究”中,結合上海城市交通網格信息服務系統,研發基于Pocket PC和Smartphone的車載移動終端上的交通信息發布和點播系統。該重大項目的目標是建立具有自主知識產權和推廣價值的信息網格,支持交通信息網格典型應用的研究。通過該服務系統,普通百姓就可以通過網絡、短信、電話等各種手段實時了解或查詢上海各個路段的交通路況。通過該系統,不僅可以通過公共設施,如公共觸摸屏以及大屏幕了解上海主要路段的實時路況,還可以親自體驗實時自助查詢的方便和即時互動查詢的服務。此外,城市交通信息網格系統還引起了來自美國、德國、英國、法國、芬蘭、西班牙、挪威、香港等科研機構和公司的濃厚興趣,已經在無線寬帶網絡和城市交通信息服務領域展開研究合作。
同濟大學和微軟雙方共同參與嵌入式人才培養過程,以培養學生在嵌入式系統技術水平和科研能力為重點,利用學校和企業兩種不同的教育環境和教育資源,讓學生的課堂學習與科研實踐有機結合,鼓勵學生參加微軟舉行的各種嵌入式大賽,進一步提高學生對嵌入式系統的實踐能力,培養符合現代社會需要的復合人才。
四、合作目標
中心作為一個跨學科的開放式實驗室,為大學生提供了一個重要的實踐平臺,同時也作為社會和學生了解微軟的一個重要窗口;加強“與具體實踐相結合的學習”的重要理念,通過與實踐相結合的學習,使學生不僅加強了書本上嵌入式系統的基礎理論,同時可以通過自己動手做出一個實際的嵌入式系統,提高了實際動手能力,甚至可以完成一個創新性的嵌入式作品。讓學生覺得嵌入式系統不再是停留在書本上的遙不可及的東西。一般說來,嵌入式系統是與實際應用緊密結合的。通過校企攜手合作,不僅可以推進微軟的新興嵌入式技術快速進入課堂,同時也可以讓學生在科研項目中實踐這些技術,加快這些技術的應用和推廣,提高學生的技能,培養學生的科研和應用開發的能力及科技素養,推進教育改革和企業發展,實現校企雙方共贏,共同促進人才的培養與科學的研究。
五、項目及取得的成果
中心成立以來的工作主要圍繞在基于Windows Embedded 和Windows Mobile的車載嵌入式系統的原型系統及關鍵技術的研究,包括基于Window CE的交通信息車載移動終端系統,基于PocketPC/ SmartPhone的交通實時信息服務系統以及基于網格計算的車載交通信息服務點播與導航系統等。
以中心為依托承擔了國家863重大專項項目“城市交通信息服務應用網格的研究”、上海市重大科技攻關項目“信息網格在交通信息服務中的應用”、國際重點科技合作項目“基于無線互聯網的交通信息網格系統”、國家發改委重大項目“基于下一代互聯網的智能交通監控系統”,并與同濟大學電子與信息工程學院的其他研究中心聯合參加嵌入式系統985平臺建設、“嵌入式系統與服務計算”教育部重點實驗室建設等。

中心研發的基于網格計算的交通信息服務原型系統(交通信息網格系統1.0版和2.0版)在2003 GCC和2004上海國際工業博覽會上,先后受到了教育部和上海市的多位領導和專家的贊賞。該系統的2.1版本,在2005年第七屆上海國際工業博覽會上,不僅引起了上海市領導的極大興趣。也吸引了東方衛視、新民晚報等多家媒體的關注,該系統也參加了2006年4月在北京舉行的“微軟創新日”的技術展。系統的3.0版已于2006年10月20日發布,該系統中的一部分將作為實驗性運行。與通信公司合作并面向上海公眾提供交通信息聲訊咨詢的公益性服務,標志著這一研究成果開始逐步邁向市場。