由來自超過 100 個國家的30 萬名學生於9個組別中分別角逐世界冠軍的微軟潛能創意盃是全世界規模最大的學生科技競賽,也是微軟為鼓勵青年學子發揮想像力、熱情、創意,激發科技創新以改善現實世界所舉辦的活動。今年(第七屆)的總決賽在埃及開羅舉辦(7 月3 至7 日),嵌入式系統開發組的20 組決賽隊伍呈現他們以「夢想一個科技能解決社會難題的世界」為主題開發的參賽作品。
在來自世界各地的20 組決賽隊伍中,來自台灣交通大學的SEEDS 由全國比賽脫穎而出,代表台灣參加位於開羅的總決賽。比賽最後由南韓的Wafree 以致力解決飢荒問題的作品贏得嵌入式系統開發組冠軍。雖然無法奪魁,但能代表台灣出賽,意義重大。微軟公司邱立榕副理表示,今年的微軟潛能創意盃跟往年不同的是台灣第一次成為被授權參賽的10個重點國家之一,顯現台灣在IT開發創新的能力獲得肯定。此外,台灣區內嵌入式開發組的競賽規模也創新高,由40支參賽隊伍中選出3支優秀隊伍,最後由交大SEEDS隊伍在激烈競爭中勝出。 微軟OEM嵌入式事業群資深業務經理酆宏達則指出,交大SEEDS獲得評審青睞的原因市場商機的可行性,兼具夢想與環保的落實。 本身即因參賽佳績而加入微軟工作的邱立榕表示,最後要能在全球20支隊伍中脫穎而出,取決於三點:一是Marketing (行銷)的角度,二是Present(簡報展示)方式,三是英文的溝通能力,這三點可做為未來參賽隊伍的重要指南。
全球分散式太陽能農場
在出征前夕,代表台灣出戰決賽的來自交通大學的SEEDS隊伍,在台灣微軟的安排下向本刊介紹參賽作品的發想緣由與特色所在。他們設計的作品為「全球分散式太陽能農場」(Solar Energy-based Embedded Distributed Server Farm),將各地以太陽能作為電力來源的嵌入式系統,搭配點對點 (P2P) 技術,節省傳統網站伺服器的耗電量,達到節能減碳、環境永續發展的目標。SEEDS Team的指導老師是交通大學資訊工程學系曹孝櫟教授,四位參賽的交大同學有林珮筠、丁冠中、張安順和鄭建明。
林珮筠同學表示,他們這個SEEDS 團隊累積去年在太陽能應用上的參賽經驗,今年加入P2P技術讓商業化的可行性更為提高。根據統計,當前全球網站數量至少達1億個,網路伺服器與空調的耗電量達61B KW/h,電費耗費70億美元,排放的二氧化碳量達4000萬噸。他們提出設計一款名為e-Box的小型嵌入式系統,僅耗電30W,用以取代企業目前的伺服器;每台e-Box均利用60cm X60cm的太陽能板來供電。這項計劃最具挑戰性的地方乃在於每天位置接收日照的時數有限,如何持續靠太陽能板來操作嵌入式伺服器節點。
SEEDS團隊提出廣佈在世界各地的全球太陽能板農場的想法,所以IT 系統永遠有遠端電力可供使用。舉例來說,某處一天可接收到5小時太陽光將可以讓一台e-Box運作多達7小時。4台放置在全球四地的e-Box因此就能全天候供電給一部IT系統。這套解決方案對於在世界各地設有辦公室的國際型企業特別有利。換言之,就是將太陽能做為伺服器前端的cache,充份應用各地日照的e-Box形成cache 系統,用以降低全球各地伺服器的負擔。
照片1:Power meters (NI DAQ): 測量Server耗電,傳統伺服器與SEEDS伺服器之耗電量比較
照片2:世界各地ebox運作的模擬畫面
嵌入式設計創意無所不在
從交大SEEDS團隊提出的創意設計中,令人深切感受到嵌入式設計的無處不在。邱立榕也分享她印象深刻的開發案例,她說有學生利用WinCE開發出能偵測動物的裝置、吃植物油的車子還有掃地機器人等。在嵌入式系統世界中還有無限創意等著你來開發。
圖1 :系統架構概觀
圖2 :各地的ebox聯合提供服務示意圖