你知道我国现有分布的龟类中出现频率最高、分布最广的海龟是哪一种吗？

没错，就是——绿海龟。它分布于我国的山东、浙江、福建、广东、台湾等地沿海，但由于人为捕食、产卵地被破坏、渔网致死和海水污染等原因，绿海龟数量明显下降，被列为我国一级重点保护动物。

但目前为止，人们对海龟的行为模式却研究不多。为了更好研究海龟的行为模式，厦大“远洋海龟追踪小队”便开始了漫漫“追海龟”之旅！他们设计了一个基于北斗短报文和Sub-GHz组网的海龟定位追踪系统，通过基站和卫星两种通信方式，实现全天候的海龟数据追踪。

在今年的全国大学生物联网设计竞赛中，厦大“远洋海龟追踪小队”凭借它过五关斩六将，获得全国一等奖和德州仪器TI特别奖（德州仪器（TI）赛道的唯一最高奖）。

这个“远洋海龟追踪小队”由电子科学与技术学院2021级电子工程专业本科生翟树盛、周德理、唐盛、罗仕琪组成，同时他们也是同一个寝室的舍友。

寻找更好的答案

经由他们的指导老师胡晓毅介绍，团队成员们与海洋学院的刘敏教授取得联系，从刘敏教授课题组里他们了解到，我国的海龟甚至其他濒危物种的追踪研究多依赖于国外的（Argos）卫星系统，科研数据大都存于国外服务器中，于是团队便开始思考：能否做一个国产化的替代产品来摆脱对国外技术的壁垒和束缚。经过多方面综合考虑，他们最终选择“绿海龟”为研究对象来研制一个相应的追踪仪器。

想要准确的识别海龟的定位和路径，数据的通信必不可少。由于传统通信的距离较短，需要设立大量的基站进行数据的传输。然而，在广阔无垠的海上设立大量的基站显然不可行。团队便决定采用北斗短报文通信方式，将信标（微型信号中转站）的数据传输至太空的北斗卫星，再通过卫星传递给地面基站，这样的方案更具可行性。

但当开始制作时，问题来了，他们发现利用北斗短报文通信固然便捷，但由于它是一种24小时全天候、无死角、全覆盖的通讯方式，设备一直处于高功耗状态下，就无法长时期进行通信。

如何才能解决这个问题？

随着深入了解，团队发现海龟有明显的洄游特性，每年6月到9月母海龟会回到陆地上产卵。基于此，成员们对我国广东惠港的海龟自然保护区进行一定的深入调查研究。

“为什么不在海龟产卵的海岛中设立一个基站，这样可能更为便捷？”当海龟靠近装有基站的海岛附近，基站发送的信号能和海龟背上的信标在一定时间内稳定联系，这时，信标的通信方式就从北斗短报文通信转变为功耗更小的SUB-GHz（低于1GHz）通信。

▲上图为信标图片

然而，两个通信模式的切换不是简单的“1+1”，团队成员唐盛谈及此，“通讯网络在运行过程中会出现误码率、频率不匹配等情况，我们需要不断调整代码，才能达到射频端的匹配，这一方面我觉得是最难的。”

除了通信问题之外，大家还需要自学Java以保证能够将前端应用开发出来。“除了从课堂中获得的知识和技能外，对于多数竞赛来说，还有一部分的知识点需要我们自己主动去了解。回顾这一场Java的探索过程，我是一步一个坎地迈过去，用小的成就感推动我去往更深层次的优化上面去做。”负责Java开发的罗仕琪感慨道。

经过几个月的打磨，“远洋海龟追踪小队”成功做出两个设备，并且测试的性能、指标都能较好满足预期要求。凭此他们成功通过全国大学生物联网设计竞赛全国总决赛预赛初选，在经过复试角逐之后，斩获国家一等奖和德州仪器TI杯特别创新奖。

▲“远洋海龟追踪小队”获奖图片

学习成长，互助共赢

团队所取得的成绩，离不开平时的日积月累。“我们宿舍的氛围是比较好的，大家都很认真地对待学习。”队长翟树盛如是说道。

生活中，他们是无话不谈的朋友；学习上，是共同勉励的学习搭子。他们一起上课，一起约定自习的时间和地点；夜晚，踏着夜色回到寝室后，还会互相讨论白天还未解决的问题……

在《微机原理应用》课程学习中，周德理更擅长代码这一类的编写，在实验课上常常是四人中较早完成课程要求的。剩下的时间里，若是其他人在做实验中钻入死角，他会及时帮助其他人点出所在问题、捋清楚整个实验的思路。

▲日常学习碎片

大三下的专业必修课《嵌入式系统设计》上，除了完成既定的作业外，他们便开始思考：能不能用我所学去深入拓展？该怎样去拓展？

在课程老师陈华宾的鼓励和建议下，他们将网络时钟和体育计分结合起来，并加上云端和互联功能，设计了一个作品——《基于边缘计算的体育计分&胜率预测系统》，之后他们一边完善作品，一边参加《全国大学生计算机设计大赛》，最终取得了国家级三等奖的好成绩。翟树盛谈到，“这次经历对我来说收获是巨大的，很大程度上鼓动了我们勇敢去尝试。临近期末，我们将这个作品当成了课程大作业，画上了一个圆满的句号。”

▲上图为他们和指导老师陈华宾的合照

拔草、打篮球的好伙伴

生活中，他们是志趣相投的好朋友。

“打完篮球了，去吃饭吧！”“走！下课了，吃饭了！”

……

大一的时候，他们四人因篮球而相遇，之后他们经常相约到篮球场打球。随后，在重新分配宿舍的时候，他们决定成为舍友。打篮球便开始作为宿舍的一项团体活动，在闲暇之余，他们还是会一起到篮球场“battle”，较量彼此的球技。后来，这也成为他们在忙碌之余释放压力的方法之一。

▲上图为他们打篮球照片

大二的时候，翟树盛作为学院社会实践负责人之一，便拉着舍友们一起加入了学院“八闽之芯”科技夏令营，一同前往平潭市第一中学开展科普支教。他们带领着小朋友学习驱动智能车行进、转弯、避障，操控无人机飞行、转弯、悬停。授课过程中，他们不仅锻炼了自己的代码能力和沟通表达能力，也为后期比赛的无间合作打下了坚实的基础。

大三下学期，他们面临课程学习、竞赛科研、保研、考研、寻找工作种种压力，他们决定到八闽园去“拔草”。作为发现这个志愿活动的翟树盛鼓励其他三人一起参加，“当时大家也基本上都被分到同一个片区，边拔草边聊天，既顺利完成任务，也能缓解压力”。

如今，翟树盛和罗仕琪已经保研至厦大电子工程系。在海龟定位追踪系统中，翟树盛负责了其中神经网络模型的训练和优化，这也为他之后的研究方向提供了导向作用。未来，他将往FPGA神经网络的加速部分继续深入研究。

本科阶段的奋斗时光惊艳了少年们的岁月。站在人生的十字路口，他们当中有人选择继续升造、有人选择步入职场，但一起“追海龟”的经历弥足珍贵，在少年们青春的岁月里熠熠生辉。

文 | 严雅雯

绿海龟图片来源于海洋与地球学院

其他图由受访者提供