Интернет вещей

  • информатика
  • физика

Холодильник, который сам заказывает продукты в интернет-магазине, – это, пожалуй, самый вкусный пример интернета вещей. Есть и другие примеры: это машины скорой помощи, которые напрямую общаются с городскими светофорами, управляя трафиком на улице и расчищая себе путь; это носимые устройства, передающие данные о здоровье человека в облачные хранилища для их дальнейшей обработки и анализа; это системы экологического мониторинга; это умные дома, инженерные сети, города; это самолеты, автомобили, сельскохозяйственная техника и «умные теплицы», промышленные роботы, электрогенераторы и многие другие технические устройства, состояние и режим работы которых мониторится, анализируется и управляется онлайн.

Интернет вещей (IoT) — это технологии информационного взаимодействия физических и виртуальных устройств, также называемых «подключёнными устройствами» и «интеллектуальными устройствами», оснащённых электроникой и программным обеспечением для взаимодействия друг с другом или с внешней средой. Участникам профиля будет предложено создать такую систему информационного взаимодействия физических устройств.

Рекомендуемый состав команды — 4 человека:

  1. Лидер команды.
  2. Программист IoT-устройств на микроконтроллере Arduino.
  3. Программист IoT-сервера.
  4. Инженер — разработчик схем IoT устройств на микроконтроллере Arduino.

Разработчики

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, ООО «Лаборатория мобильных сервисов», ООО «Мобион»

Отборочные этапы

Участникам второго отборочного финала будет предложено решить несколько задач по информатике, а также собрать на основе любого имеющегося в наличии микроконтроллера сенсорное устройство с двумя датчиками, запрограммировать его, подключить к удалённому серверу и провести сеанс передачи данных в реальном времени.

Заключительный этап

Команда, выполняющая финальное задание, должна разработать, изготовить и протестировать систему мониторинга и формирования микроклимата в ограниченной области пространства (капсула, в которой нужно создать требуемый микроклимат, будет предоставлена всем участникам проекта), являющегося прототипом системы жизнеобеспечения удаленной, автономной, обитаемой станции — космического корабля, лунной базовой станции или подводного аппарата.

В ходе выполнения задания должны быть выполнены следующие работы:

  1. Создан и запрограммирован беспроводной блок, измеряющий параметры окружающей среды (температуру, влажность, давление атмосферного воздуха, уровень освещенности, уровень концентрации углекислого газа), передающий данные на локальный и удаленный сервер (облако).
  2. Созданы и запрограммированы дистанционно управляемые беспроводные устройства (актуаторы), которые могут управлять приборами, модифицирующими условия окружающей среды: светильником (предоставляется), тепловентилятором (предоставляется), увлажнителем воздуха (предоставляется), вентилятором (предоставляется), генератором углекислого газа (должен быть разработан и изготовлен (комплектующие предоставляются). 
  3. С использованием локального сервера организовано управление приборами, формирующими требуемый микроклимат в ограниченном объеме на основе данных, поступающих от датчиков. 
  4. Создана виртуальная приборная панель для разработанной системы, позволяющая оператору следить за параметрами микроклимата в ограниченном объеме, управлять ими в ручном режиме и задавать требуемые параметры, поддерживаемые в автоматическом режиме.

Командам будут предоставлены:

  • локальный сервер, общий для всех команд;
  • удаленный сервер, доступный через интернет;
  • вся необходимая документация, позволяющая работать с серверами.

Материалы для участников

Что нужно знать

  • Физика: раздел «Электромагнетизм».
  • Информатика: программирование на C++ , знание алгоритмов и структур данных.
  • Прототипирование: проектирование и сборка электронных схем.

Hard skills

  • Cборка и тестирование электрических схем и электронных устройств.
  • Программирование микроконтроллера Arduino.
  • Умение работать с технической документацией.
  • Навыки тестирования и отладки программ.
  • Навыки тестирования и отладки электронного оборудования.
  • Работа с датчиками.
  • Моделирование, конструирование, инженерные испытания.

Soft skills

  • Навыки работы в команде в системе распределенных задач.
  • Работа в условия ограниченного времени.
  • Навыки презентации выполненных задач.

Рынки НТИ

  • EnergyNet
  • FoodNet
  • HealthNet
  • TechNet