Электронная инженерия: Умный дом

  • информатика
  • физика
  • Дает 100 баллов на ЕГЭ

Хотели бы вы стать героями фантастического фильма, в котором домом управляют роботы, а все приборы не нуждаются во множестве пультов, но слушаются вашего голоса? Умный дом, новейшие технологии которого обеспечат вас всеми этими удобствами, уже стал реальностью. В этом профиле у вас есть возможность почувствовать себя в роли проектировщика дома будущего, оборудовать его системами охранно-пожарной сигнализации на основе датчиков присутствия, дыма, протечек. Вы сможете обеспечить дом контролем доступа, видеонаблюдением, интеллектуальным освещением, рассчитать тепло- и энергопотребление.

Этот профиль включен в перечень Российского совета олимпиад школьников и приносит бонусы при поступлении в вузы (какие конкретно — зависит от правил приема  вуза).

Количество человек в команде: 4

Разработчики: ТПУ, ООО «Syber Devices», ООО «Элекард наноДевайсез», ЗАО «ЭлеСи»

Отборочные этапы

На первом отборочном этапе участники решают задачи, направленные на применение знаний, полученных в при изучении физики и информатики, в повседневной жизни. Испытание по каждому предмету занимает двое суток.

В процессе решения заданий второго этапа школьники узнают как физика и информатика могут облегчить жизнь современного человека.

Заключительный этап

В этом году помимо создания оптимального алгоритма по управлению системами освещения, видеонаблюдения, контроля доступа участники смогут спроектировать и создать собственный «умный дом» согласно их видению. Ограничения, установленные разработчиками в прошлом году в виде конкретных объектов управления, будут сняты. Также упор в финальной задаче будет сделан на использование дистанционных моделей управления системами «умного дома» через интернет, написание мобильных приложений.

Предусмотрено расширение функционала самого «умного дома»: будут использованы альтернативные источники энергии для освещения придомовой территории, возможность автоматической парковки автомобиля в гараж, рпинтеграция подсистем «автомобиль – дом» и др.

Материалы для участников

Что повторить:

Теория

  • основы электроники и схемотехники: теория цифровых и аналоговых сигналов, фундаментальные законы электротехники (закон Ома, законы Кирхгофа), методики расчета параметров цепей
  • датчики и исполнительные механизмы: принципы работы первичных преобразователей физических величин (свет, звук, температура, влажность), ультразвуковой дальномер, серводвигатель (принцип действия, способ управления)
  • информатика: типы данных, операторы ветвления, циклы, основы объектно-ориентированного программирования

Практика

  • чтение принципиальных электрических схем
  • сборка и тестирование электрических схем и электронных устройств;
  • программирование платформы прототипирования Arduino (работа с цифровыми интерфейсами, портами ввода/вывода);
  • конфигурирование unix-систем (работа с SSH, управление сетевыми настройками, работа с командной строкой)
  • работа с беспаечной макетной платой
  • сборка электрических схем
  • пайка электронных компонентов

Рынки НТИ

  • EnergyNet
  • HealthNet
  • NeuroNet
  • TechNet