IoT sebagai bidang studi universal untuk universitas teknis multidisiplin

Seorang siswa bertanya: “Dan Internet segala sesuatu adalah kapan
Saya pergi ke Internet dan membeli barang-barang di sana? ”

Kami telah menyiapkan artikel ini bersama dengan rekan-rekan kami dari Institut Teknologi Informasi MIREA. Kursus Samsung Academy IoT (kami menulis tentang program sebelumnya) di MIREA dimulai dalam mode percontohan tahun lalu, dan karena tahun ajaran berakhir, kami ingin berbagi pengamatan dan kesimpulan yang menarik.


Pengetahuan siswa MIREA. Tambahkan koin ke radiator berusuk. 25 rubel - dan komputer Samsung Artik 10 tidak takut terlalu panas! Bagaimana Anda suka itu, Elon Musk?

Samsung IoT Academy di MIREA

Pilihan dua semester di Internet of Things telah diadakan sejak Oktober 2017 untuk siswa dari program tahun ke-3 dan ke-4 di bidang pelatihan "Teknik Informatika dan Komputer", "Sistem dan Teknologi Informasi", "Rekayasa Perangkat Lunak" dan "Otomasi Proses dan Produksi Teknologi". Secara kompetitif, 5 kelompok terdiri dari 15 orang dibentuk (lebih dari 3.000 siswa belajar di MIREA IT Institute).

Dan di semester kedua, antusiasme bagi para siswa Internet tentang berbagai hal mengarah pada dua peristiwa penting yang awalnya tidak direncanakan:

1. Atas permintaan siswa dan guru, direktur MIREA IT Institute Andrei Sergeyevich Zuev membantu mengatur kursus pelatihan tambahan tentang pemrograman mikrokontroler.
2. Pada bulan April 2018, tim yang sama mengorganisasi hackathon untuk siswa dengan lagu di Internet.

Sebagai hasilnya, ternyata tidak hanya menghubungkan semua bidang pelatihan TI ke kursus Akademi, memberikan siswa dengan kasus nyata dan memperkenalkan format untuk kegiatan proyek, tetapi juga memperdalam pelatihan di bidang pemrograman mikroprosesor. Dan Hackathon memperkenalkan semangat kompetitif ke dalam proses pembelajaran.

Selain itu, bagi siswa, ini adalah pengalaman baru dalam mencari solusi teknis dan arsitektur, pemrograman perangkat dan sistem IoT, bekerja dengan perangkat keras nyata yang seringkali tidak dapat diprediksi. Untuk sebuah universitas, ini penting tidak hanya dalam hal keterampilan yang diperlukan untuk karir profesional di bidang teknik sistem, tetapi juga dalam menarik siswa yang tertarik untuk kegiatan penelitian. Lagi pula, Internet of things adalah bidang terluas untuk penelitian!


Sistem pemantauan - tugas yang berguna dan cukup layak untuk seorang siswa

Anton Mironov, guru dan koordinator kursus, percaya:

Rekayasa sistem adalah bidang yang paling penting, tanpanya revolusi industri keempat tidak memiliki peluang implementasi (Industri 4.0). Sampai bisnis melihat, memahami dan menilai risiko dari memperkenalkan teknologi baru, itu tidak akan bekerja untuk menarik uang untuk pengembangannya. Pelanggan akhir tidak membeli solusi TI, ia membeli keuntungan dari penggunaannya di masa depan

Sebagai bagian dari program ini, kami sangat memperhatikan kemungkinan penerapan teknologi di dunia nyata. Anton Mironov mengatakan ini:

Sekarang IT dan bisnis tidak selalu menemukan bahasa yang sama. "Manajer" dan "pengembang" dipisahkan karena kekhususan tugas mereka, area subjek, dan kriteria untuk mengevaluasi kinerja. Dan oleh karena itu, sangat penting bagi pengembang masa depan untuk menguasai dasar-dasar ekonomi dan manajemen. Selain itu, bukan rahasia lagi bahwa, dengan pengecualian langka, karier manajerial di bidang teknologi tinggi kami dimulai dengan posisi teknik.

Selain itu, dengan perkembangan teknologi informasi, spesialisasi terjadi - misalnya, kesenjangan antara pengembang perangkat lunak aplikasi dan pengembang perangkat keras melebar. Dari sudut pandang ini, Internet of things adalah area persimpangan spesialis dari profil yang sama sekali berbeda.

Bagaimana Anda dapat mewujudkan fleksibilitas ini di universitas dengan divisi tradisional menjadi departemen dan bidang pelatihan?

Departemen MIREA dalam konteks Internet hal

Bidang subjek Internet hal telah menjadi penghubung antara bidang persiapan lembaga IT, dan antara profil yang berbeda dari setiap arah. Semua departemen yang lulus dari institut ini juga menemukan kekhususannya di bidang ini:

• Departemen Teknik Komputer (VT) secara tradisional telah mempelajari sirkuit secara mendalam. Baginya, IoT adalah area baru desain dan aplikasi sistem komputasi.
• Departemen Dukungan Matematika dan Standarisasi Teknologi Informasi (MOSIT) mengkhususkan diri dalam pengembangan perangkat lunak. Dari materi kursus, ia paling tertarik dalam rekayasa sistem dan arsitektur sistem IoT.
• Departemen Perangkat Lunak Instrumental dan Aplikasi (IEPO) menganggap tugas IoT sebagai latihan untuk pengembangan backend dan frontend.
• Departemen Matematika Terapan (PM) melakukan penelitian di bidang pemrosesan dan analisis data besar, di mana Internet hal-hal hanyalah sumber yang tidak ada habisnya.
• Departemen Sistem Informasi Korporat (CIS), yang memberikan perhatian khusus pada interoperabilitas sistem, serta pemodelan dan rekayasa ulang proses bisnis, telah menemukan bidang studi baru di internet tentang berbagai hal.
• Departemen Informatika Industri (PI), yang mengkhususkan diri dalam otomatisasi proses teknologi dan produksi dalam industri, telah menerima vektor gerakan baru ke arah Internet industri.
• Untuk Departemen Informatika Praktis dan Terapan (PPI), program Akademi akan memberikan akses ke kasus dan tugas terapan bekerja dengan pelanggan sistem IoT, implementasi, penyebaran, dan pemeliharaannya.

Awalnya, tugas mengadaptasi kursus Akademi dengan spesifikasi, spesialisasi, dan bidang minat departemen lembaga tidak ditetapkan. Tetapi selama tahun ini, dalam proses mengajar siswa dan menerima umpan balik dari mereka, departemen menemukan peluang baru untuk menggunakan bahan ajar, pengalaman dan kasus-kasus di Akademi. Atas dasar itu, interpenetrasi kompetensi programmer dan insinyur ("coders" dan "hardware") mulai berkembang. Apalagi! Mahasiswa Institut Sibernetika mulai mengikuti kursus atas inisiatif mereka sendiri (dan penyamaran pertama).

Tampaknya timbul pertanyaan: bagaimana dengan perbedaan antara departemen, bidang pelatihan dan profil? Tapi dengan sendirinya ternyata orang mendapatkan apa yang mereka kekurangan: insinyur perangkat keras mulai memprogram, dan "coders" menguasai sirkuit.

Intinya: 11 siswa dari antara siswa kursus menulis makalah kualifikasi akhir tentang topik IOT. Diploma, tentu saja, "diasah" untuk departemen, bidang pelatihan dan profil: semua orang mempertimbangkan kasus IoT dari sudut pandang kekhususan mereka.


Siswa MIREA datang untuk mendengarkan laporan tentang InoThings ++. Bagi banyak orang, ini adalah pengalaman pertama menghadiri konferensi profesional.

Kursus Lanjutan Mikrokontroler

Seperti yang kami katakan, untuk memperkuat persiapan siswa, diputuskan untuk mengatur pilihan lain tambahan pada topik mikrokontroler. Hasilnya adalah proyek terpisah. Ceramah-ceramah tersebut dipimpin oleh pakar Oleg Artamonov ( olartamonov ) dari Unwired Devices, berdasarkan materi mereka ia memulai serangkaian artikel, dan MIREA merekam dan menerbitkan video di YouTube, dan dalam format 360 derajat!

Topik-topik berikut dibahas dalam kuliah dan pekerjaan laboratorium:

1. Mikrokontroler: memori, periferal, register. Firmware. Sistem operasi Bekerja dengan Git.
2. Mikrokontroler: GPIO, interupsi, timer. Sistem operasi: multitasking, utas, pesan.
3. Bekerja dengan sistem operasi. Modul, driver, HAL. Menyiapkan unit OS.
4. Antarmuka I / O Mikrokontroler. SPI, I2C, UART dan lainnya. Bekerja dengan driver di OS.
5. Bekerja dengan sinyal analog. Sinyal Digitalisasi (ADC). Generasi sinyal analog.
6. Mode operasi hemat energi.
7. Keamanan IOT.

Mereka mengatakan bahwa nafsu makan datang bersamaan dengan makan - pada akhir kursus, para siswa kami memutuskan bahwa tidak ada cukup ceramah tentang dua topik penting lainnya: alat debugging dan pengalaman produksi skala kecil dari perangkat komputasi. Akibatnya, hanya pada Mei 2018, seluruh program sembilan kuliah selesai.


Lokakarya tentang Antarmuka. Osiloskop bukan seribu kata.

Hackathon

Pada 15 April 2018, hackathon IT Institute 12 jam terbuka yang disebut PandaHack diadakan, menyatukan lebih dari 110 peserta dari universitas dan perguruan tinggi. Ada tiga lagu dalam hackathon, salah satunya didedikasikan untuk Internet of things.


Good-natured Panda - simbol tidak resmi dari institut

Tugas trek adalah untuk mengembangkan kompleks perangkat keras-perangkat lunak untuk memantau parameter iklim mikro (suhu, kelembaban, tekanan, komposisi gas) di kompartemen pesawat ruang angkasa menggunakan seperangkat standar peralatan Samsung Academy IoT dan komponen lainnya. Tim memiliki akses ke sensor suhu dan kelembaban, penganalisis gas, mikrokomputer Samsung Artik 10; pada instruksi, komponen-komponen sistem pemantauan harus dipisahkan dalam ruang, yang berarti bahwa mereka harus terhubung secara nirkabel - untuk ini, modul komunikasi WiFi dan LoRa dikeluarkan. Sistem seharusnya menampilkan grafik perubahan indikator, memperingatkan tentang parameter yang melebihi batas yang diizinkan, memiliki antarmuka pengguna yang nyaman.


Melanggar stereotip bahwa elektronik bukanlah bisnis wanita

Tujuan dari hackathon adalah:

• Benamkan siswa (di muka, sebelum sesi) dalam kondisi yang dekat dengan realitas profesional: bekerja dalam tenggat waktu, pembagian tanggung jawab dalam tim, masalah yang tidak dapat diprediksi dan kesalahan selama pekerjaan pada proyek.
• Ciptakan lingkungan yang kreatif dan kompetitif untuk siswa. Tunjukkan bahwa hackathon itu menyenangkan, informatif dan lezat!

Bagi banyak orang, ini adalah pengalaman pertama. Siswa ragu apakah layak untuk berpartisipasi, apakah tugas akan "ditarik".

Sebagai contoh, foto di bawah ini hanya memiliki antarmuka "ruang" ke sistem, yang dibuat oleh seorang mahasiswa Departemen Informatika Industri Vyacheslav Starovoitov. Bakat semacam itu ditemukan di hackathon! Tetapi dia ragu apakah akan berpartisipasi. Tetapi peristiwa itu berlalu, dan dia bertanya: "Dan kapan hackathon berikutnya?"



Kembali ke topik utama artikel - kebutuhan untuk menggabungkan upaya dari berbagai departemen, bidang pelatihan dan profil. Hackathon menunjukkan bahwa ini benar: orang-orang itu sendiri mulai mengumumkan tim campuran dan multidisiplin. Dan karya tersebut dengan jelas mengungkapkan keuntungan dari pembagian kerja: seseorang menggambar antarmuka, seseorang memprogram backend, seseorang memahami koneksi sensor.


Di hackathon, siswa sendiri mulai membentuk tim multidisiplin!

Pengamatan lain yang menarik di hackathon: siswa 1-2 tahun (tiba-tiba muncul di jalur IoT dalam jumlah yang signifikan), digabungkan menjadi satu tim besar, menunjukkan antusiasme yang luar biasa (dan, tanpa diduga, akurasi dalam menggunakan teknik ini). Mereka tidak memiliki pengalaman dan pengetahuan dibandingkan dengan peserta yang lebih tua, tetapi secara keseluruhan mereka terlihat baik.

Akibatnya, muncul ide tahun depan untuk secara eksperimental memungkinkan siswa tahun ke-2 untuk belajar di bawah program Samsung IoT Academy. Tetapi perhitungan awal untuk bujangan 4 tahun menunjukkan bahwa siswa benar-benar kewalahan: praktik sarjana, diploma, ujian negara bagian - dalam kondisi seperti itu sulit untuk mengalokasikan waktu untuk menghadiri pilihan, bahkan jika itu sangat menarik dan berguna.


Tim sarjana besar yang terkonsolidasi

Rencana kami di MIREA

Untuk tahun akademik berikutnya, MIREA akan kembali berperan sebagai situs percontohan: atas inisiatif universitas, program akan disesuaikan dengan tingkat siswa di MIREA College. Samsung menyambut baik kemungkinan pengembangan program sesuai dengan kebutuhan atau prioritas universitas tertentu.

Tahun depan 5 grup yang terdiri dari 15-20 orang akan direkrut di MIREA lagi. Kolega percaya bahwa seleksi kompetitif telah terbayar - ternyata memilih pria yang lebih siap dan termotivasi. Meskipun pada tahun pertama program, banyak siswa berpotensi baik "melewatkan" kesempatan ini, yang kemudian mereka sesali. Rumor tentang kursus sudah menyebar ke seluruh MIREA. Dan jika set pertama masih tidak benar-benar mengerti apa yang menunggu mereka, maka tampaknya tahun depan orang-orang akan membuat pilihan yang tepat, mereka sudah memiliki panduan untuk hasil dan proyek dari set sebelumnya.

Pada tahun pertama, guru melakukan pekerjaan yang hebat: ketika siswa menguasai kursus baru untuk diri mereka sendiri, mereka memberi penulis umpan balik aktif kepada penulis. Kami telah menganalisis semua hasil dan sedang mempersiapkan kursus dalam versi baru. Kami berharap siswa kami akan menghargai perubahan secara positif!

Kesimpulan

Efek yang tidak terduga! Kursus "IoT Academy Samsung" menjadi platform pemersatu bagi MIREA Institute of Information Technologies - sebuah kegiatan yang menyatukan tidak hanya siswa dari berbagai departemen, arahan dan profil pelatihan, tetapi juga guru-guru akademi muda dari berbagai departemen. Akademi IoT secara bertahap menjadi pusat konsolidasi orang-orang yang telah memilih Internet hal-hal sebagai domain kepentingan profesional dan ilmiah mereka. Mekanisme pengaturan diri telah melibatkan diri, yang berarti bahwa semuanya dilakukan dengan benar.

Inilah saat ketika Internet segala sesuatu telah berubah menjadi "Internet orang."