Projeto IoT da Samsung Academy - ensinando tecnologias da Internet das Coisas

A primeira torradeira controlada pela Internet foi demonstrada há mais de 25 anos. Agora você não surpreenderá ninguém com eletrodomésticos com o prefixo "smart" ou "smart home". Estes são todos os produtos de IoT para o mercado consumidor.

No entanto, a “Internet das Coisas” industrial / industrial (Internet das Coisas Industrial, IIoT), capaz de aumentar significativamente a produtividade do trabalho, é muito mais relevante. E isso apresenta requisitos de um nível completamente diferente, tanto para a tecnologia quanto para o hardware usado. Por exemplo, ninguém usará eletrônicos de hobby para a fabricação de produtos de gado ou iluminação pública.

Existem muitos especialistas no mercado que podem projetar, ou pelo menos por parte do cliente, definir corretamente a tarefa de desenvolver um dispositivo IIoT? Eles ensinam isso nas universidades? Quanta informação sistemática é apresentada sobre esse tópico?

Obviamente, temos mais perguntas do que respostas para elas. Isso se tornou um pré-requisito para a criação de um projeto socioeducativo para universidades russas - Samsung IoT Academy .

Blitz história sobre o programa

- Quem pode participar? - Até setembro de 2018, o projeto será lançado em 10 universidades em toda a Rússia. O lançamento do piloto foi implementado em setembro de 2017, com base no MIPT e no MIREA.

- Para quem é o programa? - Estes são estudantes seniores das áreas de TI que estudam nas universidades parceiras do programa.

- Quem lidera as aulas? - Professores universitários que concluíram treinamento adicional.

- Os estudantes pagam propinas? - não.

Samsung IoT Academy: curso

O programa foi desenvolvido para um ano acadêmico. No primeiro semestre, os alunos aprendem as ferramentas da “Internet das Coisas”, resolvendo 5 estudos de caso. No segundo semestre, eles trabalham em projetos individuais.



A parte final do programa envolve a proteção de projetos perante especialistas e a apresentação de certificados de conclusão bem-sucedida da Samsung IoT Academy. Os melhores trabalhos dos alunos são indicados para participação no concurso interuniversitário de projetos, que se tornará federal em 2019.

Todos os materiais didáticos utilizados no processo de aprendizado foram criados por especialistas do Samsung Research Center. Assistência especializada no desenvolvimento do curso foi fornecida pela empresa russa Wireless Devices, conhecida no mercado IIoT.


Premiação dos participantes da Escola de Verão no MIPT, julho de 2017

O curso é baseado no estudo de casos - do simples ao mais complexo. Todas as tarefas são tiradas da vida real e cada caso envolve um estudo abrangente:

• procurar análogos
  
• calcular a relação custo-benefício de uma solução
  
• discussão preliminar e design
  
• montagem de um modelo de sistema a partir de componentes existentes
  
• escrevendo um programa
  
• depuração
  

Estudo de caso:

1. Monitoramento de umidade e temperatura em um armazém farmacêutico.
   
2. Sistema de controle de acesso com chaves eletrônicas; na versão avançada da tarefa, cada chave possui seu próprio período de validade.
   
3. Iluminação adaptativa do escritório: ajusta automaticamente o brilho das lâmpadas, dependendo da luz do sol do lado de fora das janelas.
   
4. Lixeira inteligente. Uma das tarefas de Cayce é usar um telêmetro ultrassônico para determinar o nível de preenchimento do contêiner e exibir esses dados em um mapa da cidade.
   
5. Estufa inteligente: você precisa configurar a rega das flores e a inclusão de luz em uma programação. O sistema desenvolvido deve ter uma interface gráfica conveniente e exibir um gráfico de leituras.
   

O quinto caso é de equipe. No curso de sua implementação, o professor desempenha o papel de cliente e o grupo de alunos terá que concluir a tarefa técnica, distribuir as tarefas dentro da equipe e resolvê-las.


Reunião de equipe. Escola de Verão MIPT, julho de 2017

Na prática, os alunos dominam as seguintes tecnologias:

• Programação de baixo nível de microcontroladores (por exemplo, STM32, OS RIOT)
  
• Programação de alto nível (Samsung Artik, Tizen OS)
  
• Tecnologia de comunicação sem fio (LoRa, 6LoWPAN)
  
• Protocolo MQTT Application Layer (Servidor Mosquitto)
  
• Serviços em nuvem (Artik Cloud)
  

→ Mais sobre o programa

Status atual do projeto

Em 2017, com o apoio do Instituto de Programação de Sistemas da Academia Russa de Ciências (ISP RAS), o programa começou em duas universidades:

• Instituto de Física e Tecnologia de Moscou - baseado na Escola de Matemática Aplicada e Ciência da Computação da PhysTech, sob a liderança de Andrei Mikhailovich Raigorodsky
  
• MIREA - com base no Instituto de Tecnologias da Informação, sob a liderança de Andrey Sergeyevich Zuev
  

Como parte da inscrição do piloto, um grupo foi formado no MIPT, quatro grupos de bacharéis e um grupo de estudantes de graduação no MIREA. Em 2018, espera-se expandir a geografia do programa para 10 universidades participantes de várias regiões da Rússia.

As universidades parceiras da Samsung fornecerão:

1. Materiais metódicos para alunos e professores.
2. Equipamento para o Laboratório da Internet das Coisas, incluindo 10 kits de treinamento contendo tudo o que você precisa para criar sistemas de protótipo. Cada conjunto contém módulos de microcontroladores, transceptores sem fio, sensores, atuadores e um poderoso computador de placa única Samsung Artik.
3. Treinamento e suporte para professores universitários que farão o curso.

Falaremos mais sobre o kit de treinamento nos seguintes artigos

Esperamos que o resultado do programa Samsung IoT Academy seja o surgimento e o desenvolvimento de comunidades e centros de especialização permanentes da Internet das Coisas com base em universidades que conduzam pesquisas e resolvem problemas aplicados.

Esperamos que as universidades se adaptem e complementem nosso curso de acordo com suas especificidades. Por exemplo, se um aluno estuda a ciência dos dados, ele aprenderá sobre como esses dados são coletados, quais restrições na frequência e no volume da transferência de dados devem ser levadas em consideração. Se um aluno estiver estudando redes de computadores, então ele praticará com as mais recentes tecnologias sem fio. Se um aluno se especializar em segurança da informação, ele terá a oportunidade de estudar esses problemas em relação às redes de IoT.

Já podemos concluir que na próxima versão da seleção do programa é necessário
dois perfis de treinamento: com ênfase no desenvolvimento de software e com um estudo aprofundado das questões de eletrônica e circuitos.


Laboratório da Internet das Coisas no MIPT

Vemos que nosso projeto é procurado pelos estudantes. Espero que ele traga uma grande
benefício ao ensino superior russo.

Nós convidamos você a ler as notícias e assistir a um vídeo sobre o programa, compartilhar comentários e conversar!