物联网是一门多学科技术大学的通用学科领域

一个学生问:“物联网是什么时候
我去互联网买东西吗?”

我们已经与MIREA信息技术研究所的同事一起准备了本文。 去年在MIREA举办的三星学院物联网课程(我们之前曾写过该程序)以试点模式开始,并且由于学年即将结束,我们希望分享有趣的观察结果和结论。


学生MIREA的专有技术。 将硬币添加到肋式散热器。 25卢布-三星Artik 10电脑不怕过热! 埃隆·马斯克(Elon Musk),您觉得怎么样?

MIREA的三星物联网学院


自2017年10月以来,为期三年和四年级的学生在``信息和计算机工程'',``信息系统和技术'',``软件工程''和``技术过程和生产自动化''方面进行了为期两学期的物联网选修课。 在竞争的基础上,组成了5组,每组15人(超过3,000名学生在MIREA IT学院学习)。

在第二学期,对物联网学生的热情导致了两个重要的,最初是计划外的事件:

  1. 应学生和老师的要求,MIREA IT研究所所长Andrei Sergeyevich Zuev帮助组织了有关微控制器编程的其他培训课程。
  2. 在2018年4月,同一团队为在物联网上跟踪的学生组织了一次黑客马拉松。

结果,不仅将IT培训的所有领域与学院课程联系在一起,为学生提供了真实的案例,并介绍了项目活动的格式,而且还加深了微处理器编程领域的培训。 Hackathon将竞争精神引入了学习过程。

此外,对于学生而言,这是一种寻找技术和架构解决方案,对IoT设备和系统进行编程以及与通常无法预测的真实硬件一起工作的全新体验。 对于大学而言,这不仅在系统工程领域的职业生涯必不可少的技能方面很重要,而且在吸引感兴趣的学生参加研究活动方面也很重要。 毕竟,物联网是最广阔的研究领域!


监控系统-对学生而言是一项有用且相当可行的任务

老师兼课程协调员Anton Mironov相信:
系统工程是最重要的领域,没有它,第四次工业革命就不可能实现(工业4.0)。 在企业看到,理解和评估引入新技术的风险之前,它不会为吸引其发展而努力。 最终客户不购买IT解决方案,而是从未来的使用中获利
作为该计划的一部分,我们非常关注在现实世界中应用技术的可能性。 安东·米罗诺夫(Anton Mironov)这样说:
现在,IT和业务并不总是找到一种通用语言。 “经理”和“开发人员”由于其任务的细节,主题领域和评估绩效的标准而分开。 因此,对于将来的开发人员来说,掌握经济学和管理学的基础是如此重要。 此外,除了极少数例外,我们在高科技领域的管理生涯始于工程职位,这已不是什么秘密。
此外,随着信息技术的发展,出现了专业化问题,例如,应用软件开发人员与硬件开发人员之间的差距越来越大。 从这个角度来看,物联网是一个完全不同的专家交叉领域。

在传统上分为部门和培训领域的大学中,您如何设法实现这种多功能性?

物联网背景下的MIREA部门


物联网的主题领域已成为IT机构准备领域之间以及各个方向的不同概况之间的链接。 研究所的所有即将毕业的部门也都在这方面找到了自己的特点:

  • 传统上,计算机工程系(VT)深入研究了电路。 对她而言,物联网是计算系统设计和应用的新领域。
  • 信息技术数学支持和标准化系(MOSIT)专门从事软件开发,她从课程资料中最感兴趣的是物联网系统的系统工程和体系结构。
  • 仪器和应用软件部(IEPO)将IoT任务视为后端和前端开发的练习。
  • 应用数学系(PM)在大数据的处理和分析领域进行研究,而物联网只是其取之不尽用之不竭的资源。
  • 公司信息系统部(CIS)特别关注系统的互操作性以及业务流程的建模和重新设计问题,该部门找到了物联网研究的新领域。
  • 工业信息学系(PI)专门从事工业技术流程和生产的自动化,已朝着工业互联网的方向发展。
  • 对于实践和应用信息学系(PPI),学院的课程将提供与物联网系统的客户合作,实施,部署和维护的案例和应用任务的访问权限。

最初,目标不是使学院的课程适应研究所部门的具体要求,专业和兴趣领域。 但是在这一年中,各系在教授学生并获得他们反馈的过程中,发现了使用学院的教材,经验和案例的新机会。 在此基础上,程序员和工程师(“编码员”和“硬件”)的能力相互渗透。 而且! 控制论研究所的学生开始自发地参加课程(也是首次隐身)。

似乎应该出现一个问题:部门之间,培训领域和个人资料之间的差异如何? 但事实证明,人们得到了他们所缺少的东西:硬件工程师开始编程,而“编码器”则掌握电路。

底线:本课程的学生中有11名学生撰写了有关IoT主题的最终合格论文。 当然,对于部门,培训领域和个人资料,文凭是“锐化的”:每个人都从其特殊性的角度考虑物联网案例。


MIREA的学生来听有关InoThings ++的报告。 对于许多人来说,这是参加专业会议的第一次体验。

单片机高级课程


正如我们所说,为了加强学生的准备,决定组织另一场有关微控制器主题的选修课。 结果是一个单独的项目。 讲座由Unwired Devices的专家Oleg Artamonov( olartamonov主持 ,他根据他们的材料撰写一系列文章,MIREA以360度格式在YouTube上录制和发布了视频

讲座和实验室工作涉及以下主题:

  1. 微控制器:存储器,外设,寄存器。 固件。 作业系统 使用Git。
  2. 微控制器:GPIO,中断,计时器。 操作系统:多任务,线程,消息。
  3. 使用操作系统。 模块,驱动程序,HAL。 设置操作系统部件。
  4. 单片机的I / O接口。 SPI,I2C,UART等。 在操作系统中使用驱动程序。
  5. 处理模拟信号。 信号数字化(ADC)。 产生模拟信号。
  6. 节能运行模式。
  7. 物联网安全。

他们说食欲与进食有关-到课程结束时,我们的学生认为关于其他两个重要主题的讲座很少:关于调试工具和关于小批量生产计算设备的经验。 结果,仅在2018年5月,完成了九次讲座的整个课程。


接口研讨会。 用示波器代替一千个单词。

黑客马拉松


2018年4月15日,举行了一次名为PandaHack的12小时开放的IT研究所黑客马拉松,汇集了来自大学和学院的110多名参与者。 黑客马拉松共有三条路线,其中一条致力于物联网。


善良的熊猫-该研究所的非正式标志

跟踪的任务是使用一套标准的三星学院IoT设备和其他组件,开发一种用于监视航天器舱内微气候参数(温度,湿度,压力,气体成分)的硬件软件组合。 这些团队可以使用湿度和温度传感器,气体分析仪,微型计算机Samsung Artik 10; 根据说明,监视系统的组件必须在空间上分开,这意味着它们需要无线连接-为此,发布了WiFi和LoRa通信模块。 该系统应该显示指标变化的图形,警告参数超出允许范围,并具有方便的用户界面。


打破陈规定型观念,即电子不是女人的本事

黑客马拉松的目标是:
  • 让学生沉浸在接近专业现实的条件下(提前,在会议开始之前):按时完成工作,在团队中分配职责,在项目工作期间遇到无法预料的问题和错误。
  • 为学生创造一个具有创造力和竞争性的环境。 证明黑客马拉松既有趣,内容丰富又美味!


对于许多人来说,这是第一次这样的经历。 学生们怀疑是否值得参加,是否会“拖延”任务。

例如,下面的照片仅具有系统的“空间”界面,该界面由工业信息学系Vyacheslav Starovoitov的学生创建。 在黑客马拉松比赛中发现了这样的才能! 但是他怀疑是否参加。 但是活动过去了,他问:“下一次黑客马拉松何时举行?”



回到文章的主要主题-需要结合不同部门,培训领域和个人资料的努力。 黑客马拉松表明这是真的:伙计们自己开始宣布混合的,多学科的团队。 这项工作清楚地揭示了分工的优势:有人绘制了界面,有人编写了后端程序,有人理解了传感器的连接。


在黑客马拉松上,学生们自己开始组建多学科团队!

黑客马拉松的另一个有趣观察结果是:1-2年级的学生(突然出现在IoT轨道上非常多),并组成一个大团队,表现出了令人难以置信的热情(而且出乎意料的是,使用该技术的准确性)。 与年长的参与者相比,他们缺乏经验和知识,但总体而言,他们看起来还不错。

结果,该想法于明年出现,以实验方式让二年级学生在三星物联网学院计划下学习。 但是,对四年制本科生的初步计算表明,学生简直不知所措:本科实践,文凭,国家考试-在这种情况下,很难分配时间参加选修课,即使这很有趣且很有用。


庞大的本科生综合团队

我们在MIREA的计划


在下一学年,MIREA将再次扮演试点的角色:在大学的倡议下,该课程将适应MIREA学院的学生水平。 三星欢迎根据特定大学的需要或优先事项开发该程序的可能性。

明年,将再次在MIREA招募5组15-20人。 同事们认为,竞争性选拔已经获得了回报-事实证明,这种选拔方案可以选出更具准备和进取心的人。 尽管在该计划的第一年,许多潜在的优秀学生“错失”了这一机会,但后来他们对此感到遗憾。 有关该课程的传言已经传遍了MIREA。 如果第一套游戏仍然不真正了解他们在等待什么,那么明年似乎这些家伙将做出明智的选择,他们将已经有了前一套游戏的结果和项目指南。

在第一年,老师做得很好:当学生们自己掌握一门新课程时,他们给课程的作者以积极的反馈。 我们已经分析了所有结果,并正在准备新版本的课程。 希望我们的学生能积极地体会这些变化!

结论


出乎意料的效果! “三星物联网学院”课程成为了MIREA信息技术学院的统一平台,该活动不仅汇集了来自各个系,方向和培训概况的学生,而且还汇集了来自各个系的年轻学院教师。 物联网学院正逐渐成为人们整合的中心,他们将物联网作为其专业和科学兴趣的领域。 自组织机制已经参与其中,这意味着一切都正确完成。

这是物联网变成“人的互联网”的时刻。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN412697/


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