物联网学生学习项目会是什么样? 如果学生以前从未遇到过该主题,一年之内可以真正学到什么?
三星物联网学院计划的第一年以试点大学(MIPT和MIREA)的毕业生之间举行的竞赛决赛而结束。 进入决赛的每个项目都以自己的方式很有趣,下面我建议结识他们。 这实际上是根据我们程序中获得的知识,对可以解决的可能主题范围的说明。

关于三星物联网学院竞赛
7月12日,该活动首次结束了IoT三星学院的学年,即大学项目竞赛的决赛。 在上半年专门研究案例研究之后,MIREA和MIPT的课程参与者在整个第二学期制作了他们的物联网设备原型。 学生自行决定项目构想,老师担任顾问。
对于决赛,我们选择了前10个项目。 参与者只有5分钟的发言时间。 您可以观看YouTube上发生的一切的完整视频:
这些项目由专业工程师以及学术界和企业代表组成的评审委员会进行了评估。 评审团主席是三星研究中心高级研究与发展部主任,教育物理学家,博士,工程师和科学家斯坦尼斯拉夫·波隆斯基(Stanislav Polonsky):他在美国工作了20多年,他的研究兴趣非常广泛-从量子化学到医学控制论。 你谦卑的仆人是陪审团的秘书。

比赛的提名如下:
获奖者从我们公司获得了此类垫圈和奖品。

由提名“绝对冠军”确定的年度大学获奖者被授予杯赛。 此外,在MIREA提名“商业与社会”和“用户选择”方面也取得了胜利。 MIPT的一名学生获得了“技术卓越奖”的提名。
项目概况
MotoGuard。 德米特里·费秋克(Dmitry Faychuk),MIREA
评审团一致决定,该项目获得了“绝对冠军”奖。 项目作者Dmitry Faychuk毕业于MIREA IT研究所三年级。

在我们国家,较低的类别“ A1”和“ M”的权利允许从16岁开始发布。 许多青少年梦想着自己的轻便摩托车。 对于父母来说,这是经验的来源,主要是为了孩子的安全。 德米特里决定帮助解决这种情况。 他的设备的任务是跟踪位置,并向父母提供有关危险事件的信息,例如突然刹车,震动,跌倒,超出允许区域。 原型是一个纸板箱,其内部是:STM32 Nucleo L152RE板(这是Arduino兼容形式的板,但基于STM32 L1微控制器),加速度计模块,GPS跟踪器,振动传感器和GSM通信。

值得注意的是,Dmitry的项目的体系结构非常复杂:这里有一个云,一个移动应用程序以及一个用于RIOT OS操作系统的微控制器的自编写程序。

在比赛中,陪审团提出了一个明显的问题:“为什么不使用现代智能手机来解决问题,因为所有必需的传感器(加速度计,陀螺仪,移动通信)已经在其中?” 但是,作者正确地指出,单独的设备具有多个优点:可以将其安装在头盔或车辆上,使其不可拆卸,优化了电池电量,使其在全天候运行,等等。
智能保险箱系统的管理。 弗拉迪斯拉夫·莫洛佐夫(MIPT)。
该项目在“技术卓越奖”提名中被认为是最好的。 原型的技术实施程度给评委们留下了深刻的印象。 弗拉迪斯拉夫是比赛最后一轮中最年轻的参与者,这一事实尤其令人震惊。

是的,弗拉迪斯拉夫·莫洛佐夫(Vladislav Molodtsov)是一年级学生,但许多年龄较大的学生缺乏这种坚持和艰苦的工作。 他制作了最漂亮的演示原型。 如果您不知道它是木制的,他的保险箱看起来就像是真正的保险箱。
我们之前知道,FizTech的学生会采取彻底的方法,而不是寻找简单的方法! 一个简单的事实:他甚至在门伺服器上组装了自己的机电闩锁,仅仅是因为否则“那将不会那么有趣”。
弗拉迪斯拉夫无法亲自出席,因此演讲通过视频链接举行保险柜具有LCD显示屏,矩阵键盘,LED指示灯,用于指示保险柜的状态(打开/关闭),为此使用了簧片开关和磁铁。 有一个扬声器,用于在发生黑客攻击时发出警报。 我自己连接了所有外围设备,而没有使用第三方库。

程序的图形界面很简单,但是可以理解。 它显示每个保险箱的状态:打开,关闭,阻止,黑客入侵。

假定旅馆,体育俱乐部以及雇员拥有个人储物柜的任何公司都可能需要这种系统。 该系统尚未完全开发出安全问题,显然,这应该是该项目进一步开发的主题。
用于模拟极地夜晚条件下的天气条件和一天中的时间的系统。 波兰Polina Rozhitskaya
该项目获得了“商业与社会”提名奖。 对于没有商业必要经验的学生和老师来说,这一提名无疑是困难的,在新兴的物联网市场中,这一点尤为困难。 陪审团的讨论风雨如磐,但最终,陪审团的意见一致认为Pauline这个项目具有真正的商业潜力。
也许您听过这样的建议:睡前不使用智能手机? 措词并不完全正确,因为我们正在谈论智能手机屏幕上冷的“蓝”灯的危险。 已知这种光会减少人体中褪黑激素的合成,这也称为睡眠激素。 例如,这就是为什么三星智能手机可以按计划打开蓝光滤镜的原因。

如果您更广泛地看问题? 毕竟,您还可以在我们周围重建人造照明,以模仿太阳的自然路线。 这项任务对我们国家的“白夜”非常美丽,但要入睡并不容易的地区尤其重要。 不仅如此! 照明光谱不仅会影响睡眠模式,还会影响性能水平。

Polina的项目建议在办公室中创建一个“放松室”,一个人可以退休并打开从他的生物节律角度来看最佳的照明。 在员工的工作场所中,白天要动态更改色温,以免破坏我们的自然生物节律。 是的,并考虑到个体特征:云雀,猫头鹰...

总的来说,这个项目是从那些故事的类别中得出的,这些故事无法表达自己的作品会导致失败。 在比赛的排位赛阶段,很难从所提供的材料中猜测实施了自动照明控制。 视频中有一个带有“滑块”的表格,给人的印象是,它只是一个琐碎的“智能灯泡”。 而且只有项目经理的其他评论才允许我们估算工作量。
后来,在最后一轮中,组织了关于演讲技巧的培训。 他们在表演中展示了这些绝对必要的技能,我们相信将来会使用它们。
货物监控。 亚历山大·菲拉托夫(MIREA)
该项目赢得了观众的同情投票。 我们认识他的作者已经很长时间了:一年前,他是IoT学院的第一场活动的参与者-物联网暑期学校,该学校在莫斯科物理技术学院举行。

现在,亚历山大介绍了他的“智能物流”系统,该系统可以解决跟踪和监视货物运输条件,收集违规数据的任务。 该系统对于保险公司和货运公司都是有用的。 该项目的实施很简单:从连接到特定负载的跟踪器中远程收集传感器指标,对服务器上的这些指标进行分析并以方便的形式将其交付给客户端。 建议为IoT设备配备以下传感器:加速度传感器,湿度,振动,倾斜,温度传感器以及GPS模块。

该项目的优势包括用户界面,Yandex.Maps API的适当使用,移动应用程序,能效计算的能耗以及系统组件的成本。
该项目引起了几个重要问题的讨论:如果设备与金属容器中的负载一起放置,如何保证无线数据传输? 陪审团的建议之一是开发一种结构,该结构不是固定在容器内部而是固定在容器外部。 还讨论了法律方面:如果发生关于货物损坏的赔偿责任的争议,是否可以在法庭上使用这种设备的证词?
我必须承认,我对这个项目表示同情,我很高兴观众投票赞成。
一组工业泵的远程控制和监视。 Vyacheslav Starovoitov和Kirill Komarov,MIREA
该项目来自MIREA信息技术研究所工业自动化系的学生。 学生解决的问题非常简单:在远离中心地区的几个村庄中,手机信号不稳定。 为了给他们提供水,安装了水塔。 使用压力站将水泵入其中。 工业逻辑控制器(PLC)用于控制压力站。 为了控制其工作,需要操作员。
在该项目中,通过与PLC的无线连接实现了对泵的远程控制。 这类项目的主要困难是处理第三方设备和接口。 为此,有必要认真处理低级编程以控制硬件。
参加比赛的家伙们展示了一个完整的演示台,包括:
- 可编程逻辑控制器(PLC)Omron CJ1M
- 变频器Omron VS mini J7
- 发动机西门子1LA7050-2AA60
- 用于远程泵控制的无线设备微控制器模块,通过LoRa连接到基站
每个人都可以确保系统定期将水从容器中抽到瓶子中。

这个小组展示了对工业设计的热爱,并在3D打印机上制作了可爱的彩色外壳。 他们从培训套件中放置了“物联网”的终端设备-带按钮的微控制器模块(用于手动控制泵),晶体管(用于切换负载)。

Starovoitov Vyacheslav在MIREA的春季黑客马拉松上已经证明他是一位才华横溢的界面设计师。 这次,他的泵控制应用程序设计看起来简洁而时尚:

其他项目
在我的文章中,从我的角度来看,我选择了最有趣的项目,“留下了几十个学生作品”,例如:
- 智能浴室。 该项目以其原始创意而著称,不仅引起了评审团的真正兴趣,也引起了比赛客人的兴奋。 可能是因为“浴室”是每个人都可以理解的话题。 该项目的实质是发信号通知房间中超过允许的阈值,并监视访客的入浴状态:他在移动,还是已经昏迷?
- 部门负责人的员工位置指示器,作为“智能手表” Samsung Gear S3的程序制成。 一个可靠的教育项目,其中包含大量使用JavaScript进行的自学式Web编程。
- 自适应通风系统是现实生活中的一项实际任务,是一个有趣的工作原型-但是,不幸的是,从系统的整体角度来看,该解决方案尚未得到解决,并且非常耗能。
- “智能商店”-根据部门当前的工作量和商店的营销策略,在货架之间建立一条光明的道路。
- 块模拟器上的负载监控系统:在模拟器的运动部件中添加传感器,并计算一个人进行锻炼的次数。
- 预测铣刨机上振动传感器故障的数学模型是物联网领域的一项众所周知的任务,通常使用机器学习方法来解决。 在俄罗斯,我们几乎没有有关此主题的出版物,但是在国外,您会立即找到20件
- 根据位于小型移动容器上的超声波传感器的数据构建储层图。 我们拒绝了这个项目,因为这些人专注于在计算机模型的框架内解决问题,但是我们仍然偏爱真实的设备。
结论
文章结尾可以说些什么?
各种各样的方法和各种项目使物联网领域变得异常有趣。 从历史上看,计算机科学和工程学一直是知识领域之一:最大的成功是由对数学和电路领域同样精通的人,例如我心爱的科学家克劳德·香农(Claude Shannon)取得的。 物联网上的这种综合课程是克服专业化局限性的一种方式。 这就是为什么这门课程对我和我们的老师特别有价值:在这里,每个人都可以找到自己所学知识的疆界,并尝试与之融洽。
注意到以下事实:每所大学的学生的项目都有自己独特的“面孔”。 今年春季,MIPT和MIREA通过了有关微控制器的附加课程。 从侧面观察Fizteh如何最终展示出最接近于硬件的方法,这很有趣。 他们“从下而上”移动,也就是说,他们从寄存器的角度研究了微控制器,困难而又深深地沉浸在材料中。 在MIREA,这项研究“从头到尾”进行,即从在微控制器上的RIOT实时操作系统中工作到“下潜”。
今年春季在MIPT进行的物联网黑客马拉松结果,这种差异反映在大多数学生的项目中:MIPT课程的毕业生最关注微控制器上的最终设备,以实现最大的效率和速度,而MIREA的学生则制作了更高级别的系统,通常使用更方便的界面,移动应用程序,服务器部分。
每种方法都有其存在的权利,因为它可以作为快速的原型制作和生产,对于作为不同的专家和不同的目的有用。 总的来说,我们对工作的技术水平感到满意,他们精通了课程计划。 在短短的一年内,他们为自己陷入了一个全新的话题,并获得了个人资料中缺少的知识。 在MIREA,好几个学生很好地掌握了材料,并对这一主题产生了兴趣,因此今年他们自愿帮助教师。
最后,本学年的调查结果令人愉快:

提出的项目的特点是业务方面的阐述不足。 例如,一些作者非常模糊地想象谁可以成为这种设备的卖方,谁可以成为买方,如何将设备与市场上现有的解决方案集成。 许多人缺乏提出项目的能力。
公平地讲,应该指出,这些系统性问题并不是学生级项目所独有的;我的同事在日常工作中都面临着这一问题。
比赛的最后结局使我们能够看到程序的结果,并作为石蕊测试,显示了值得努力的那些时刻。 我们卷起袖子,将在下一个学年收起。
同志们,随着学年的开始!

沃尔科娃·塔蒂亚娜(Volkova Tatyana)
三星研究中心员工
课程项目物联网学院三星的作者