Цифровые сенсорные системы

  • информатика
  • онлайн

Информация о том, что такое Спецпроект Олимпиады Кружкового Движения НТИ, правила проведения и расписание находятся здесь!

Интернет вещей (IoT — internet of Тhings) плавно завоевывают окружающее нас пространство и совсем скоро мы станем жить в мире, где в цифровые сети объединены не только сотовые телефоны и персональные компьютера, но и все приборы и устройства вокруг нас, начиная с чайника и заканчивая автомобилем. Основные тенденции развития Интернета вещей — это увеличение объема передаваемой информации и стремительный переход к вычислениям в режиме реального времени. Немаловажными факторами использования IoT также являются безопасность, малые габариты, энергонезависимость и стабильность работы. Все это приводит к широкому использованию граничных вычислений Edge Algorithms.

Концепция Edge Analytics основана на сборе, обработке и анализе данных на периферийных устройствах сети рядом с источником информации и исполняемыми элементами, например на производстве или дома. Термин «Edge Сomputing» означает, что часть работы происходит в том месте, где в системах IoT мир физических объектов связывается с Интернетом. Однако граничные вычисления Edge Computing — это гораздо больше, чем просто расчет и обработка данных. Его основная функция — плавная интеграция периферийных устройств и облачных вычислений, а также двусторонний обмен информацией.

Решение подразумевающее граничные вычисления дают возможность анализировать ключевые данные в режиме реального времени «на месте», не отправляя их на центральный сервер. «Граница сети» («Edge») разделена, и включает в себя модули принятие решений и модули временного хранения тех данных, которые настолько незначительны, что нужны только сейчас и нет смысла их хранить и использовать их в будущем.

Какие же плюсы дает технология Edge Computing на практике? Когда-то давно смартфон, сканирующий лицо человека, должен был бы запустить алгоритм распознавания лиц через облачную службу, то есть отправить всю информацию в интернет, что заняло бы много времени. С помощью модели граничных вычислений алгоритм может работать локально на в самом смартфоне, учитывая растущую мощность смартфонов. Такие приложения, как виртуальная и дополненная реальность, самоуправляемые автомобили, умные города и даже системы автоматизации зданий, требуют быстрой обработки и реагирования. С помощью граничных вычислений Edge Computing уже сейчас можно создавать высокопроизводительные системы, которые по мощности не будут уступать современным мощным серверным решениям.

Edge Computing является основой спецпроекта «Цифровые сенсорные системы». В рамках прохождения олимпиады участникам предстоит решить реальные практические задачи используя свои знания программирования микроконтроллерных систем и использования метода граничных вычислений.

Разработчики

НИУ МИЭТ

Партнёры и спонсоры

  • АО «НПО ЭЛИНС»
  • АО «ПКК МИЛАНДР»

Отборочные этапы

Информация появится позднее.

Заключительный этап

В финале участникам будет предложено решить задачу по определению неисправности работающего двигателя. Для этого необходимо разработать макет программно-аппаратного модуля датчика распознающего по звуку наличие в двигателе неполадок. Платформой для разработки является макетная плата с микроконтроллером и подключенной к ней набором датчиков.

В задаче участникам необходимо использовать алгоритмы реализации нейронных сетей для распознавания звука, приём которого осуществляется с датчиков системы. Разрабатываемый макет должен обеспечивать возможность обработки потока данных с не менее чем 2-ух датчиков в масштабе реального времени. В результате работы участники должны получить макет сенсорной системы с аппаратно-программной обработкой состояния двигателя в реальном времени.

Знания:

  • Основы искусственных нейронных сетей.
  • Устройство микроконтроллеров.
  • Язык программирования C.
  • Кодирование информации.
  • Компьютерная арифметика.
  • Элементы комбинаторики.
  • Математические функции.
  • Законы электродинамики.

Hard Skills:

  • Программирование микроконтроллеров.
  • Проектирование элементов нейронных сетей.
  • Алгоритмизация и программирование.
  • Работа с системами реального времени.

Soft Skills:

  • Работа в команде.
  • Распределение ролей.
  • Работа с системами управления исходным кодом
  • Работа с документацией.

Численность команды и роли

Для участия на втором и заключительном этапах вам понадобится команда из 2−3 человек:

  • Проектирование алгоритмов.
  • Программирование.

Материалы для участников

Что нужно знать

Информатика:

  • Информация и информационные процессы
  • Кодирование информации
  • Логические основы компьютеров
  • Компьютерная арифметика
  • Устройство компьютера
  • Алгоритмизация и программирование

Математика:

  • Алгебраические уравнения и системы нелинейных уравнений
  • Элементы комбинаторики
  • Функции

Физика:

  • Законы электродинамики

Hard skills

  • Проектирование программируемых логических интегральных схем.
  • Программирование микроконтроллеров.

Soft skills

  • Работа в команде, в т. ч. умение распределять задачи между членами группы и удерживать выделенные роли.
  • Целеполагание, т.к. задача финала объёмная и необходимо решать ее в несколько этапов.
  • Планирование рабочего времени — необходимо строго укладываться в установленные сроки.

Рынки НТИ

  • AeroNet
  • AutoNet
  • MariNet