Интернет вещей в ВИШ МИФИ

Интеллектуальная, «умная» жизнь создается путем объединения в сеть отдельных устройств или систем. Программирование и индивидуальное управление умными вещами определяют, как они должны вести себя и работать вместе с умными устройствами.

Все слышали словосочетание «Умный дом». Это общий термин для объединения автоматически запускаемых сценариев в помещениях. Например, когда жители покидают дом, дверь автоматически закрывается, отключается отопление и сигнализация. Программируются правила и процессы автоматизации.

Всеми функциями можно управлять удаленно через соответствующее приложение. Сценарии не всегда одинаковы. Они подстраиваются под конкретного пользователя. Программное обеспечение зашифровано и обеспечивает надежную защиту от хакеров.

Можно говорить про технологии, изучать теоретическую и матчасть, а можно применить свои знания для создания практических проектов.

Например, в Высшей инжиниринговой школе студенты магистратуры изучают дисциплину «Основы промышленного интернета вещей». В рамках курсового проекта студенты первого курса направления 09.04.02 «Информационные системы и технологии» Александр Агарков, Эрик Гарифуллин и Владислав Шадрин под руководством преподавателей спроектировали и реализовали проект «Автономная дверь».

В течение первой половины семестра ребята изучали основы программирования на платформе Arduino и учились работать с технической документацией, а после, используя полученные ранее знания и навыки, приступили к выполнению проекта.

На первом этапе были определены технические требования: руководствуясь ГОСТами, студенты сформировали Техническое Задание и Пояснительную записку, а также разработали логическую схему двери.

После полученных корректировок от преподавателей студенты приступили к выполнению работы «руками».

Сначала была создана принципиальная схема работы двери и подобраны основные необходимые ее компоненты (микроконтроллер Arduino Uno, RFID-модуль RC522, Driver BTS7960, кнопка включения, датчик Холла, RFID-метки, Wi-Fi модуль).

Далее шел этап написания программного кода и окончательной сборки макета.

На третьем этапе студенты реализовали программное обеспечение (Telegram -бот) для возможности удаленного управления дверью пользователем.

Система представляет собой контроллер Arduino Uno, к которому подключены блоки питания, RFID-модуль RC522, актуатор, датчик Холла, микроконтроллер и Wi-Fi модуль.

Система состоит из следующих узлов:

· Блок питания AC-DC 12v для микроконтроллера Arduino UNO;

· Arduino UNO – предназначен для управления системой;

· Датчик Холла – для контроля состояния двери;

· RFID-модуль RC522 - позволяет использовать RFID-метки;

· Драйвер мотора BTS7960 – управляет мотором;

· Комплект из соединительных проводов, резисторов и светодиодов;

· Актуатор 12v с блоком питания – управляет закрытием и открытием двери;

· Микроконтроллер ESP8266 Wi-Fi MCU – позволяет удаленно управлять дверью;

· Программное обеспечение – для обеспечения удаленного управления.

Arduino Uno осуществляет управление умной дверью с помощью Telegram-бота через Wi-Fi модуль.

Wi-Fi модуль выступает посредником для передачи информации в Telegram-бот, где пользователь может управлять дверью.

Результатом стал макет «Автономной двери», представляющий собой реальный прототип двери а также полностью проработанная техническая документация и программное обеспечение к нему. Дверь может открываться как вручную (с использованием технологии RFID-меток), так и дистанционно (через телеграм-бот), количество пользователей с уникальным ID задается программно. Студентами также были предусмотрены различные внештатные ситуации (попадание инородного предмета в створ двери, попытка взлома двери и т.д.).

Проверка работоспособности Wi-Fi соединения пользовательского приложения с автономной дверью производится при использовании смартфона в качестве Wi-Fi точки. В ходе проверки производится подключение двери вызовом команды «/start» в Telegram-боте.

Проверка считается успешно завершенной в случае, если при подключении загорается светодиод в правой верхней части двери, а в пользовательском приложении появляется сообщение «Hello, name».

Кстати, все студенты Высшей инжиниринговой школы НИЯУ МИФИ уже с первого семестра магистратуры сразу же трудоустраиваются в инжиниринговый дивизион ГК "Росатом", где в рамках практики работают над реальными индустриальными цифровыми проектами и получают корпоративную стипендию. Студенты, это ваша возможность!

Магистратура ВИШ МИФИ готовит специалистов в области цифровой трансформации жизни, цифровой трансформации экономики, цифровой трансформации технологии и индустрии.