От умных кроссовок до выгодных заводов. Что такое «интернет вещей» и как он развивается в Смоленской области

Фото — enewz.ru

Умные кроссовки, дом и производство – интернет вещей оккупирует иностранные и российские рынки. SmolDaily.ru решил разобраться в современных технологиях и выяснить, как главный тренд IT-сферы представлен в Смоленской области.

Фитнес-трекер (или по-простому браслет, отслеживающий количество шагов, расход калорий и пульс) есть уже у многих. Его можно синхронизировать с весами и даже «умными» кроссовками. Вероятно, в скором времени к этой цепочке подключится и холодильник, который будет блокировать свои двери после 19:00, если его владелец не выполнил заданную норму нагрузки. Эта взаимосвязь – лишь один из примеров внедрения интернета вещей (Internet of Things или IoT) в обычную жизнь.

IoT – это система, благодаря которой устройства могут взаимодействовать друг с другом и с внешней средой с помощью своего рода локальной сети. Гаджеты «общаются» между собой, передавая данные, без участия человека. Владелец девайсов должен лишь указать желаемый результат – техника сама найдёт способы его достижения.

Аналитики «Rusbase» подразделяют интернет вещей на потребительский и промышленный. К первому относятся носимые устройства (типа smart-часов и браслетов), умный дом, умная одежда, smart TV и даже умные товары для животных. Промышленный IoT представлен беспилотниками и умным транспортом, системой «умный город» (в Смоленске работает система «Безопасный город»), умными электросетями и рабочими местами, умными заводами и складами.

Что умного в России

Минпромторг начал разработку «дорожной карты» по развитию интернета вещей ещё в 2015 году.  Тогда отмечалось, что за развитие этой отрасли будет отвечать консилиум ведущих IT-компаний.

В сентябре прошлого года Президент РФ Владимир Путин заявил: развитие интернета вещей в промышленности способно радикально изменить экономику страны и сделать её независимой. Современные технологии обсуждали на встрече с представителями информационно-коммуникационного кластера Пермского края.

В Смоленской области технологиями, связанными с интернетом вещей занимаются несколько компаний. Основы IoT начинают преподавать в профильных вузах и знакомить с ним школьников.

SmolDaily.ru поговорил с создателями нескольких проектов. Один из разработчиков, чья система уже успешно работает на производстве, учится в девятом классе.

Интернет вещей на производстве. Всевидящий «Диспетчер»

Разработчики из Смоленска создали промышленную систему мониторинга, способную понять, на чём крупные производства теряют деньги. АИС «Диспетчер» посредством локальной сети «общается» с оборудованием завода и готовит руководителю отчёт о простое и его причинах.

Идея создания системы пришла во время модернизации одного из предприятий. Производственные станки работают по программе, которая загружается на ЧПУ (числовое программное управление). Компания занималась обслуживанием и модернизацией промышленного оборудования и заменяла старые носители программ на современные. Вскоре задачи для станков научились передавать по локальной сети без использования дискет.

— Есть централизованный компьютер, на который загружается программа и передаётся по локальной сети. В какой-то момент, когда мы научились объединять станки в сеть и передавать по ней программы, поняли, что можно получать и информацию с оборудования в реальном режиме времени. Так родилась система «Диспетчер», — рассказывает Василий Чуранов, один из основателей проекта «Диспетчер».

Система мониторинга оцифровывает всю информацию, которая к ней поступает, и составляет полную картину работы оборудования. «Диспетчер» знает, сколько времени работал станок, кто из операторов за ним стоял и какую деталь вытачивал.

— Само оборудование сообщает руководителю о том, сколько проработало. На основании этих данных можно принимать управленческие решения. Менеджер предприятия может увидеть аналитику работы конкретного станка, участка, цеха или всего завода и оценить эффективную загрузку этого оборудования, — отмечает разработчик.

Система научилась определять и причины простоя. Разобравшись с ними, руководитель может сокращать убытки на производстве.

— Наибольшая эффективность производства достигается в тот момент, когда оно работает автономно, без участия человека. Насколько бы станок не был современным, всё упирается в оператора, который рядом с этим станком стоит. Мы и весь мир движемся к автономным производствам с использованием роботов. Это и есть промышленный интернет вещей, — резюмирует Василий Чуранов.

Сейчас «Диспетчер» работает больше чем на 80 предприятиях промышленных регионов Центральной России, Урала, Сибири и в Смоленской области

Не лает и в дом не пускает. IT-охрана

Ещё одно ответвление интернета вещей – потребительское. Второкурсники СФ МЭИ Александр Зайцев и Александр Леонов разрабатывают программу для охраны «умного» дома. Система будет распознавать людей, входящих в жильё, при помощи нейронной сети.

— Сейчас мы адаптируем эту систему под российские реалии, чтобы можно было использовать её в каждом доме. После всех необходимых доработок она будет устойчива к морозам и вандалам, — рассказал SmolDaily.ru Александр Зайцев.

Молодые изобретатели отмечают: процесс обучения сети проходит в 2 этапа. На первом нейросеть разворачивается и обучается на мощном компьютере, при этом для ускорения обучения используется видеокарта, содержащая тысячи процессоров. На втором этапе обученная и готовая к применению нейросеть переносится на портативный компьютер, который и будет применяться для распознавания гостей.

— Человек подходит к дому, его фотографирует камера, и после этого нейронная сеть распознает его. Если его снимок имеется в базе данных друзей ,то выбирается один алгоритм дальнейших действий по пропуску на территорию, а если фотографии в базе друзей нет, то тогда применяется более строгий алгоритм. Единственное — на данном этапе разработки для такого распознавания необходимо, чтобы пришедший располагался в определённой зоне, вблизи камеры, для более детального получения фотографий лица, — говорит Александр.

После обучения систему можно будет перевести в автономную работу с помощью микрокомпьютера – устройство обладающее малым энергопотреблением и соответственно большой автономностью работы.

Авторы проекта отмечают, что подобные разработки применяют службы безопасности аэропортов и вокзалов, но они недоступны для рядового пользователя. Новаторство смоленской данной разработки состоит в том, что ею смогут пользоваться большинство владельцев загородных домов.

Студенты планируют работать над системой ещё около полугода: за это время они опробуют её настройку на реальном объекте и проведут тестирование.

— По окончанию работ будем заниматься оформлением свидетельства на регистрацию программ, то есть получать патент, а также продвижением её на рынок интеллектуальных систем умного дома, — подытоживает один из разработчиков.

Большой проект маленького разработчика. IoT для безопасности

Роман Морозов, девятиклассник из лицея имени Кирилла и Мефодия, разработал проект, который успешно применяется на смоленском производстве пиломатериалов. Система мальчика защищает лесообработку от возгорания.

— Проект создан для решения проблем, связанных с обслуживанием сушильных камер для древесины. В цехах применяются мощные трёхфазные электрические вентиляторы на 380 Вольт и газонагревательный прибор. Такие двигатели имеют много недостатков, например, при пропадании питания хотя бы на одном из проводов или изнашивании подшипников, двигатель перегревается, «клинит» и может загореться. Если двигатели перестанут работать, то температура воздуха в сушильной камере сильно увеличится, что приведёт к появлению микротрещин и других дефектов на древесине. Заказчик попросил решить эту проблему, так как после выхода из строя двигателей требуется дорогостоящий ремонт, — рассказал редакции Роман.

Разработанная юношей система способна предотвратить аварийные ситуации. Также с её помощью за процессом производства можно наблюдать через Интернет: управлять освещением, включать и выключать двигатели.

Не так давно девятиклассник стал одним из победителей конкурса проектов «Большие вызовы – Смоленск: разработка проектов по приоритетным направлениям современной науки и техники». Интеллектуальное соревнование проходило во время смены ассоциации «Смоленский Олимп».

Официально

По словам генерального директора Центра кластерного развития Смоленской области Дениса Аленина, сейчас рынок интернета вещей переживает период бурного роста.

— Ожидается, что эти технологии будут достаточно быстро внедряться в регионах России, причём не только в промышленности, но и, например, в сфере жилищно-коммунального хозяйства. В нашем городе уже есть коттеджи, в которых используются программы по управлению «умным домом»: когда вы уходите на работу, включается система энергосбережения — температура в помещениях автоматически понижается, а за час до вашего возвращения – повышается и становится комфортной для вас. Начинается развитие «умных» систем отслеживания общественного транспорта, паркинга, управления освещением улиц и подъездов, отоплением, вывозом и сортировкой мусора. Это позволит оптимизировать бюджетные расходы, улучшить качество жизни и безопасность населения. Кроме того, стоит обратить внимание и на формирование кадров, инвестируя в исследования, которые необходимы для развития интернета вещей»: речь идет, например, о кибербезопасности.