Сенсоры, разработанные в Вышке, будут работать в Антарктике
Мультисенсоры, разработанные в МИЭМ НИУ ВШЭ, стали частью оснащения сети NB-IoT, которую компания МТС развернула на российской антарктической станции «Прогресс». Основной задачей работы системы является контроль целостности взлетно-посадочной полосы.
Как рассказал советник МИЭМ НИУ ВШЭ Василий Буров, для работы над антарктическим проектом была создана группа, ее статус не был оформлен, но по сути она была проектно-учебной. В ее состав вошли преподаватели Илья Иванов и Александр Семион, студентки четвертого курса Нелли Санникова и Лада Чуркина и магистры направления «Интернет вещей» Михаил Денисов и Александр Ильин. Сам Василий Буров стал научным руководителем этой группы.
«Мне не первый раз довелось работать со студентами, сотрудничаем на многих проектах, – говорит Александр Семион, менеджер проектного офиса, разработчик корпуса и электроники тестового устройства. – Это непросто, но интересно, особенно когда имеешь дело с ребятами, способными самостоятельно “запилить” какой-либо проект. В случае с работой над мультисенсорами для связи в Антарктиде это было удачное сотрудничество с одним из таких – Александром Ильиным».
Времени было очень мало, поэтому пришлось делать устройство самостоятельно, «собрал его на своих мощностях», рассказывает Александр Семион. Прошивку написал и отладил Александр Ильин, его роль была очень важной. Устройство работает для прототипа хорошо, хотя трудности были – например, возникали проблемы с настройкой параметров связи в Антарктиде.
Сейчас мы делаем новое устройство, и работать по этому проекту будут в основном студенты
В сжатые сроки было сделано тестовое устройство, которое отправилось в Антарктиду. Опыт работы с ним позволил уточнить требования и характеристики для проектирования новой версии датчиков для мелкосерийного производства, которые будут работать уже в промышленном режиме. По словам Василия Бурова, разработчики планируют завершить работу над этими устройствами к концу учебного года.
Василий Буров, советник МИЭМ НИУ ВШЭ
Узнав о проекте наших партнеров из МТС и потребностях полярников, мы решили, что для нас это хорошая задача для построения вокруг нее студенческой проектной работы – да и просто сама по себе она интересная. Этот проект прекрасно ложится в логику ориентации МИЭМ на различные стороны разработки киберфизических систем и позволяет применить высокие компетенции в области интернета вещей в необычной сфере.
Первыми в ряду разработок для Антарктиды стали созданные в МИЭМ НИУ ВШЭ мультисенсоры, позволяющие проводить регулярный мониторинг температуры льда и снега – как на поверхности, так и на глубине до 1 метра c интервалом 10 сантиметров; оценивать сдвиги поверхности благодаря GNSS-позиционированию. В результате усиливаются возможности контролировать появление в нижних слоях ледяной плиты подтаивания и эффекта водяных линз. Таким образом, можно снижать риски опасных провалов снега.
«Эта работа дает уникальный опыт – начиная от назначения и условий работы устройств, использования современного и пока не получившего широкого распространения в нашей стране стандарта связи, и заканчивая тем, что транспортное сообщение с Антарктидой более редкая вещь, чем космические полеты», – говорит Василий Буров, подчеркивая, что МИЭМ планирует максимально капитализировать полученный опыт и в проектах для рынка.
Также планируется и дальше развивать работу с полярниками по созданию уникального оборудования как для эксплуатации полярных станций, так и для научных целей. Например, одна из научных задач связана с использованием трекеров, которые могут быть утрачены, и, соответственно, в них надо использовать специфические элементы питания, безопасные для природы.
Ближайшим результатом будет создание собственной платформы для построения автономных систем интернета вещей, работающих на базе стандарта связи NB IoT и предназначенных для эксплуатации в неблагоприятных условиях.
Трекеры, мультисенсоры и датчики, работающие на сети, позволят исследовать движение ледников и снежного покрова, контролировать целостность снеговых взлетно-посадочных полос и микроклимат в жилых и рабочих помещениях, рассказали в МТС. Сеть NB-IoT на частоте 900 МГц доступна на территории станции «Прогресс» и в радиусе до 35 километров вокруг в зависимости от рельефа местности. Данные с устройств поступают на сервер, установленный в Арктическом и антарктическом научно-исследовательском институте (ААНИИ) в Санкт-Петербурге. МТС разработала для полярников специальную платформу, которая визуализирует полученную с датчиков информацию в виде удобных таблиц и графиков. Визуализация осуществляется на дополнительном сервере на основе микрокомпьютера Orange-Pi, расположенном на станции, что позволяет сократить объем передаваемого на большую землю трафика.