Как цифровые сенсорные системы объединяют образование, науку и производство: кейс Центра компетенций НТИ «Сенсорика»

В МИЭТ работает Центр компетенций НТИ «Сенсорика» – один из лидеров в сфере разработки технических средств и систем восприятия, распознавания и взаимодействия с реальным миром. Одно из подразделений Центра – НОЦ «Распределенные цифровые сенсорные системы» (НОЦ РЦСС) – занимается разработками в области телекоммуникаций, в том числе для организации взаимодействия разнородных датчиков в распределенных системах. Предоставленное Фондом НТИ финансирование для комплексного научно-технического проекта «Система сбора, обработки, передачи, хранения и визуализации информации с разнородных датчиков, сенсоров и сенсорных систем» позволило расширить участие в научных исследованиях студентов, молодых ученых и преподавателей. Подробнее об этом – в нашем материале.

Наука и образование

Разработанные в НОЦ РЦСС технологические решения уже сейчас активно используются в различных научных проектах МИЭТ, открытым благодаря стратегическим государственным программам и проектам, например таким как «Лидирующие исследовательские центры» и «Приоритет 2030». Ученые и преподаватели НОЦ РЦСС перенесли полученные научно-технические результаты в образовательные программы Центра НТИ «Сенсорика», Института перспективных материалов и технологий (ПМТ), кафедры Телекоммуникационных систем (ТКС) и вузов-партнеров (ТУСУР и МИРЭА). Например, были созданы дополнительные образовательные программы: «Цифровая платформа для распределенной сенсорной системы» и «Цифровые платформы в метеорологических и экологических системах».

Цель первой программы – сформировать у слушателей компетенции, необходимые для разработки и практического использования сквозных технологий Национальной технологической инициативы. Второй дополнительный блок ставит задачи повысить профессиональный уровень специалистов по разработке и эксплуатации цифровых сенсорных платформ при решении экологических и метеорологических задач.

Полученные результаты были использованы и в базовых дисциплинах: в виде лабораторных комплексов или лабораторных практических занятий. Студенты получили возможность изучать «Протоколы ТКС», «Основы построения систем IoT», а также характеристики отечественного оборудования, созданного для будущей интеграции в цифровую независимость страны.

Ориентир на технологический суверенитет и отечественного производителя

«В Центре НТИ «Сенсорика» большое внимание отводится технологиям, – говорит руководитель НОЦ РЦСС, заведующий кафедрой телекоммуникационных систем, Александр Бахтин. – В 2021 году компания «Элвис» предоставила нам несколько процессоров «Скиф» для совместного тестирования и адаптации разработок под отечественную электронную компонентную базу (ЭКБ)».

Вся теоретическая и практическая база «Скифа» была внедрена в лабораторные работы, тестовые задания и конкурсные мероприятия, в ходе которых студентам старших курсов кафедры ТКС предоставили возможность проявить свой творческий потенциал в области телекоммуникаций. Они разрабатывали основы приемо-передающих устройств, исследовали возможность применения нейронных сетей для разработки коммутационного сетевого оборудования нового поколения и оптимизировали вычислительные функции основных библиотек процессора.

«Этой работой, которая длится до сих пор, мы доказали, что можем предложить рынку набор новых научных решений для разработки отечественного оборудования, – поясняет Александр Бахтин. – НОЦ РЦСС предоставляет как уже проработанные результаты и опытные образцы, так и возможность создания макетов под заказ, например, используя датчики-анализаторы. При этом кафедра ТКС обеспечивает надежный “маршрут” от источника информации до его декодирования на ПК».

Доверенные сенсорные системы

«Помните, когда в начале марта 2019 года в 21-м из 23-х штатов Венесуэлы, а также в Каракасе, внезапно отключилось электричество, и гидроэлектростанция “Эль-Гури” стала беспомощным гособъектом? – вспоминает руководитель НОЦ РЦСС. – Тогда причиной отключения стала кибератака, сработавшая в результате активирования некоего специализированного сигнала из-за рубежа.

Это конкретный пример того, что благополучие любой страны зависит сегодня, в первую очередь, от наличия в ней полностью отечественного программного обеспечения и ЭКБ. Совместно с промышленными партнерами в МИЭТ сейчас, по сути, глобально занимаются именно этими задачами». Один из прототипов решения для экологического мониторинга был успешно реализован в Лидирующем исследовательском центре (ЛИЦ) «Доверенные сенсорные системы».

Александр Бахтин отметил, что разработки РЦСС, связанные с датчиками, сегодня легли в основу доверенной платформы, которая способна обеспечивать сбор и обработку сенсорной информации в различных отраслях экономики и социальной сферы. Был проведен анализ доверенных цифровых платформ разных типов, доверенной электроники для объектов критической информационной инфраструктуры, а также не декларированные возможности электронных устройств. «На основе этого анализа были оценены риски несанкционированного доступа, сбоев и перехватов управления и катастрофических последствий, наподобие тех, что произошли в Венесуэле». Заведующий кафедрой ТКС подчеркнул, что НОЦ РЦСС работает с предприятиями, учеными и начинающими предпринимателями, имея главную цель – создание доверенной электроники цифровых экосистем для дальнейшей безопасной цифровизации различных сфер деятельности человека.

Образование для сотрудников предприятий-партнеров

Партнеры приходят в НОЦ РЦСС не только за обкаткой своих продуктов, но и за знаниями. Для повышения профессионального уровня своих специалистов предприятия стали делать заявки на разработку специальных образовательных программ. В прошлом году АО «Агат» и АО НПЦ «Элвис» заказали в НОЦ РЦСС разработку двух курсов «Основы сетевых технологий» и «Цифровые системы спутниковой связи». Эта работа взаимно обогатила и разработчиков, и заказчиков.

«На мой взгляд, диалог между специалистами всегда позволяет найти истину, но самое главное при интеграции образования, науки и производства в том, что каждый участник получает то, чего ему ранее недоставало: новые знания для сотрудников и «обкатку» образовательных программ, экспериментальные образцы и неожиданные направления научных исследований», – подчеркивает заместитель директора Центра компетенций НТИ «Сенсорика» Алексей Кучеров.

Планы на будущее

Сейчас главная задача НОЦ РЦСС заключается в продолжении развития ключевых направлений научных и научно-технических проектов и создании новых знаний для модулей в образовательные программ по «сквозным технологиям». «Сейчас мы работаем уже над новым проектом, связанным с передачей информации между автомобилями, когда нет сотовой связи. Реализуя такие проекты, мы продолжим развивать новые компетенции у наших студентов в областях цифровой обработки сигналов, программного обеспечения и ЭКБ, инфокоммуникационных технологий и прикладной математики, систем связи нового поколения для IoT и беспилотного транспорта. Безусловно, есть перспективы и в создании устройств на основе новых физических принципов, – заключает Александр Бахтин. – Кроме того, учитывая нарастающий кадровый запрос на студентов, умеющих работать с отечественным оборудованием, мы запустили пилотные проекты тренингов для молодых специалистов, желающих стать первыми в рядах разработчиков отечественных высокотехнологичных приборов».

Источник: Яндекс.Дзен

Автор: Mariam