Интернет вещей для «чайников»: как подготовить ребёнка к соревнованиям JuniorSkills

Научить тостер собирать информацию о потреблении углеводов и получить в конце месяца рекомендации для вашего здоровья? Возможно, вы удивитесь, но такие штуки может сделать ваш ребёнок. Разбираемся, где и как дети получают навыки будущего, которое уже наступило.

«Умный дом» и «интернет вещей»

Интернет пестрит статьями на тему «умных вещей», в которых технически подкованные специалисты жонглируют терминами «интернет вещей», «умный дом», «IoT» и так далее. ЦМИТы, студии и кружки в школах готовят из детей юных повелителей «умных» объектов и учат их творить собственные системы на готовых примерах.

«Умный дом» — это замкнутая система, организм, состоящий из мозга-контроллера и датчиков, который любой человек может настроить под свои цели. Например, чтобы дома его встречала горячая ванна — пожалуйста. Запрограммировал, и ванна начнёт наполняться по команде с телефона. Поставил датчик на крышу дома и на окна, связал их между собой специальным кодом (это уже более продвинутая стадия), и при первых каплях дождя датчик даст сигнал окнам — они закроются, чтобы занавески не намокли.

Как вы уже поняли, телефон в данном случае является своеобразным пультом управления всеми возможностями (читай «датчиками») «умного дома». Сигнализация, освещение, видео и аудиосистемы, мультиварки будут слушаться вас по звонку, смс или голосовому сообщению. Хотите посмотреть за домом внутри и снаружи, греясь в лучах солнца на пляже другой страны? Получите изображение с камер прямо на телефон. Умный дом позволит проследить, сколько времени ребёнок проводит за компьютером, проконтролировать, постирала ли машинка белье.

С «интернетом вещей» немного сложнее. Интернет вещей (Internet of things, IoT) — это много отдельных систем с датчиками (например, умный дом, умная теплица, умный гараж и другие «умности»), которые через сеть (интернет) общаются друг с другом с помощью облачного интерфейса и могут обмениваться информацией и даже продуцировать «собственные решения», выраженные в какой-то команде, отправленной другой системе.

Объясню на примере: допустим, у вас есть умный тостер с интернетом, который собирает информацию о суточном потреблении вами углеводов. У вас также есть такая система, как умный браслет, контролирующий показатели вашего здоровья и активности. А теперь представим: в конце дня тостер, связавшись с браслетом и получив от него информацию о вашей активности за день и показателях здоровья, свяжется с программой вашего лечащего врача и сбросит собранные за день данные. И в конце месяца вы получите на свой компьютер (тоже связанный с вашими системами) рекомендации от врача по питанию и ЗОЖ. Здорово?

Соревнования JuniorSkills

И самое интересное. Всем этим непонятным вещам можно научить. Эта область — фантастическое пространство, позволяющее соединить технические умения, творческие идеи и интеллектуальное развитие (что для каждой мамы чрезвычайно важно). Экспериментальная составляющая «интернета вещей» настолько реально осязаема, что выражается в ежегодных многочисленных соревнованиях в этой области.

Если вы думаете, что все это фантастика и недостижимо для детей, посетите соревнования JuniorSkills. Вы удивитесь и вдохновитесь умениями подрастающего поколения и фэнтазийностью их проектов в этой категории. В соревновании участвуют ребята возрастных категорий 10+ и 14+, которые разрабатывают собственные системы на базе различных контроллеров (это «мозг» системы, который понимает код, написанный ребёнком, и передаёт его датчикам для выполнения) и облачных платформ. Все они позволяют обмениваться информацией между устройствами и датчиками, подключёнными к контроллеру, а также сохранять информацию и обрабатывать данные в облаке. Чаще всего сегодня используются контроллеры Arduino, а в качестве облачной платформы — решение ThingWorx от американской компании PTC. Тем не менее на сегодняшний день уже существует масса других решений, как аппаратных, так и облачных, в том числе и отечественных разработчиков.

Соревнования JuniorSkills — первый шаг к разработке умного дома, умного транспорта и других «интересностей» и «умностей». Умные устройства из мира IoT могут собирать данные из окружающей среды, передавать информацию с помощью интернета (или локальной сети) другим девайсам, а также получать информацию от них. Чтобы устройства обладали «интеллектом», полученные данные должны анализироваться программой, которая делает выводы и принимает решения.

В мире IoT такая программа чаще всего располагается в облаке, что позволяет значительно снизить стоимость «железок», которые необходимо установить дома. Объекты из мира интернета вещей во многом похожи на роботов, и для их создания нужны контроллеры, датчики и исполнительные механизмы.

Существуют и специализированные готовые наборы на основе Arduino, позволяющие войти в удивительный мир интернета вещей, например, СКАРТ проектный. Специалистами был создан оптимальный набор для подготовки одновременно восемь человек. В комплекте три системы: умный дом, умная теплица и умная подводная лодка, набор датчиков, инструкции по сборке макетных стендов, работе с датчиками, подключению к облаку и начальный набор уроков. Контроллер — Arduino, следовательно, отдавать команды датчикам (писать код) придётся в программной среде Arduino IDE.

Преимущества набора в том, что можно осуществить проектную деятельность нескольких групп ребят. Команды смогут одновременно создавать различные собственные «умные» системы, отлаживать их, а потом соединить через сеть и осуществить взаимодействие, получив готовый, возможно, небольшой, но продукт «интернета вещей». Системы «интернета вещей» можно собрать на базе других контроллеров. Компания «ЛИНТЕХ» имеет в своем арсенале уже восемь различных решений, которые можно не только собирать, но и комбинировать между собой, получая данные и управляя системами, подключёнными к разным контроллерам.

Для заметки: задания для компетенции IoT соревнований JuniorSkills разрабатываются специалистами «ЛИНТЕХ», а также ими осуществляется сетевая, техническая и методическая поддержка всех JS-решений, поскольку «ЛИНТЕХ» выступает индустриальным партнёром данной области.

Направление «интернета вещей» разносторонне «прокачивает» способности ребёнка — начиная от инженерных умений и заканчивая личностными составляющими. Все мы понимаем, какие качества развиваются у ребят, какие мозговые функции тренируются и какие доли мозга работают при выполнении определённых заданий. Однако основное во всей этой творческо-экспериментально-технической деятельности наших детей — поддержка наставника (мамы, папы, тренера, руководителя кружка, учителя, даже директора образовательного учреждения).

Идея зажигается внутри ребёнка, а разгорается от окружающих его взрослых. Родители, поддержите инициативу ребёнка. Директора, поддержите инициативу наставника. Дети, зажигайтесь новыми идеями и вовлекайте в них взрослых.