Умный город
Профиль Умный город Национальной технологической олимпиады посвящен практическому применению знаний электроники и программирования микроконтроллеров в сфере повышения удобства пользования городской и промышленной инфраструктурой с применением цифровых технологий. Профиль направлен на решение задач в области оптимизации, доступности, автоматизации, экономической эффективности и безопасности городской, коммунальной и промышленной инфраструктуры.
Для успешного решения комплексной задачи, которая стоит перед школьниками, им необходимы прочные знания по физике и информатике.
Заключительный этап Олимпиады является логическим завершением подготовительного цикла, включающего два отборочных этапа: индивидуальный и командный.
Знакомство с профилем Умный город начинается с вводного урока, где обсуждается морфологический анализ при разработке новых идей и технологических решений. Школьники разрабатывают концепцию умного пешеходного перехода и погружаются в проблемное и содержательное поле задач профиля. Материалы к уроку можно скачать по ссылке: https://nto-lesson.ru.
Первый отборочный этап состоит из предметного и инженерного туров. Отборочный тур проводится индивидуально дистанционно на платформе Яндекс.Контест. Предметный включает решение задач по профильным предметам — физике и информатике. Данный этап нацелен на отбор участников, обладающих базовыми знаниями по названным дисциплинам.
В ходе инженерного тура первого отборочного этапа проверяются базовые навыки:
- программирования;
- решения алгоритмических задач;
- применения языков программирования для решения физических задач.
Участники решают базовые задачи из области электротехники и электроники — это закладывает фундамент для для успешного прохождения последующих этапов.
Цель второго отборочного этапа — выявление наиболее подготовленных школьников для участия в заключительном этапе, а также углубление в тематику профиля. Данный этап предполагает более сложные задачи, справляться с которыми эффективнее в команде.
Таким образом, в ходе второго этапа участники приобретают дополнительные знания и опыт командной работы, необходимые на заключительном этапе. Именно здесь формируются команды-финалисты.
Задачи второго этапа посвящены актуализации основ радиоэлектроники и электрических цепей, поэтому участникам предлагаются задания, мотивирующие к изучению языков программирования и алгоритмов, приобретению навыков декомпозиции комплексных задач, что позволяет выделить из них наиболее подготовленных.
Для команд-финалистов в качестве подготовительного мероприятия проводится онлайн-хакатон, предоставляющий возможность потренироваться в программировании микроконтроллеров и попробовать в действии различные датчики, с которыми предстоит работать непосредственно на заключительном этапе.
В командном практическом туре заключительного этапа участникам необходимо продемонстрировать свои компетенции и применить навыки, полученные на предыдущих этапах.
Технологическая задача заключительного этапа — создание микрорайона в составе умного города с транспортной системой, включающей в себя умные светофоры и фонари, парковки и шлагбаумы. Это напрямую коррелирует с технологиями умного города, а именно, с созданием единых ресурсов обработки информации внутри него. Разбор задачи помогает участникам лучше понять существующие проблемы, возможности их решения и способы комплексного повышения эффективности городской инфраструктуры.
Для отладки решений за каждой командой закрепляется макет микрорайона, монтирующийся в полигон умного города. Полигон включает трассу с черной линией и места для парковки электрокаров, железную дорогу, проходящую через микрорайоны всех команд.
Команды подключают комплектующие согласно спроектированным схемам. Все элементы должны взаимодействовать с локальным сервером, который, в свою очередь, коммуницирует с центральным городским сервером. Справиться с такой комплексной инженерной задачей в установленные сроки под силу только хорошо подготовленной и слаженной команде, члены которой обладают навыками в программировании и электронике, а также владеют тайм-менеджментом.
Кроме командной задачи участники должны решить задачи повышенной сложности по физике и информатике на индивидуальном предметном туре заключительного этапа. Это позволяет им продемонстрировать свои теоретические знания, умения и уровень подготовки.
Приобретенные в профиле компетенции помогают выпускникам реализовывать свои проекты в области интеллектуальной прикладной электроники и интернета вещей. Полученные навыки отвечают современным трендам экономики — востребованности в создании интегрированных компьютерных систем управления.
