Современный мир наполнен умными цифровыми устройствами, и понимание их работы как никогда важно для успешной карьеры в области электроники.
Профиль «Цифровые сенсорные системы» посвящен получению, обработке и передаче информации, полученной с помощью сенсоров в цифровых системах. Основой профиля являются технология «Интернет вещей» и технология «Цифровой обработки сигналов». Интернет вещей (internet of things, IoT) — концепция сети передачи данных между физическими объектами («вещами») для взаимодействия друг с другом или с внешней средой. В любой такой системе необходимо получать, обрабатывать и передавать информацию. И тут на помощь приходят технологии цифровой обработки сигналов.
Цифровая обработка сигналов (ЦОС, DSP — digital signal processing) — способы обработки сигналов на основе численных методов с использованием цифровой вычислительной техники. Сигналы, полученные от сенсоров (датчиков), необходимо получить, обработать и передать, используя вычислительные средства, такие как микроконтроллеры и микрокомпьютеры.
В рамках первого отборочного этапа предстоит решить задачи предметного тура по физике и информатике, изучить материалы образовательного блока, решить индивидуально задания инженерного тура, направленные на демонстрацию и развитие требуемых в профиле знаний и компетенций, а также усвоение материалов образовательного блока.
На втором этапе предстоит командное решение заданий, связанных с работой цифровых сенсоров, а именно: на программирование микроконтроллеров, электротехнику, схемотехнику и работу с данными.
Для решения понадобятся знания языков С, С++ и Python, умение работать с микроконтроллерами Atmega и элементной базой. Все предложенные задачи подготовят к успешному участию на заключительном этапе.
В инженерном командном туре заключительного этапа участникам предстоит создать промышленную систему на основе тракта передачи сигнала с применением параллельного цифро-аналогового преобразователя.
Участникам для выполнения задания будет необходимо:
Для решения командам необходимо будет объединить знания из разных областей, используя компетенции и навыки, полученные на предыдущих этапах. В предметном индивидуальном туре участникам будут предложены олимпиадные задания по физике и информатике.
Информация и информационные процессы;
Устройство микроконтроллеров;
Язык программирования C/С++, Python;
Кодирование информации;
Логические основы компьютеров;
Компьютерная арифметика;
Устройство компьютера;
Алгоритмизация и программирование.
Аналоговая схемотехника;
Электротехника;
Цифровая обработка сигналов.
Основы синтаксиса языков: Python/C/C++;
Программирование микроконтроллеров.
Цифровая обработка сигналов;
Программирование микроконтроллеров;
Проектирование электронных схем.
Для участия на втором и заключительном этапах понадобится команда из 3-4 человек.
Лидер: декомпозиция задачи, отслеживание этапов выполнения, разработка архитектуры проекта;
Разработчик аппаратной части: программирование микроконтроллера, обработка аналоговых сигналов;
Разработчик программной части: программирование на языке высокого уровня, обработка и хранение полученных данных с аппаратной части.
Некоторые роли могут выполняться несколькими людьми, равно как и один человек может выполнять несколько ролей. Роль лидера берет на себя один из участников команды. Для более качественного распределения ролей лучше выписать сильные стороны каждого участника и выбрать, что нравится каждому из них, и после этого уже распределить зоны ответственности и обязанности.