Интернет вещей Юниор Профи: как завоевать первое место

В рамках Всероссийского технологического фестиваля PROFEST прошел Национальный чемпионат ЮниорПрофи (бывший JuniorSkills). Как прошли соревнования в компетенции Интернет вещей, рассказывает Николай Колегов, тренер учеников, занявших первое место.

ЮниорПрофи (JuniorSkills) – это программа ранней профессиональной подготовки и профориентации школьников 10-17 лет. Она была инициирована в 2014 году Фондом Олега Дерипаска «Вольное Дело» в партнерстве с WorldSkills Russia при поддержке Агентства стратегических инициатив, Министерства образования и науки РФ, Министерства промышленности и торговли РФ. Соревнования проводятся по 17 компетенциям, среди которых Мобильная робототехника, Интернет вещей и другие. Мои ученики Денис Гоголев и Александр Щукин прошли региональный отбор в Перми и в Москве на Национальном чемпионате заняли первое место.

Думаю, стоит начать с предыстории. Мы, как и многие, начинали свой путь с конструкторов Lego, участвовали в соревнованиях различного уровня, занимали призовые места. Но постепенно отошли от соревнований этого вида, ввиду усложнения заданий соревнований и необходимости соответствия по деталям. Мы перешли в творческую категорию, где была большая свобода в плане комплектации, начали использовать электронные компоненты в связке с блоками NXT, а также различные конструкции из алюминия. Постепенно перешли к использованию отладочных плат Arduino, начали осваивать пайку.

Примерно год набирались опыта, работая с электроникой и программированием в текстовых средах, не всегда получалось так, как хотелось. За это время сменили отладочные платы UNO на NANO, но недостаток обоих видов плат заключался в ограниченности ресурсов AVR контроллеров. Прошлым летом мы решили перейти на отладочные платы на базе контроллеров ESP8266 и ESP32. С этого момента началась разработка устройств, подключаемых к Интернету, и мы начали освоение удалённого управления/прошивки контроллеров. На данном этапе, кроме написания скетчей, добавилось программирование веб-приложений. На аппаратном уровне постепенно стали отказываться от стандартных датчиков, начали осваивать процесс проектирования и изготовления плат.

Сейчас, когда количество устройств на базе сетевых контроллеров растет, перед нами возникает необходимость контроля и автоматизации целых сетей из умных устройств: умных ламп, различных датчиков, счетчиков, вентилей, камер видеонаблюдения, бортовой электроники и т.д.

Теперь собственно по соревнованию

На чемпионате ЮниорПрофи я работал экспертом, как и многие другие тренеры. Между экспертами сложились дружеские отношения. В некоторых случаях я вставал на защиту команд из других регионов. Например, ребята (10+) из Красноярского края работали на платформе Blynk, а на площадке Интернет был запрещен. Пришлось объяснять другим экспертам, как функционирует эта платформа, думаю, косвенно это помогло при оценке нашей команды — во второй и третий день были высокие баллы по большинству пунктов.

Своим ученикам я сказал, чтобы не терялись, если что-то не работает, не стеснялись обращаться к другим экспертам. В результате, по-моему, они даже замучили технического эксперта. При защите в последний день мои ученики очень дерзко отвечали на каверзные вопросы экспертов. Гоголев Денис очень любит дискутировать (и по делу, и без дела) — в Москве это оказалось к месту.

День первый

В первый день нужно было подготовить презентацию про Интернет вещей на предприятиях, но компьютеры предоставили без MS Office. Без стандартной РowerРoint представить результат работы, используя графики, нарисованные от руки, без поддержки письменного текста получилось далеко не у всех – оценки нашей команды были средними.

День второй

Во второй день требовалось собрать и запрограммировать модель гаража на базе Arduino UNO, настроить мобильного робота на базе ESP8266, оба устройства подключить к платформе ThingWorx, обеспечить ручное управление через платформу. Задание оказалось очень трудным.

Во-первых, долгий отклик от серверов (порядка 20 секунд), причем платформа не была настроена на работу с http-запросами. Лишь когда настройки ThingWorx поменяли, работать стало легче. На компьютерах не были установлены драйвера программатора плат, поэтому пришлось ходить с флешкой по компьютерам и всем устанавливать драйверы.

Во-вторых, участники долго разбирались со сборкой гаражей (ребята всё-таки не строители-монтажники).
В итоге ни одна команда не уложилась по времени. Организаторы приняли решение дать ребятам еще полтора часа утром третьего дня на доработку и только потом оценивали выполнение задания.

День третий

Задание третьего дня — обеспечить автоматическую работу гаража, созданного накануне, и тележки, их сетевое взаимодействие через Thingworx, т.е. обеспечить заезд машины в гараж по нажатию одной кнопки в веб-интерфейсе. Никто из участников не смог заставить работать мобильного робота, из-за того что во второй день все занимались «строительством» гаражей. Но с автоматикой гаража разобрались большинство участников, а вот машинку закатывали вручную. У моих учеников проблем с ThingWorx проблем не возникло, подключили оба контроллера. Написали сложный мешап с несколькими вкладками. Это обусловлено тем, что Щукин Александр учился создавать веб-интерфейсы с лета, работал с html, Blynk, Home Assistant и ThingWorx. Ребята нашли способ установить датчик освещенности в пол, чтобы фиксировать присутствие машинки в гараже. Ну а то, что машинка не поехала, то аргументировали нехваткой времени и плохим качеством компонентов. Итог — получили лучшую оценку.

Итог

• Достаточно сильной, на мой взгляд, была команда из Мурманска: толково проработанная программная часть, аккуратный мешап. Но их конструкцию нарушили при проверке, поэтому по баллам они потеряли.
• Самой хитрой оказалась команда 14+ из Красноярска. Они сделали веб-сервер на флешке и унесли его с собой в гостиницу на доработку, но в третий день были пойманы и оштрафованы по баллам.

Первый и второй день казалось, что все — конец, на третий день стало легче. Но первого места в Москве я совсем не ожидал.

Теги: JuniorSkills, PROFEST, robofest, интернет вещей, Москва, новости, Пермь, робототехника, Робофест 2019, соревнования, фестиваль