«Объектом исследования является энергоэффективность использования образовательными учреждениями ресурсов, относящихся к системам наружного и внутреннего освещения. Предмет исследования — повышение эффективности систем искусственного освещения образовательного учреждения. Цель — разработка технологии создания систем интеллектуального освещения», — сказал Ярослав на защите своего проекта.

«Ещё при получении задания кафедрой был задан вектор на создание инновационных продуктов в рамках технологии Смарт Сити. Поэтому сегодня основное направление развития проекта — создание готового предложения с целью включения его в продуктовую линейку заказчика», — добавил он.

Работа, в целом, ведётся из расчёта на конечных пользователей и образовательные организации. Светильник в первом случае является индивидуальным, его можно установить в любом удобном помещении (на кухне, в гостиной, кабинете).

«Мы планируем создание двухтонового светильника, с возможностью регулировки холодного/тёплого света. С утра человеку комфортнее с более холодным светом, к вечеру — теплым», — уточнил молодой учёный.

Работа в направлении учреждений среднего общего образования была положена в основу магистерской диссертации Ярослава Волоха.

«Система здесь должна быть более или менее экономичной, плюс экономически выгодной, то есть должна через некоторое время окупаться. Соответственно, здесь мы используем такие схемы, где несколько светильников управляются от одного контроллера. Один контроллер у нас используется на четыре светильника. Получаем в результате управление линейками, что хорошо для классов школ, где это прописано на уровне СанПиН», — рассказывает магистрант.

Ещё одна сторона его исследования – изучение динамического освещения, то есть влияния освещения на работоспособность человека.

«За регулирование циркадных ритмов в организме человека отвечают биологические часы. Они, в свою очередь, контролируются нервной системой, которая отвечает также за зрительные функции. Влияние освещения на состояние человека сегодня представляет большой интерес для учёных», — рассказывает Ярослав.

По его словам, передовой организацией, которая занимается сегодня биоритмическим освещением в России, является компания «Световые технологии».

«Совместно с Казанским госуниверситетом, они проводили исследование, в ходе которого доказали факт влияния освещения на работоспособность студентов. Соответственно, они предлагают линейку продуктов, связанных с биоритмическим освещением. Но это довольно узкое направление. Мы хотим затронуть как динамическое, так и биоритмическое освещение», — отмечает исследователь.

В ходе работы был рассмотрен опыт создания и внедрения подобных систем в России и за рубежом. Отправной точкой послужил опыт Челябинской школы 12, ставшей экспериментальной площадкой для внедрения таких систем для образовательных учреждений.

Представленная технология позволила создать на её основе прототип системы интеллектуального освещения. Для этого также было разработано мобильное приложение.

Собственная экспериментальная площадка для данного проекта в настоящее время уже сформирована на базе Центра интеллектуальных систем ТИУ.

«Здесь мы будем проводить дальнейшие исследования. Отрабатываем алгоритм управления, чтобы светильники держали конкретный порог, который назначен именно для школьников, не светили, например, ярче или слабее, что тоже вызывает дискомфорт», — рассказывает Ярослав.

После всей настройки, по его словам, планируется передача системы в промышленную разработку, патентование, включение в линейку продуктов заказчика. Интерес к технологии сегодня проявляют ПАО «Ростелеком», ООО «ИнНова».

«Я был на стажировке в Словакии, а когда вернулся, мне была озвучена эта задача. Тема показалась интересной, я взялся за неё, — рассказывает Ярослав о том, как всё начиналось примерно год назад. — Однозначно нельзя сказать, что это только моя работа. Она ведётся в ИТ коворкинге ТИУ, на площадке которого взаимодействуют специалисты разных профилей. Я сам в проекте больше, как проектировщик автоматизированных систем, разработчик программного обеспечения. В нём также участвуют специалисты по схемотехнике, электротехнике. Есть специалист, который пишет работу по биоритмическому освещению. Она тоже даёт нам ценные подсказки. А вообще всё начиналось с хакатонов, хардатонов, в которых я тоже участвовал не один, а в командах с ребятами. Все они тоже стояли у истоков данной работы».

Отметим, прототип системы был представлен на мини-хакатоне «Интеллектуальное освещение «Умного города» в ЦИС ТИУ, а также на финальном этапе XXIII областного фестиваля «Студенческая весна», где в общем зачёте среди образовательных организаций профессионального и высшего образования команда «Коворкинг ТИУ» заняла с ним первое место в номинации «Научно-техническое творчество».

По итогам защиты проектов, выпускная квалификационная работа Ярослава Волоха получила наивысшую оценку 100 баллов.

Научный руководитель проекта «Разработка системы интеллектуального освещения образовательного учреждения» – доцент кафедры АТСиДМ Алёна Антипова. Рецензент – доцент кафедры АТСиДМ Денис Райшев. В рецензии указано на необходимость разработку запатентовать.

Напомним, разработка технологии создания систем интеллектуального освещения ведётся в ТИУ в рамках стратегического проекта Smart City (входит в Программу развития опорного вуза).

Проект охватывает более 20 направлений («Умная дорога», «Умное производство», «Умный дом», сферы ЖКХ, экологии, образования, медицины и др.), в нём участвуют 15 учебных кафедр (ведущая – Автомобильного транспорта, строительных и дорожных машин), Многопрофильный колледж ТИУ.

Руководитель стратегического проекта – заведующий кафедрой АТСиДМ, доктор технических наук, профессор ТИУ Олег Данилов.