Startup-Hackathon 1Q20

Общая информация:

При помощи встроенных в смартфон датчиков (акселерометр, магнитометр, гироскоп, барометр) можно получить много полезной информации о физической активности человека. Самый известный пример это - шагомер. А можно ли трекать другие популярные спортивные активности при помощи обычного смартфона? Например подтягивание, приседания, отжимания и.т.п.?

Задание

Придумай себе два-три физических упражнения, которые хочешь научиться трекать. Собери необходимый датасет используя обычный смартфон (Android, iPhone/iWatch). Продемонстрируй всем, как с помощью обычного смартфона и твоего приложения можно определять вид физической активности и выполнять подсчет действий.

Что пригодится:

• Бери свой смарфон.
• Если уж совсем нет смартфона, то мы предоставим 3-5 штук на Android.
• Знания основных методов анализа и машинного обучения
• Навыки программирования на Python или C++, Java

Ты кандидат на победу, если:

• Минимум в 8 из 10 тестов физической активности приложение правильно определило вид активности и правильно посчитало количество действий (например отжимания от пола, подтягивание, приседания и.т.д);
• Ты научился трекать три, или даже больше, разных физических активностей;
• У тебя сформируется понимание, как можно повысить достоверность трекинга.

Общая информация:

В WATTS Battery мы создали компактную модульную систему электроснабжения - персональную интеллектуальной электростанцией (wattsbattery.com). Каждый модуль WATTS Battery позволяет запасать энергию, генерируемую солнечными панелями или полученную из сети, и использовать ее в любой момент, когда она действительно необходима, обеспечивая бесперебойное энергоснабжение вашего дома. Один модуль способен питать электроприборы мощностью до 1.5 кВт, но модули можно объединять в систему, тем самым увеличивать общую мощность вплоть до 15 кВт! А это 10 модулей работающих согласованно в стеке на одну нагрузку - подходит для современного загородного дома или квартиры. Каждый модуль имеет встроенную систему управления, помимо этого модуль поддерживает дистанционное управление, собирает и отправляет в облако детальную статистику. Для этого модуль WATTS Battery имеет в своем составе модули беспроводной связи WiFi и процессорный модуль с ОС Linux.

Задача:
В технических системах очень важно иметь возможность обнаруживать признаки поведения, отклоняющегося от ожидаемого, и делать это надо до того, как системы выходят за границы рабочих параметров. Именно для этого нам важно иметь модель идентификации аномалий, чтобы заблаговременно уведомлять пользователя, если требуется внеочередное обслуживание модуля или, если обнаружено отклонение от известного профиля потребления пользователя. Например, самому пользователю будет полезно получить уведомление, когда он забыл выключить утюг или духовку перед выходом из дома. Реализовать модели детекции аномалий поведения модулей и аномалий потребления, при этом предусмотреть возможность дообучения модели по результатам реакции пользователя (пользователь указал, что обнаруженное отклонение является ожидаемым). Предложить модель прогнозирования профиля потребления по историческим данным.

Что может пригодиться:
Python, уверенное знания методов ML (от классических до самых современных), практика использования библиотек ML, понимание особенностей аналитики данных в реальном времени, методов прогнозирования и идентификации аномалий.

Что мы даем:
Полученные с реального модуля технические данные и профиль потребления: много обычных и совсем немного аномальных данных (все как в жизни). Расскажем о структуре наших модулей с технической точки зрения.

Ты кандидат на победу, если:
Сможешь идентифицировать аномалии потребления и аномалии работы модуля по контрольным данным (ты их увидишь в первый раз), твоя модель предсказания потребления покажет близкие результаты к реальному потреблению. Покажешь реализацию воспроизводимого решения задачи (если это обучение) и сделаешь интерпретацию результатов. Плюсом будет, если ты самостоятельно сможешь выгрузить данные из облака (AWS) и предложишь решение для облачной аналитики в реальном времени.

Общая информация:

В WATTS Battery мы создали компактную модульную систему электроснабжения - персональную интеллектуальной электростанцией (wattsbattery.com). Каждый модуль WATTS Battery позволяет запасать энергию, генерируемую солнечными панелями или полученную из сети, и использовать ее в любой момент, когда она действительно необходима, обеспечивая бесперебойное энергоснабжение вашего дома. Один модуль способен питать электроприборы мощностью до 1.5 кВт, но модули можно объединять в систему, тем самым увеличивать общую мощность вплоть до 15 кВт! А это 10 модулей работающих согласованно в стеке на одну нагрузку - подходит для современного загородного дома или квартиры. Каждый модуль имеет встроенную систему управления, помимо этого модуль поддерживает дистанционное управление, собирает и отправляет в облако детальную статистику. Для этого модуль WATTS Battery имеет в своем составе модули беспроводной связи WiFi и процессорный модуль с ОС Linux.

Задача:
Спроектировать и реализовать систему мониторинга и управления сетью модулей WATTS Battery. Для этого придется сделать личный кабинет пользователя, организовать хранение данных модулей в облаке, продумать построение статистики, мониторинг состояния модулей в реальном времени, и все это должно быть доступно как через мобильное приложение, так и через сайт. Хотя это прототип, но решение должно быть масштабируемым до десятков тысяч одновременно подключенных устройств.

Что может пригодиться:
Уверенное знание ОС Linux и системных утилит, свободное владение современным С/С++, AWS (DynamoDB, Lambda, API Gateway и прочие сервисы могут оказаться полезными), Python/Go, JavaScript, Dart, Flutter и пр.. Пригодятся навыки чтения документации, упорство и критическое мышление :)

Что мы даем:
Модуль WATTS Battery, SDK для получения данных модуля и пример использования, макет дизайна приложения и сайта, доступ к AWS для развертывания облачной инфраструктуры и телефон для тестирования :) или можно использовать свой.

Ты кандидат на победу, если:
Сможешь создать систему удаленного мониторинга, начиная с ПО модуля и заканчивая сайтом и кросс-платформенным мобильным приложением (Android/iOS). Поставишь apk на наш тестовый телефон и продемонстрируешь мониторинг (для iOS достаточно показать на своем телефоне), статистику и уведомления о событиях модуля. А потом посмотрим аналогичный мониторинг через сайт. И не забывай, что твое решение должно быть масштабируемым до десятков тысяч модулей! Плюсом будет, если ты продемонстрируешь автоматическое развертывание облачного ПО и предоставишь пакет ПО, который можно будет поставить на несколько модулей WATTS Battery и они тоже подключатся к облаку.

С чем предстоит работать:
Система tau tracker это программно-аппаратный комплекс состоящий их вычислительного блока - "Хаба", модуля и датчиков, размещаемых на особой перчатке и катушки - источнике магнитного поля.
Система определяет положение и ориентацию своих датчиков в пространстве, система вычисляет координаты относительно центра катушки и углы относительно вектора гравитации и направления на север.
Однако для решения многих прикладных задач может быть достаточно распознавания жестов, подаваемых пользователем, даже вне поля катушки (т.е. без знания координат).
Например можно управлять домашней автоматикой, носимой электроникой и т.п.
Жест (от лат. gestus — движение тела) — некоторое действие или движение человеческого тела или его части, имеющее определённое значение или смысл, то есть являющееся знаком или символом.

Задание:

• Принять и разобрать поток данных, приходящих по сети из системы. (что бы не тратить время будут даны примеры кода на C++, C# и Java)
• Придумать 4 жеста для распознавания
• Жест может использовать как одну так и две руки (перчатки)
• Написать демо-приложение для распознавания жестов, приложение должно как минимум выводить номер распознанного жеста
• Продемонстрировать работоспособность демо-приложения

Что пригодится:

• Понимание принципов построения нейронных сетей
• Опыт работы с библиотекой tensorflow или подобными (caffe, CNTK, Deeplearning4j, pyTorch)

Ты кандидат на победу, если:

• Для демонстрации каждого жеста тебе будет дано 10 попыток. В 8 из 10 попыток твой жест должен быть распознан корректно
• Есть идеи как улучшить надежность работы распознавателя, как выделять жесты из "фонового шума"

С чем предстоит работать:
У tau tracker есть программно-аппаратный комплекс, состоящий из вычислительного блока - "Хаба", модуля и катушки - источника магнитного поля.
Система определяет положение и ориентацию своих датчиков в пространстве, система вычисляет координаты относительно центра катушки и углы относительно вектора гравитации и направления на север.
Одним из возможных применений является управление чем-либо в реальном или игровом мире (т.е игровой контроллер).

Задание:

• Используя один модуль, т.е. имея его координаты и углы ориентации, реализовать управление в одной из микро-игр Unity, например Karting (выбор сценария игры на усмотрение участника)
• Импортировать микро игру из asset store или создать свою
• Использую плагин tau tracker для Unity получить координаты и углы ориентации модуля из системы
• Реализовать управление персонажем с помощью модуля tau tracker
• Продемонстрировать управление персонажем

Что пригодится:

• Опыты работы с Unity

Ты кандидат на победу, если:

• Реализовал управление игрой при помощи модуля tau tracker
• Управление игрой ощущается "нативно"
• Есть идеи как улучшить/расширить возможности по управлению игровым персонажем

Краткое описание.
Мы уже привыкли к мобильным роботам, выполняющим на мероприятиях различные простые задачи - приветствие гостей, раздача рекламных материалов, доставка разных грузов. Все они имеют подвижную колесную базу, яркий корпус с интерфейсами и функциональные верхние конечности. Но потенциал промо-роботов далеко не исчерпан. В нашем треке мы предлагаем придумать своего промо-робота, используя нашу готовую робототехническую тележку.

С чем предстоит работать:
Наша робототехническая мобильная тележка способна свободно двигаться посредством удаленного ручного управления или по заданной программе с использованием различных алгоритмов и датчиков. Наша тележка это 3/4- опорная алюминиевая конструкция размером 60х30 см., управляемая с помощью контроллера Arduino, с приводом на 2 колеса по бортам. Внешнее подключение по Wi-Fi или Bluetooth. Общая грузоподъемность до 50 кг. Максимальная скорость движения 10 км/ч. Источник автономного электропитания - аккумуляторы, необходимые для работы тележки в течении 3-4 часов, преобразователь для предоставления различных номиналов и видов энергии от 12 до 220В. Дополнительно для тележки есть всевозможные элементы, которые мы предоставим на выбор участникам: светодиоды, экраны различных размеров, камеры, приводы, хваты, рычаги, датчики, контроллеры, колонки, микрофоны.

Задача:

• Придумать и собрать прототип своего промо-робота, например для постоянной работы в Технопарке Сколково. Промо-робот в идеале должен уметь:

-перемещаться по определенной территории
- издавать звуки и привлекать внимание людей
- реагировать на голос / звуки/ движения
- выводить информацию на экраны интерфейса
- распознавать лица людей
- подтягивать информационные ресурсы из Интернета
- иметь внешний интерфейс управления
- и что-то еще на усмотрение участника

• При создании корпуса робота применить свой креатив и навыки прототипирования - от картона и ножниц до 3D принтера/лазера/фрезера.

Тебя пригодится:

• Навыки 3D моделирования, Fusion или аналоги
• Опыт или желание работать с 3D станками
• Инженерное мышление
• Навыки работы с Arduino
• Python или Scratch

Ты кандидат на победу, если:

• Твой промо-робот наделен полезной для людей функцией и задействует все свои элементы и датчики для выполнения этой функции (то есть датчики не просто так приделаны)
• При создании промо-робота применялся креативный подход и инженерное прототипирование
• Промо-робот имеет меню и систему управления

С чем предстоит работать:
Мы разработали компактный мультисенсорный регистратор для IoT, который назвали AlphaCubic (https://alfacubic.com/). Это устройство с автономным питанием предназначенное для сбора, обработки и передачи данных о параметрах окружающей среды, конструкций и оборудования. Устройство уже умеет определять качество воздуха, содержание СО, температуру, влажность, атмосферное давление, освещённость, микроускорения, вибрацию, наклон и имеет низкое энергопотребление. Универсальный GRIO разъём обеспечивает подключение внешних датчиков и исполнительных устройств.

Задача:
Используя AlphaCubic придумать ему самое оригинальное применение, задействовав максимум его встроенных датчиков.

Тебе пригодится:

• Опыт работы с микроконтроллерами
• Знание С++, Python

Ты кандидат на победу, если:

• Смог разобраться с устройством AlphaCubic, его датчиками и инициализировать их
• Придумал и продемонстрировал оригинальную идею с применением AlphaCubic

С чем предстоит работать

В компании есть сложный комплекс по лазерно-плазменной обработке с двумя несвязанными системами управления на Windows. Сейчас для запуска процесса обработки требуется большое количество операций на разных рабочих местах: на одном - настройка параметров лазера, на другом - управление передвижением лазера.

Задача
Необходимо найти решение для централизованного управления с одного рабочего места сразу двумя разными программами, установленными на двух других рабочих местах с разными операционными системами.
Программы для управления лазером предоставляет Оптогард Нанотех, либо ты можешь выбрать любые другие две программы для демонстрации своего решения.

Тебе пригодится

• знание любого языка программирования
• виртуальные машины, эмулирующие несколько ОС, либо несколько рабочих станций
• опыт разработки пользовательских интерфейсов (UI)
• знание технологии Robotic process automation (RPA)

Ты кандидат на победу, если:

• разработал и продемонстрировал UI для централизованного управления двумя программами Оптогард Нанотех
  
• либо доработал готовое решение на RPA для управления двумя программами и тоже продемонстрировал
• лучшим будет признано решение с минимальной задержкой команд управления

Придумать и предложить свой прототип программы для массового анализа 3D-моделей/чертежей различных узлов и деталей, выгодных для перевода на печать с традиционных технологий.