Во всём мире сейчас есть огромный дефицит хороших микросхем, которые производит лишь компания TSMC на Тайване. Последнее десятилетие постепенно, а иногда и скачками, уменьшается количество электронных компонентов, которые продают в России. При этом потребности современного общества в электронных устройствах огромны, ведь мы используем их во всех сферах жизни. Поэтому сейчас России нужны собственные продукты и компонентная база для них. А чтобы индустрия электроники окрепла, нужны изобретатели новых устройств. Значит, необходимы материалы для технического творчества и среда, в которой инженеры смогут творить.
Поэтому по всей России были организованы акселерационные сессии «Настоящее будущее. Русская электроника». Это трек масштабного проекта «Настоящее будущее», посвящённого российским технологиям и образу жизни, представляющий собой часть проекта «Интегратор сообществ Кружкового движения НТИ», утверждённого Советом при Президенте РФ по модернизации экономики и инновационному развитию России.
Главным организатором этой серии мероприятий стала Ассоциация менеджеров культуры — сообщество, профессионально организующее выставки и фестивали. Стратегическими партнёрами ассоциации выступили Министерство науки и высшего образования РФ, платформа НТИ, Агентство стратегических инициатив, Университет 20.35 и, конечно, наше Кружковое движение НТИ.
Алексей Федосеев, президент Ассоциации участников технологических кружков и ведущий акселерационных сессий в Санкт-Петербурге, Казани, Нижнем Новгороде, Томске и Москве, так объясняет необходимость участия Кружкового движения в этой серии мероприятий: «Мы раньше были достаточно нейтральны к конкретным технологиям и занимались в рамках направлений НТИ и НТО многим. Нам было не важно, работать с беспилотниками, искусственным интеллектом или геномным редактированием, если тематика мероприятия современная, технологическая, практическая и интересная. Но в текущей ситуации нам нужно более плотно входить в конкретное содержание кружков. Работать с наставниками и лучшими площадками, делать новые практики и контенты — то есть занимать содержательную позицию.
Кроме того, для Кружкового движения история про электронику — это история соединения цифры и реального мира. С выходом в реальный мир возникает сразу множество непредвиденных ситуаций: радиопомехи, утекающий куда-то ток, вибрации почвы, от которых всё перестаёт работать и другие помехи. Когда ты сидишь в уютном компьютере и просто программируешь в виртуальной среде, ты думаешь, что всё контролируешь. А в киберфизической системе, которая работает с реальной средой, ты убеждаешься, что на самом деле нет. И это гораздо ближе к реальной инженерии, чем чистое программирование. Для нас это очень важно».
Выполненные задачи и платформа «Восток»
Главная задача прошедших акселерационных сессий – сформировать сообщество талантливых любителей электроники. Ведь один профессиональный инженер, работающий над умной теплицей, с вероятностью добьётся меньших результатов, чем сотня энтузиастов, занимающихся тем же.
На акселерационных сессиях по всей России организаторы искали команды с собственными проектами и молодых людей, которым нравится заниматься электроникой и создавать новые устройства. Совместная работа участников сессий была необходима, чтобы заложить основу творческой среды для разработки новых проектов и сообщества технологических энтузиастов, которые через несколько лет создадут уникальные инженерные продукты.
Организаторы оценивают серию прошедших мероприятий как успешную. Участники предложили множество самых разных проектов. Кружковое движение расширило свой круг знакомств: многие ребята, ставшие победителями сессий, раньше не соприкасались с ним, не участвовали в НТО или хакатонах, а просто любят электронику и готовы над ней работать вместе с союзниками.
Также были найдены новые площадки, сотрудникам которых ценна и интересна электроника. Уже в этом году Кружковое движение начнёт работать с ними над созданием мероприятий для укрепления нового сообщества.
«Лично мне кажется важным, — рассказывает Алексей, — чтобы мы как Кружковое движение более плотно приняли участие в таких вещах, как новые модели кружков, их устройство и наполнение. Здесь на первый план выходят сквозные универсальные темы, и электроника является одной из них. Не важно, чем ты занимаешься, биотехнологиями или робототехникой, там везде есть электроника. С её помощью работает электричество, отопление и медицинские аппараты – она окружает нас везде. Поэтому важно делать больше собственных российских приборов вместо тех, что к нам не смогут приехать. Значит, нужно более активно работать с молодёжью и кружками, вовлекать их в эту тему».
Значительной задачей акселерационных сессий было – донести до начинающих инженеров идею возможности создания устройств на отечественной электронной базе. Сейчас в России чаще делают проекты с программированием и IT, чем с электроникой, потому что для занятий первым нужен лишь компьютер, а для второго хотя бы стол с паяльником, но лучше – готовые платы.
Поэтому важной частью сессий была презентация Национальной киберфизической платформы «Восток». В эту экосистему сейчас входит новое устройство, а именно универсальный, совместимый с Arduino контроллер VOSTOK с сопутствующим софтом, система преподавания электроники и проекты для популяризации отечественной электроники.
Плата VOSTOK изготовлена крупной российской компанией «Элемент», на российском чипе. Она совместима с компонентами привычных многим пользователям устройств и при этом будет производиться бóльшим тиражом, чем другие российские платы, поэтому её стоимость ощутимо дешевле, что делает её доступной для школьников и студентов.
Софт платформы представляет собой пока только необходимые программы для разработчиков-профессионалов, но если совместить VOSTOK с Arduino IDE, то устройство сможет запрограммировать и ребёнок. А в будущем появятся графические среды программирования и для школьников.
Эта плата – лишь первая в числе линейки устройств платформы «Восток». Скоро должен появиться целый набор подобных контроллеров и одноплатных компьютеров, которые позволят создавать самые разнообразные решения на базе отечественной электроники и не зависеть от стоимости зарубежных аналогов и сроков их поставок.
Новый подход к преподаванию электроники при помощи Национальной киберфизической платформы предполагает новые педагогические инструменты и методики проектного обучения, наработанные во многих проектных школах Кружкового движения. Также для юных талантов будет запущен специальный трек НТО.
Кроме возможности делать проекты на новом софте и учиться при помощи новых инструментов необходима популяризация этой возможности. Во многих школах сейчас даже если и есть специальный конструктор, проектов на нём не делают. Не хватает ни педагогов, которые хорошо разбирались бы в теме, ни детей, которые увлечены электроникой, потому что сложно увлечься предметом с нуля, ничего не зная о нём. Поэтому продвижение киберфизической платформы будут сопровождать занятия в школах, университетах и колледжах, фестивали и многие другие мероприятия, направленные на увлекательное обучение электронике.
Значительной частью этого направления станут мобильные игры, которые не всегда являются образовательной средой и ещё реже воспринимаются таковыми. При помощи серии игр, которые сейчас находятся в разработке, Кружковое движение планирует построить мостик между развлечением, образованием и реальным делом, помочь школьнику выйти на самостоятельное действие. Игроки будут становиться профессионалами в сфере электроники, одновременно прокачивая и себя, и своего персонажа. Граница между виртуальным и реальными мирами будет стёрта при помощи состязаний и призов-наборов, которые будут присылаться для активных игроков по почте, чтобы они могли переходить от игры к реальной инженерии. Среди недавно найденных организаторами педагогических инструментов для игр есть пространство для выхода за рамки игры в креативное мышление: программирование игровых ботов, создание собственных миров и пр.
Пока что платформа «Восток» находится в проектировании. Плата VOSTOK попадёт к молодым инженерам в руки уже осенью, и с этого момента должна начаться активная работа по трём выделенным направлениям.
Участники и эксперты
Акселерационные сессии были рассчитаны на студенческие команды, но для пришедших школьников этот проект тоже был познавательным и развивающим. На мероприятия приходили программисты, молодые предприниматели и изобретатели электронных устройств.
Можно увидеть то, насколько сейчас эти мероприятия пришлись кстати, по тому, что ребята из Королëва, фанаты электроники, не зная, что ещë предстоит сессия в Москве, приехали вместе со своей робособакой в Нижний Новгород, а потом посетили ещë и сессию в столице. Команда из Хабаровска приехали во Владивосток, а из Красноярска – в Новосибирск.
В каждом городе были свои уникальные участники и проекты. В Санкт-Петербурге, например, сообщество любителей электроники вокруг Фаблаба Политеха Петра собирается начать выпускать собственные уже спроектированные платы, а в Якутске стремятся к наукоёмким проектам.
В качестве экспертов сессий выступали представители региональных компаний НТИ и экосистемы Кружкового движения НТИ, и, конечно, специалисты в области электроники. Экспертов для сессий предоставили стали такие высокотехнологичные компании, как «Элемент», «Яндекс», «Геоскан», ROBBO, «Коптер Экспресс Технологии» и многие другие. На каждой сессии собрался уникальный пул из местных специалистов и гостей из других городов.
Среди экспертов были директор Центра по развитию робототехники и заведующий сектором морских роботизированных комплексов МГУ им. Невельского Сергей Мун; заведующий Лабораторией прикладных кибернетических систем МФТИ, генеральный директор BiTronics Lab; ведущий инженер департамента вычислительных систем КРОК Артём Сергеев; директор ООО «Инситилаб» Михаил Просекин. На нескольких сессиях побывал в качестве эксперта Геннадий Круглов, разработчик аппаратной части Яндекс.Станции и старший преподаватель МГТУ им. Н.Э. Баумана. Геннадий консультировал молодёжь по разработке электроники и серийному производству в Иркутске, Москве, а также дистанционно присутствовал на сессиях в Якутске и Владивостоке.
Расписание сессий
Программа сессии каждого города немного отличалась от программ других городов, но в целом они были похожи между собой, и можно говорить о некоторой общей программе. Мероприятие в каждом городе длилось два дня. В начале первого участники формулировали идеи проектов и выбирали треки, презентовалась платформа «Восток».
После команды участников переходили к работе по трекам. Трек «Генерация идей» предназначался тем, у кого не было своих проектов, но имел желание включиться в сообщество. На этом треке в первый день проходила бизнес-игра, мастер-класс по Customer Development (глубинным интервью) и встречи с экспертами из индустрии. Ребята учились искать идеи и превращали их в проект.
Проводить сессии трека «Генерация идей» помогал Бизнес-инкубатор ВШЭ. Его сотрудники занимались бизнес-составляющей проектов и объясняли, что при разработках важно не только инженерное изобретение, но и понимание, для кого оно нужно. Приглашённый тренер Бизнес-инкубатора ВШЭ Маргарита Диденко рассказала про работу в треке: «В Новосибирске мы с коллегой Алисой Мартыновой провели ряд прикладных занятий для ребят, у которых совсем не было идеи для проекта или им была нужна помощь в доработке существующих. Мы заостряли внимание участников на том, что проект должен быть востребован и полезен. Для этого мы опирались на методологии дизайн-мышления и CustDev. А начинали с игр, чтобы познакомиться, разогреться и показать, чем обычная генерация идей, построенная на простых ассоциациях, отличается от поиска идей для технологических проектов».
На треке «Акселерация идей» команды плотно работали над своими проектами: дорабатывали их, составляли план вывода на рынок, занимались питчингом проектов и обсуждали их с десятком экспертов за сессию. Вечером участники вместе обсуждали региональные экосистемы или стыковки своих проектов с платформой «Восток».
Второй день «Русской электроники» во многих городах начался с сессии вопросов и ответов с экспертами. Участникам рассказывали про серийное производство электроники, связанные с отраслью профессии, преподавание электроники и т.д. В некоторых городах в течение дня были и другие лекции, например, в Казани рассказали о мерах поддержки предпринимательства в Республике Татарстан, что особенно ценно для местных ребят.
После участники продолжили разрабатывать свои проекты. В Треке «Генерация идей» занимались упаковкой продукта и продумывали шаги его реализации. А на треке «Акселерация идей» обсуждали с экспертами дорожные карты проекта, изучали методы поддержки студенческих и предпринимательских инициатив и работали в студенческих конструкторских бюро.
К концу акселерационной сессии каждая команда подготовила презентацию своего проекта и оформила его паспорт на платформе «Талант».
На каждой сессии обязательно проходила презентация в формате «Мирового кафе» (некоторым это понятие знакомо под названием «вертушка»). Это формат для многих проектов и экспертов, когда каждая команда участников готовит свой стенд, и часть команды остаётся на стендах рассказывать про свой проект, а остальные посещают каждый стенд вместе с экспертами. Так каждый участник будет совершать действия, которые позволят ему не скучать в течение всего мероприятия и узнать больше нового.
Завершалась акселерационная сессия «открытым микрофоном», где могли высказаться все желающие эксперты, а иногда и участники, и экспертной сессией, на которой обсуждали дальнейшие действия, меры поддержки проектов, давали обратную связь о платформе «Восток» и планировали взаимодействия в рамках региональных экосистем.
Проекты
В ходе мероприятий участники предложили множество проектов. Среди них были полётный микроконтроллер для беспилотной робототехники и подводных устройств, устройство для определения составных частей газовой смеси на расстоянии, подогреваемый элемент для одежды на основе графенового текстиля и даже астрологический кружок с удалённой обсерваторией.
По типу проектов, которые предлагали участники, их можно разделить на несколько групп. Большая часть из них разрабатывает электронные устройства. Есть ребята, которые затачивались под образование, они создают конструкторы и учебные модели на самых разных базах. Были участники с IT-проектами, которые думали, как им встроиться в новую растущую систему и сделать для электронных устройств визуальные среды программирования. Отдельная группа — это участники, которые пытаются заниматься наукоёмкими проектами. Например, ребята из Якутска хотят создать нанопропитку для курток, которая позволит производить лёгкую и тёплую одежду для работников в сложных условиях и туристов-экстремалов. Организаторам хотелось бы, чтобы в экосистеме были и такие проекты, но реализовать их пока сложно. Тем не менее, на сессиях были рады всем участникам, и старались для каждой команды придумать способ включиться в создание русской электроники уже сейчас.
По итогам «Русской электроники» лучшими были признаны команды 15 команд из разных городов.
Томская команда «Без названия», занявшее первое место среди всех проектов, разработала отладочную плату на базе микроконтроллера. Она может стать полноценным лабораторным макетом и пригодилась бы при обучении программированию микроконтроллеров. Команда запланировала провести оснащение разработанными платами специализированных вузов. В настоящее время образец платы используется при проведении занятий у студентов третьего курса в Томске. В будущем эта отладочная плата может стать аппаратной частью платформы «Восток».
Второе место заняла команда BattTeam из Владивостока с действующим бизнесом. Они разработали системную плату для станций аренды PowerBank для подзарядки телефонов. Это оборудование было с нуля разработано в Центре проектной деятельности ДВФУ. В планах команды — заменить в плате микроконтроллер на отечественный и переработать прошивку платы. Новая платформа пригодилась бы и компаниям, продающим оборудование для аренды PowerBank’ов, и органам власти, формирующим доступную среду в школах, университетах и общественных местах.
Третье место занял производственно-конструкторский центр «Студенческое конструкторское бюро» при кафедре Радиоэлектронных систем и устройств МГТУ им. Н.Э. Баумана или коротко — СКБ РЛ1. Их проект реализует платформу производства и разработки печатных плат в стенах университета для студентов и научно-образовательных центров. Быстро производимые дешёвые печатные платы нужны для курсовых, выпускных и научных проектов. Исполнение этой идеи даст студентам и молодым учёным возможность доводить проекты до готовых устройств. Команда надеется, что её проект повысит интерес к электронике среди студенчества.
Награды и «Архипелаг 2022»
По итогам акселерационных сессий все желающие участники получили возможность включиться в работу над улучшением Национальной киберфизической платформы «Восток».
Участие в сессиях школьниками будет засчитано в конкурсе «Талант НТО» и даст баллы к ЕГЭ в следующем году.
Участники из лучших команд получили приглашение продолжить заниматься своими проектами на финальном событии проекта «Русская электроника» — стратегической сессии «Настоящее будущее: новая электроника» в Севастополе. Мероприятие прошло с 5 по 16 июля в рамках образовательного интенсива «Архипелаг 2022» и было направлено на объединение региональных сообществ, занимающихся одной тематикой, и развитие сообщества Кружкового движения. На «Архипелаге» представители студенческих продуктовых команд, занимающихся электроникой по всей стране, наконец-то смогли познакомиться.
«В этом году Архипелаг проходил в Севастополе, – рассказывает Алексей Федосеев. – Это не случайно и очень символично: город, переживший войны и блокады, отстроенный заново, продолжает быть оплотом русской культуры, очень разной и противоречивой нашей истории, мужества и великодушия жителей нашей страны. В ситуации слома привычных практик и необходимости запускать совершенно новые проекты нам нужно будет не только объединяться, но и, с неизбежностью, мыслить “в долгую” и готовить проекты с планом на будущее. Нужно делать большие дела ради больших целей и ценностей. Две недели мы прожили в пространстве проблем и вопросов, которые не могут не быть решены. Тем интереснее и важнее было именно на Архипелаге 2022 заложить фундамент для новых проектов и сообществ».
На «Архипелаге» эксперты в областях электроники, упаковки продукта и продвижения вместе с участниками разрабатывали план на будущее русской электроники и платформы «Восток».
Представители студенческих продуктовых команд смогли включиться в проект «Новая электроника», работая в лабораториях по различным направлениям: инженерному, экономическому, образовательному и над продвижением. Они не только искали возможные пути развития отечественной электроники, но дорабатывали свои проекты с учётом результатов обсуждений и полученной информации. Многие из них запланировали в своих продуктах использовать плату VOSTOK.
Кроме основной работы, участники финальной сессии участвовали в игре про технологии в фантастике, строили карту новых принципов инжиниринга и карту вызовов электроники, посещали настоящее конструкторское бюро и опытное производство в высокотехнологичной компании, обсуждали международное инженерное соревнование M.A.R.S. и занимались многим другим.
Можно говорить о том, что в процессе акселерационных сессий «Русская электроника» и программы «Настоящее будущее: новая электроника» на «Архипелаге 2022» было сформировано ядро профессионального и образовательного сообщества вокруг электроники.
Планы на будущее
Всероссийский проект Национальной киберфизической платформы «Восток» запустится осенью 2022 года. Ведущие команды разработчиков образовательных продуктов получат возможность адаптировать свои решения под отечественные микроконтроллеры и компонентную базу, новые инструменты разработки.
Одновременно с этим школьникам в рамках площадок НТО и технологических кружков станут доступны отечественные решения в области программирования и электроники, а педагогам – новые методики организации современных кружков по электронике. Участники Кружкового движения смогут поучаствовать в конкурсах и стать первыми пользователями новой платформы.
Также будут запущены несколько мероприятий, связанных с электроникой, на которые Кружковое движение будет приглашать участников прошедших акселерационных сессий.
«Настоящее будущее. Русская электроника» — это только первые шаги на пути развития отечественной электроники. Кружковое движение приглашает всех неравнодушных к ней присоединиться к новому масштабному проекту.
