555_Innovatsii_inauchno-tekhnicheskoe_tvorchestvo_molodezhi2014_

технологий. Данную площадку можно признать современной, эффективной и необходимой для внедрения.

СОЗДАНИЕ ИНТЕРАКТИВНОГО ОБУЧАЮЩЕГО ПРИЛОЖЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МУЛЬТИМЕДИЙНАЯ ОБРАБОТКА АУДИОВИЗУАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ»

Сергеева М.В. СибГУТИ, Новосибирск e-mail: mashunya1307@mail.ru

Научный руководитель – Сединин В.И., профессор СибГУТИ

Создание обучающего приложения имеет цель обучить студентов современным методам звукорежиссуры при создании видеороликов.

На первом этапе проекта изучаются современное программное обеспечение для звукорежиссуры. Проводится сравнительный анализ предлагаемого инструментария для работы со звуком. В результате чего делаются выводы для выбора наиболее оптимального программного обеспечения для достижения поставленных целей.

На следующем этапе проводится подборка базовых понятий и постулатов, касающихся обработки звука, которые должны изучить студенты. Далее на основе выбранного программного обеспечения создается курс, включающий в себя ознакомление с данным программным обеспечением, его инструментарием и возможностями. Также включается изучение основных принципов звукорежиссуры, создание звуковых клипов, работа со звуком при создании видеороликов. Студенты пошагово на примере заданий с использованием программного обеспечения приобретают навыки работы со звуком, создание специальных эффектов. Создают звуковые клипы, в том числе и для использования при создании видеороликов.

Овладение данными навыками необходимо студентам для профессионального выполнения своих рабочих обязанностей в сфере медиаиндустрии, в таких областях, как реклама, создание анимационных роликов, звуковых клипов и другое.

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ПОДВИЖНЫХ И СТАЦИОНАРНЫХ ОБЪЕКТОВ ВНЕВЕДОМСТВЕННОЙ ОХРАНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПРОВОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Сконников Н.А. СибГУТИ, Новосибирск e-mail: den4104@yandex.ru

Научный руководитель – Сединин В.И., профессор СибГУТИ

В настоящее время в развитых странах наблюдается тенденция оборудовать различные транспортные средства (ТС) аппаратурой систем мониторинга, основанных на технологиях спутниковой навигации GPS

131

(GlobalPositioningSystem)/ГЛОНАСС («Глобальная навигационная спутниковая система», Россия). Такие системы позволяют отслеживать в реальном времени местоположение ТС и состояние их датчиков на фоне электронной карты местности на экране монитора компьютера диспетчерского центра. Этим обеспечиваются постоянный контроль оперативной обстановки и возможность своевременного принятия решений о необходимых действиях (например, корректировка действий людей, связанных с контролируемым объектом, высылка аварийной бригады и т.п.).

Высокий научно-технический потенциал, опыт работы в областях позиционирования и передачи данных, а также применение ряда "know how" позволили создать оригинальную систему мониторинга и управления транспортными средствами на базе технологии GPS, соответствующую мировым стандартам. При этом для передачи телеметрической информации и речи разработаны специальные устройства сопряжения навигационного оборудования с приемопередающими терминалами, использующими различные виды связи: conventional, сотовую, транкинговую и спутниковую.

Для решения задач мониторинга и управления ТС разработан программный комплекс “АРГО”, обеспечивающий отображение текущего положения транспортных средств на электронной карте местности и выдачу всей необходимой информации о состоянии контролируемых объектов. Данное программное обеспечение характеризуется высоким быстродействием: скорость обновления графической информации составляет 0,5–2 сек при любых действиях с картой (сдвиг, масштабирование и т.д.), что значительно превышает возможности аналогичных программных продуктов (MapInfo, ArcView).

Система мониторинга «АРГО-СТРАЖ» создана на базе синтеза современной спутниковой технологии местоопределения и различных видов связи и предназначена для осуществления централизованной охраны стационарных и подвижных объектов, а также для мониторинга в реальном времени автопатрулей и других транспортных средств УВД.

Она может быть использована для:

-обеспечения передачи сигнала о проникновении на охраняемый объект с указанием сработавших датчиков;

-использования в качестве противоугонных автомобильных систем;

-контроля передвижения специализированного автотранспорта (машин инкассации и т.п.);

-повышения уровня безопасности при доставке ценных/опасных грузов;

-сопровождения транспорта V.I.P. и объектов им принадлежащих;

-контроля параметров состояния стационарных или мобильных объектов. Использование СИСТЕМЫ в полном комплекте (охрана+мониторинг)

позволяет быстро определять ближайший к тревожному объекту патрульный экипаж, давать ему целеуказания об оптимальном маршруте следования к объекту, значительно сокращая время реагирования на вызов и существенно повышая вероятность задержания злоумышленника.

132

По согласованию с заказчиком возможно использование различных видов связи для обеспечения мониторинга и охраны объектов: conventional УКВ, сотовая GSM, транковая, спутниковая Globalstar.

На базе «АРГО-СТРАЖ» также возможна организация единой информационной системы контроля и управления мобильными силами и средствами. Вся оперативная обстановка выводится на большой экран центра управления. Это обеспечивает существенное повышение эффективности оперативных действий.

Оборудование подсистемы мониторинга может также применяться для организации отдельных систем контроля и управления транспортными средствами организаций, не входящих в структуры УВД.

РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И ДИЗАЙНА ИНТЕРФЕЙСА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ «УМНЫМ ДОМОМ»

Теребина К.В. СибГУТИ, Новосибирск e-mail: tkv-po4ta@yandex.ru

Научный руководитель – Сединин В.И., профессор СибГУТИ

«Умный дом» - наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым пространством.

Технология подразумевает объединение отдельных подсистем различных производителей в единый автоматизированный комплекс, обеспечивает возможность управления системой с одного устройства.

Графический интерфейс пользователя – лучшее средство взаимодействия системы и пользователя.

Для осуществления продуктивного взаимодействия интерфейс обязан быть дружественным, понятным и простым в использовании, управление должно быть разбито на уровни важности, дизайн не должен быть слишком навязчивым и перегруженным.

Согласно всем требованиям, предъявляемым к графическому интерфейсу, учитывая, что в данном случае управление будет осуществляться с планшета и смартфона на базе iOS, была разработана структура интерфейса.

Создание структуры заключается в том, чтобы разбить все функции по группам важности и задать определенный порядок действий, пользуясь которым пользователь будем максимально эффективно осуществлять управление системой.

По разработанной структуре отрисовываются страницы интерфейса. Дизайн должен быть не только приятным на вид, но и достаточно

функциональным. Все кнопки и переключатели должны быть удобными для нажатия пальцем.

Переход от одного уровня функций к другому должен осуществляться легко, пользователь всегда должен понимать, чем он управляет в данный момент и как вернуться к предыдущему действию.

133

Интерфейс для смартфона не должен содержать лишних функций. Функции меньшей важности требуется исключить, оставив только основные.

Готовый дизайн передается в руки программисту для сборки изображений в живой интерфейс и осуществления связи программы с оборудованием.

«Умный дом» перестал быть редкостью вместе с распространением планшетов и смартфонов – относительно не дорогих средств управления. Сегодня это развивающееся, высокотехнологичное, пользующееся спросом направление, вбирающее в себя все, что называется медиаиндустрией и мультимедиа.

ВИРТУАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ

Фарафонтов С.Ю., Шлаузер А. И. СибГУТИ, Новосибирск

e-mail: rai2@mail.ru, тел.: 8-951-364-24-45

Научный руководитель – Сединин В.И., профессор СибГУТИ

В современном мире, с вязи с обширным применением ЭВМ и удешевлением различных электронных компонентов, получили большое распространение, так называемые, виртуальные приборы. Виртуальные приборы – это особый раздел техники направленный на создание систем по сбору, обработке данных, управлением и автоматизацией различных технологических процессов и др. на базе персональных ЭВМ. Основой любого виртуального прибора является его управляющая программа, запускаемая на ЭВМ, которая посредством какого-либо интерфейса связи управляет тем или иным устройством. Устройство включает в себя различные преобразователи (АЦП, ЦАП), исполняющие устройства, всевозможные датчики, которые в зависимости от поставленной задачи выполняют те или иные функции.

Для создания виртуального прибора требуется решить следующие поставленные задачи: произвести анализ необходимых устройств и оптимальные методы их реализации; составление и расчет принципиальных схем; разработка топологии печатных плат и построение прототипов; написание управляющих программ.

Виртуальные измерительные приборы обладают следующими важными достоинствами. Виртуальный измерительный прибор обладает более низкой стоимость по сравнению с его традиционным аналогом. Так же неоспоримым плюсом виртуальных приборов является их гибкость, возможность создания различных приборов в различных отраслях науки и техники, быстрота и простота разработки и возможность некоторого изменения прибора в момент его отладки.

Данные достоинства привели к массовому выпуску различных виртуальных измерительных приборов, но, как правило, высокого класса. Вследствие чего их цена по-прежнему остается существенной. Разрабатываемые нами приборы относятся к низкой ценовой категории, и предназначены для оборудования ими различных учебных организаций.

134

Таким образом, виртуальные измерительные приборы позволяют не только сэкономить средства при замене старых измерительных устройств на их виртуальные аналоги, но и получить за эти же средства куда более расширенные возможности, чем давали их старые устройства.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАНДАРТОВ КОММУНИКАЦИЙ, ПОСТРОЕННЫХ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Хайрова А.И., Якушев И.Ю. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Шауэрман А.А., доцент СибГУТИ

Впоследнее время получили развитие автоматизированные системы, занимающиеся сбором и обработкой данных. От надежности функционирования сети передачи данных будет зависеть работа всей системы в целом. На физическом уровне существуют различные варианты реализации таких сетей. В данной работе рассматриваются системы передачи данных по силовым электропроводам.

PLC – Power Line Communication – технология, которая не слишком широко освещена и пока еще не применяется повсеместно, как, скажем, радиосвязь. Однако является достойной альтернативой тому же радиоинтерфейсу.

Технология PLC – новая телекоммуникационная технология, базирующаяся на использовании силовых электросетей для высокоскоростного информационного обмена. Эксперименты по передаче данных по электросети велись достаточно давно, но низкая скорость передачи и слабая помехозащищенность были наиболее узким местом данной технологии. Но прогресс не стоит на месте, и появление более мощных DSP - процессоров (цифровые сигнальные процессоры) дало возможность использовать более сложные способы модуляции сигнала, такие как OFDM модуляция

(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing), что позволило значительно продвинуться вперед в реализации технологии PLC.

Преимущества технологии заключаются в том, что она не требует дорогостоящих работ, связанных с прокладкой дополнительного кабеля, частотного ресурса и обеспечивает быстрое развертывание и возможность поэтапного наращивания по мере необходимости. Все, что нам нужно – это PLC-модем. Кроме того возможно предоставление энергетических услуг и услуг по управлению "интеллектуальным домом" (автоматическое снятие показаний различных счетчиков, дистанционный мониторинг, сигнализация, биллинг и др.).

Вданной работе используется решение, предоставляемое TexasInstruments.Мы рассмотрели два основных стандарта реализации PLC – G3-PLCи PRIME.Исследование проводилось для различных видов модуляции:DBPSK, DQPSK, D8PSK.

135

В результате исследований выяснилось, что наиболее надежным является стандарт G3-PLC,поскольку использует комбинацию сверточного кода и кода Рида-Соломона для устранения ошибок, тогда как в PRIME применяется только первый из них. Однако PRIME может реализовать более высокие скорости передачи данных (5,6 – 45 кбит/с для G3 и 21,4 – 128,6 для PRIME).Наибольшую скорость обеспечивает модуляция D8PSK, а наименьшее количество ошибок – DBPSK. Таким образом, решение о выборе реализации следует принимать в зависимости от требований, предъявляемых к системе – большие скорости или высокая надежность.

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПРОВОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Шваюн М.С., Сафин П.Р. СибГУТИ, Новосибирск

Научный руководитель – Сединин В.И., профессор СибГУТИ

Активное внедрение в России мобильных телекоммуникаций началось в 1991 году, но только в 1993 году с принятием "Концепции программы Российской Федерации в области связи" были определены принципы и условия их работы на российском рынке услуг связи. Этому предшествовало принятие в 1992 году стандартов сотовых систем NMT 450 и GSM-900 в качестве федеральных.

Сейчас в России происходит постепенный переход от сетей 2G к системам беспроводной связи последних поколений, к которым относится технологии 3G, а также WiMAX и Wi-Fi. Эти системы позволяют предоставлять пользователям целый спектр услуг: голосовую и видео связь, видеоконференции, мобильный доступ к корпоративным и частным виртуальным сетям, к сети Интернет, к различным мультимедийным ресурсам.

Кроме реализации вышеуказанных услуг современные технологии связи целесообразно применить для решения таких задач как организация системы безопасности объектов (охранная и пожарная сигнализация) с использованием беспроводных технологий. В виду высокой востребованности таких систем разработчики специализированного оборудования постоянно совершенствуют аппаратуру, чтобы сделать ее максимально гибкой и способной интегрироваться в комбинированные системы безопасности и подстраиваться под нужды клиентов.

Наибольшее распространение получили интегрированные системы безопасности, объединяющие только четыре основные системы безопасности:

пожарную сигнализацию;

охранную сигнализацию;

контроль и управление доступом;

видеонаблюдение.

Сегодня беспроводные системы приобретают все большую популярность при реализации систем безопасности объектов. При этом возникает

136

возможность использования как глобальных, так и индивидуальных (локальных) систем связи.

Интегрированные системы позволяют использовать связь комплексно, как простое оповещение тревожным SMS сообщением, голосовым сообщением или возможностью просмотра видео изображения с систем видеонаблюдения непосредственно в мобильном устройстве, предаваемые посредством технологий 3G или WiMAX.

СОЗДАНИЕ ВИРТУАЛЬНОГО ТУРА ПО СИБГУТИ ПОСРЕДСТВОМ ПАНОРАМНЫХ 3D-ИЗОБРАЖЕНИЙ

Шестеркина Т.И., Шилова Д.С. СибГУТИ, Новосибирск

е-mail: tanya_92.08@mail.ru, tytyty2012@mail.ru

Научный руководитель – Сединин В.И., профессор СибГУТИ

Создание виртуального тура позволяет презентовать объект, создать у зрителя полное ощущение присутствия, дает возможность эффектно представить любое помещение. Виртуальный тур состоит из сферических панорам, связанных между собой единой оболочкой и переходами. 3D панорамы охватывают все пространство целиком – 360° включая пол и потолок. Благодаря этому, достигается полный эффект присутствия в помещении.

Создание виртуального тура основывается на использовании фотоаппарата, штатива, специального программного обеспечения и панорамной головки NPORBITA.

Чтобы получить готовый виртуальный тур, работа должна состоять из трех этапов: съемка панорамы, склейка частей панорамы и создание интерактивного виртуального тура.

Для достижения цели первого этапа необходимо создать серию снимков. Главное правило, которого следует придерживаться, создавая панораму — не сдвигать камеру при каждом новом кадре, а только поворачивать ее объектив. Части панорамы должны иметь достаточно большую общую площадь, чтобы позже они могли быть корректно соединены воедино. Параметры съемки должны полностью совпадать — у них должен быть одинаковый фокус, одна и та же выдержка, одинаковый параметр ISO.

Для достижения цели второго этапа потребуется объединить отдельные снимки в единую панораму. Специализированная программа позволяет объединить части панорамы, выравнивает цветопередачу на границе склейки двух частей и имеет возможность ручной коррекции контрольных точек.

И наконец, чтобы выполнить условие последней цели необходимо импортировать в специальную программу готовые изображения. Затем следует выбрать в настройках проекта один из шаблонных вариантов оформления панорамного тура. Прямо на панораму, в различные участки изображения, можно помещать визуальные ссылки в виде подсвечивающихся фигур. Эти

137

объекты могут служить для перехода на другие интерактивные панорамы или вести на определенный веб-ресурс.

Выполнив все эти три этапа можно получить настоящую интерактивную панораму на Flash, полностью готовую для публикации в Интернете.

ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ 3D ИНТЕРФЕЙСА

Шыырап М.Ю., Шыырап Ю.М. СибГУТИ, Новосибирск e-mail: mshyyrap@workmail.com

Научный руководитель – Забелин Л.Ю., доцент СибГУТИ

Внастоящее время многие известные фирмы работают над проектами по созданию 3D интерфейса. Например, компания Microsoft зарегистрировала патент[1], где подробно описана концепция и структура 3D интерфейса будущих операционных систем линейки Windows. Компания Яндекс представила собственную разработку Shell 3D [2] для мобильных платформ. Известно также много других проектов, при этом все они различаются, как собственно в понимании, что такое 3D интерфейс, так и в принципах его реализации.

Вдокладе рассматривается задача создания 3D интерфейса, как с точки зрения эволюции развития пользовательского интерфейса, так и с точки зрения его сущности и главных принципов его реализации.

Рассмотрим формирование пользовательского (операторного) интерфейса

впроцессе общего развития компьютерных программно-аппаратных средств, начиная с появления персонального компьютера.

Интерфейс первых дисковых операционных систем ПК включал в себя только клавиатуру и монитор оператора. Обычно, такой интерфейс называют текстовым, инструкции компьютеру даются путём ввода с клавиатуры последовательности символов текстовых команд

На следующем этапе развития был создан графический пользовательский интерфейс, который уже реализовывал взаимодействие оператора с ОС через клавиатуру-мышь-экран. Позднее к этим устройствам так же добавился

TouchScreen (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема функционирования GUI

В настоящее время появилось большое количество 3D устройств, как ввода, так и вывода информации взаимодействия оператора и ОС. Наряду с

138

обычным монитором применяются разные системы 3D экранной визуализации, в том числе на стереоскопических, многоракурсных, шлемных, голографических принципах формирования объемного изображения. 3D устройства операторного ввода информации включают в себя 3D мышки, 3D перчатки, различные 3D сканеры, позволяющие не только формировать команды операторного управления, но и непосредственно формировать и передавать 3D образ оператора и целых пространственных сцен. (рисунок 2)

Рисунок 2 - Структура 3D интерфейса

При дальнейшем развитии, так же как в свое время графический интерфейс принципиально изменил опыт работы с операционными системами и прикладными приложениями, возможности 3D интерфейса в значительной мере изменят процесс человеко-машинного взаимодействия. Создание операционных систем, ориентированных на такой новый уровень взаимодействия, поддерживающих множество различных стандартов и алгоритмов ввода-вывода 3D пространственной информации, приведет к появлению целого класса ОС, которые можно обозначить как 3DOS.

Можно расширить понятие 3D интерфейса до уровня взаимодействия информационной системы и локально выделенной 3D среды. Таким образом, производится сопряжение объектов (например, человека) заданной 3Dсцены и информационного пространства. Результатом такого взаимодействия может быть работа человека с дополненной реальностью, автоматизация или роботизация каких либо процессов и т.д.

Такую формулировку можно проиллюстрировать следующим образом рисунок 3.

139