Проекты

Умный рюкзак (Smart backpack)

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Умная школа» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Моделирование, Конструирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 498
Предметы: Физика, Информатика, Технология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Актуальность

Одним из самых важных предметов в повседневной жизни является то, в чём люди носят свои личные вещи, будь то сумка, портфель или рюкзак. В настоящее время сложно представить учащегося без этого атрибута. В рюкзаке хранятся учебники, тетрадки, личные вещи, документы, деньги и просто разные мелочи. Кража или потеря любимого рюкзака может нанести как материальный, так и моральный ущерб. Есть множество функций, которые можно добавить в классический рюкзак для его удобства, структуризации и повышения технологичности. Было принято решение объединить некоторые устройства в одном месте, рюкзаке, которые, взаимодействуя между собой, позволили бы обеспечить безопасность владельцу и комфортное использование в повседневной жизни.

Цель

Создание «умного» рюкзака путём его модернизации, т. е. внедрение новых функций для более удобного и безопасного использования его современным школьником.

Задачи

  1. Оснащение рюкзака улучшенной теплоизоляцией, которая поможет лучше сохранять вещи: защитит их не только от переохлаждения, но и от перегревания.
  2. Установка освещения, благодаря которому найти необходимую вещь получится намного быстрее.
  3. Установка системы определения местоположения, которая поможет в случае пропажи или кражи определить, где находится рюкзак.
  4. Установка накопителей энергии для автономной работы, необходимых для того, чтобы не только покрывать потребности систем самого рюкзака, но и подзаряжать другие гаджеты пользователя.

Описание

Система улучшенной теплоизоляции

Система улучшенной теплоизоляции позволяет лучше сохранять тепло в холодное время года. Для внедрения этой системы между отделами рюкзака были помещены вкладки пенополистирола.

Освещение

Благодаря освещению найти необходимую вещь получается намного быстрее. Фонарь, использованный в разработке, имеет ряд плюсов.         

1. Магнит. Фонарь был прикреплён на металлическую вставку, которая была вмонтирована во внутренний отсек. Благодаря этому фонарь можно использовать не только внутри рюкзака, но и в повседневной жизни в тёмное время.

2. Фонарь содержит аккумулятор, который в случае необходимости можно использовать в качестве резерва для подзарядки своих устройств. Его ёмкость 4500 мАч.

Система определения местоположения

Является главным достоинством этого проекта. Система определения местоположения поможет в случае пропажи или кражи определить, где находится рюкзак, а в случае похищения школьника − и его местоположение.

После анализа рынка GPS-трекеров был сделан вывод, что удобнее и экономичнее всего использовать маячок на базе Андроида, т. к. у него есть синхронизация с Google-аккаунтом, которым просто управлять.

Накопитель энергии для автономной работы

Главная система, благодаря которой устройство способно не только покрывать потребности сети, но и заряжать другие гаджеты.

Накопитель энергии представляет собой PowerBank на 18000 мАч, подобранный таким образом, чтобы ненамного увеличить общую массу рюкзака. Он вмонтирован в промежуточный отдел.

Для зарядки Powerbank’a разработаны удобные выводы, а также выводы для зарядки устройств, которые расположены сбоку. Чтобы во время влажной погоды не произошло замыкания, предусмотрены специальные заглушки, защищающие от контакта с водой.

Результат

Как показала практика, создание «умного» рюкзака – интересная, разносторонняя и выполнимая задача. Системы, которые установлены в устройство, могут выручить во многих жизненных повседневных ситуациях. Положительным моментом можно считать тот факт, что в проекте была разработана вещь, которую можно использовать уже сейчас. При дальнейшем развитии необходимых навыков можно создать определённую бизнес-модель и производить такие рюкзаки для потребительского рынка, тем самым извлекая прибыль от проекта.

Оснащение и оборудование

  1. Основной Powerbank – 18000 мАч.
  2. Резервный Powerbank, который одновременно является и фонарём – 4500 мАч.
  3. GPS-маячок на базе Android.
  4. 4 USB-выхода для зарядки гаджетов.
  5. Дополнительный вывод для зарядки основного аккумулятора.
  6. Листы пенополистирола.

Перспективы использования результатов работы

В ходе реализации проекта у автора возникла идея создавать различные комплектации рюкзака. В качестве варьируемых параметров можно использовать следующие: цвет, размер, суммарная ёмкость аккумуляторов, количество портов для зарядки и т. д. Таким образом, уже сейчас есть бизнес-модель, которую можно использовать для вывода продукта на рынок. Также можно предоставлять услуги по апгрейду уже имеющихся рюкзаков.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Сотрудничество с ПАО «МОЭСК» (входит в ПАО «Россети»), работа является смежной с одним из направлений развития компании «Цифровой электромонтёр».

Награды/достижения

Конференция «Потенциал» 2019 – поощрительный диплом.

Особое мнение

«Я очень рад, что в моей школе реализуется проект «Инженерный класс», т. к. я сумел реализовать свою идею на практике в партнёрстве с моим научным руководителем. Сама конференция поразила своим масштабом и хорошей организацией. Рад, что удалось послушать других участников и поучаствовать в мастер-классах»