سیستم‌های شهر هوشمند
یک نمونه اولیه فیزیکی شهر هوشمند طراحی کنید که با استفاده از پردازش داده‌های حسگر، تصمیم‌گیری خودمختار و اصول مدیریت انرژی تجدیدپذیر، کیفیت زندگی شهری را ارتقا دهد.
یک شهر کوچک تصمیمات واقعی
یک مدل شهری بسازید که به آنچه در اطرافش اتفاق می افتد پاسخ دهد. ترافیک باید به وسایل نقلیه واکنش نشان دهد، روشنایی باید به شرایط پاسخ دهد، سیستم‌های زباله باید در صورت نیاز گزارش دهند، و یک وسیله نقلیه اضطراری باید بتواند مسیر مشخصی را درخواست کند.
تیم شما خدمات شهری منتخب را با استفاده از حسگرها، منطق نوشته شده توسط دانش‌آموز و خروجی‌های کاری زنده می‌کند. در این رویداد، سیستم را توضیح می دهید و نشان می دهید که وقتی هیئت منصفه وضعیت را تغییر می دهد، چگونه واکنش نشان می دهد. یک مدل تزئینی یا یک توالی نور تکراری به تنهایی این تصمیم گیری را نشان نمی دهد.
چالش این است که خدمات مفید را به یک نمونه اولیه قابل اعتماد متصل کنیم و توضیح دهیم که چگونه می توانند زندگی شهری را بهبود بخشند. انتخاب و تهیه زیرسیستم های مورد نیاز با استفاده از آیین نامه رسمی؛ بخش‌های فنی زیر محدودیت‌های مدل، آزمایش‌های زنده و ارزیابی را پوشش می‌دهند.
مدل شهر مشخصات و محدودیت‌ها
زیرسیستم‌های الزامی (حداقل ۳ مورد باید فعال باشند)
تقاطع ترافیک خودمختار
یک سیستم مبتنی بر حسگر (IR یا دوربین) که مدت‌زمان چراغ قرمز/سبز را بر اساس تراکم وسایل نقلیه به‌صورت پویا تنظیم می‌کند.
شبکه انرژی هوشمند
سیستمی که در طول روز انرژی ذخیره می‌کند (پنل خورشیدی/توربین بادی) و در شب چراغ‌های خیابانی هوشمند (حساس به نور محیط و حرکت) را به‌صورت خودمختار فعال می‌کند.
مدیریت هوشمند پسماند
سیستم‌های سطل زباله هوشمند مبتنی بر IoT که سطح پُری را اندازه‌گیری و داده‌ها را به رابط/نمایشگر مرکزی ارسال می‌کنند.
مسیر اضطراری خودمختار
یک وسیله نقلیه اضطراری در حال نزدیک شدن را شناسایی کنید، ترافیک متضاد را متوقف کنید و با استفاده از سنسور و سیستم کنترل انتخابی، یک مسیر سبز اولویت بندی شده را ارائه دهید.
سخت‌افزار و نرم‌افزار
از کنترل الکترونیکی قابل برنامه ریزی استفاده کنید که دانش آموزان بتوانند توضیح دهند. آردوینو، رزبری پای، ESP32 و پلتفرم‌های مشابه نمونه‌هایی هستند، نه یک برند الزامی. سیستم های آماده بدون برنامه نویسی یا مهندسی دانش آموز معنی دار وظیفه را برآورده نمی کند.
محوطه مسابقه
یک شهر پاسخگو را نشان دهید
دقیقاً سه مورد از چهار زیرسیستم مورد نیاز برای امتیازدهی را قبل از آزمون عملکردی زنده اعلام کنید. ساختن یک چهارم حداکثر زیرسیستم را افزایش نمی دهد.
بررسی زیرساخت فنی
داوران کیفیت سیم‌کشی، جانمایی حسگرها، لحیم‌کاری و اتصالات میکروکنترلر را از نظر زیبایی و ایمنی بررسی می‌کنند.
توضیح پروژه (3-5 دقیقه)
مشکلات شهری، ورودی های حسگر، منطق تصمیم گیری و اقدامات ناشی از آن را توضیح دهید. نشان دادن مالکیت دانش آموز بر سیم کشی، کد، آزمایش ها و بهبودها.
آزمایش‌های شبیه‌سازی زنده
آزمایش‌های سناریوی بلادرنگ اجرا می‌شوند.
ورودی، تصمیم گیری و اقدام
مسئولان زیرسیستم های انتخاب شده را از طریق شرایط تغییر یافته آزمایش می کنند. نشان دهید که چگونه ورودی واقعی به یک پاسخ فیزیکی یا دیجیتالی مستقل پردازش می شود.
عملیات یکپارچه
هماهنگی قابل اعتماد بین خدمات انتخاب شده را نشان دهید. حلقه های نور ثابت و اجزای تزئینی به تنهایی به عنوان زیرسیستم های فعال به حساب نمی آیند.
سیستم امتیازدهی
ارزیابی بر اساس مجموع ۱۰۰ امتیاز انجام می‌شود.
سه زیرسیستم فعال انتخاب شده
هر زیرسیستم انتخابی 20 امتیاز دارد: تشخیص ورودی، پردازش و تصمیم گیری، اقدام مستقل و نتیجه عملکردی. رتبه بندی رسمی به سه زیرسیستم مورد نیاز فعال نیاز دارد.
کیفیت سخت افزار و کدنویسی
ساخت و ساز، سیم کشی، ساختار کد، مناسب بودن سنسور، قابلیت اطمینان و نگهداری.
یکپارچه سازی و کیفیت مهندسی
معماری، جریان داده، کنترل هماهنگ، آزمایش، بهبود و عملیات پایدار.
دفاع و کاربرد پروژه
درک دانش‌آموز، پاسخ‌های فنی، توسعه مستند و سودمندی عملی شهری.
جریمه‌ها و رد صلاحیت
مداخله دستی
کنترل دستی غیرمجاز می تواند نقاط عمل خودکار/نتیجه آسیب دیده را باطل کند. همچنین زمانی که آن امتیازها قبلاً از دست رفته اند، برای همان حادثه کسر نکنید. در غیر این صورت کسر 15 امتیازی ذکر شده اعمال می شود.
بدون کسر مضاعفخرابی / توقف سیستم
خرابی کامل در حین تست زیرسیستم به آن زیرسیستم 0/20 می دهد. سایر نتایج زیرسیستم مستقل تکمیل شده معتبر باقی می مانند.
امتیاز آزمایش صفراستفاده از ماژول آماده
یک سیستم آماده بدون مهندسی دانشجویی معنی دار ممکن است رد شود یا نمره آن باطل شود. موارد جدی ممکن است منجر به رد صلاحیت شود.
رد صلاحیتقوانین و راهنمای مسابقه
قبل از آماده‌سازی پروژه خود، قوانین رسمی مسابقه، معیارهای ارزیابی، الزامات پروژه و دستورالعمل‌های ارسال را مرور کنید.
مشارکت به معنای پذیرش آیین نامه رسمی است. از همه تیم‌ها، مربیان و دانش‌آموزان انتظار می‌رود که قوانین را بخوانند، درک کنند و از آن پیروی کنند.