Projekt navazuje na dlouholetý výzkum katedry měření FEL ČVUT v oblasti akustické detekce střelby. Studenti pracovali se specializovanou vývojovou platformou určenou pro provoz neuronových sítí s extrémně nízkou spotřebou energie. Během tří měsíců dokázali natrénovat vlastní model pro rozpoznávání výstřelů a následně jej úspěšně ověřili při praktickém testování. Systém správně detekoval a klasifikoval všechny testovací výstřely v interiéru a zároveň ukázal možnosti využití energeticky úsporné vestavěné umělé inteligence pro bezpečnostní aplikace.
„Hlavním cílem dnešních IoT zařízení je co největší energetická soběstačnost. Pokud je senzor umístěný na sloupu veřejného osvětlení nebo na střeše budovy, je ideální, když nepotřebuje připojení k elektrické síti. Právě tímto směrem se studenti vydali a výsledná spotřeba je opravdu impozantně nízká. Na běžnou lithiovou baterii by podobné zařízení mohlo fungovat řádově několik let,“ říká vedoucí katedry měření prof. Jan Holub.
Projekt v rámci studijního programu Kybernetika a robotika vznikl jako součást povinného předmětu Práce v týmu, jehož cílem je naučit studenty spolupracovat na reálných technických úlohách. Letošní tým spojil studenty z Evropy i Asie, kteří během semestru společně navrhli, natrénovali a otestovali funkční řešení.
„Největší radost nemám z toho, že zařízení funguje, ale z toho, že studenty práce skutečně bavila. Nebyl to úkol z komerční zakázky ani grantového projektu, ale součást výuky. Sami si vyzkoušeli celý vývoj od nápadu až po úspěšné ověření v praxi,“ doplňuje prof. Holub.
Studentský projekt navazuje na dlouhodobý výzkum akustické detekce střelby, kterému se odborníci z katedry měření věnují již od roku 2016. Jejich systém dokáže rozpoznat výstřel, určit směr příchodu zvuku a následně lokalizovat střelce. Výzkum nyní posouvá i nově publikovaný článek v prestižním odborném časopise Measurement, ve kterém tým představil novou metodu zpracování akustického signálu. Ta umožňuje výrazně přesnější určení směru příchodu výstřelu při zachování stejných hardwarových i výpočetních nároků, což představuje další krok směrem k praktickému nasazení systému v bezpečnostních aplikacích.
- Jak funguje ultranízkopříkonový detektor střelby?
- Detektor využívá neuronovou síť běžící na mikrokontroleru, což mu umožňuje detekovat a klasifikovat výstřely s velmi nízkou spotřebou energie.
- Jaká je spotřeba tohoto detektoru?
- Detektor dosahuje špičkové spotřeby pouhých 24 mW, což umožňuje jeho dlouhodobý provoz na baterii nebo solárním panelu.
- Kdo se podílel na vývoji detektoru?
- Na vývoji se podíleli tři studenti z různých zemí, kteří pracovali v rámci studijního programu Kybernetika a robotika na ČVUT.
- Jaký je hlavní cíl tohoto projektu?
- Cílem projektu je naučit studenty spolupracovat na reálných technických úlohách a vyvinout energeticky úsporné zařízení pro bezpečnostní aplikace.