Лаборатория «Промышленный интернет вещей» (ПИВ) НЦМУ СПбПУ
Руководитель
Макаров Сергей Борисович
доктор технических наук, заведующий лабораторией
Ведущие ученые
ФИО;Ученая степень;Индекс Хирша;Возраст;Должность (категория) сотрудника;Количество публикаций Q1/Q2 (всего);Количество публикаций Q1/Q2 за последние 2 года
Величко Елена Николаевна; к.т.н.; 16; 38; ведущий научный сотрудник; 29; 6
Лиокумович Леонид Борисович; д.ф-м.н.; 12; 52; ведущий научный сотрудник; 24; 6
Волвенко Сергей Валентинович; -; 10; 50; старший научный сотрудник; 17; 2
Завьялов Сергей Викторович;к.т.н.;10; 32; старший научный сотрудник;21; 4
Макаров Сергей Борисович; д.т.н.; 9; 73; заведующий лабораторией; 26; 5
Лавренюк Илья; к.т.н.; 9; 37; старший научный сотрудник; 8; 1
Завьялов Сергей Викторович; -; 3; 26; инженер; 4; 2
Овсянникова Анна Сергеевна;-; -; 24; инженер;10; 2
Общая численность сотрудников лаборатории – 17, из них молодых исследователей (до 39 лет) – 12, иностранных исследователей – 3.
Область научных исследований
Основные компетенции лаборатории ПИВ относятся к области искусственного интеллекта и робототехнических систем. Лаборатория осуществляет разработки в области цифровые решения и устройства для сетей 5G и промышленного интернета вещей.
Направления исследований лаборатории – разработка сигналов и сигнально-кодовых конструкций для систем радиосвязи в диапазонах УКВ и СВЧ. Коллектив обладает уникальными компетенциями в области алгоритмов формирования и обработки спектрально-эффективных сигналов, ведется разработка алгоритмов обработки сигналов разнообразной природы (радиосигналы, фото, видео, акустические сигналы, оптические сигналы и пр.).
Ключевой компетенцией ИЦ ЦКИ является создание цифровых двойников (Digital Twins) изделий/продуктов и производственных процессов, развитие и внедрение в производственные процессы Цифровой платформы разработки цифровых двойников.
Ключевые цели и задачи
Использование нейросетевых технологий позволяет решить большой круг задач в области обработки сигналов. Эффективно решаются задачи обнаружения и классификации в реальном времени радиосигналов, акустических сигналов, объектов в видеопотоке и пр.
Лаборатория ПИВ осуществляет полный цикл разработки новых технологий: аналитическое решение, моделирование, прототипирование (микроконтроллеры, ПЛИС, SDR и т.д.); реализация программных решений (Qt, C/C++, C#, Matlab и пр.), имитационное моделирование систем передачи и обработки информации; работа с передовой аппаратурой для разработки (National Instruments, Keysight и др.); реализация проектов с использованием Суперкомпьютерного центра СПбПУ; разработка программно-аппаратных комплексов радиосвязи на основе технологии SDR.
Использование высокопроизводительных вычислительных платформ, например, серии Jetson NVidia или Raspberry, позволяет реализовать алгоритмы обработки в виде встраиваемых систем для различных производственных объектов.
Примеры исследований
Разработка узлов системы передачи данных распределенной системы управления двигателя.
Алгоритмы обработки сигналов навигационных спутниковых систем и источников радиоизлучений.
Разработка комплекта оборудования сети метеорной связи.
Оптимизация частотно-временной структуры сигнала для волоконно-оптических телекоммуникационных систем.
Разработка комплекса синхронизации шкал времени с использованием метеорных каналов связи.
Алгоритмы обработки видео с беспилотного летательного аппарата.
Повышение разрешения видеопотока, получаемого с беспилотного летательного аппарата.
Разработан макет цифрового радиомодема, использующего спектрально-эффективные сигналы по технологии SEFDM, реализованный с использованием концепции Software Defined Radio (SDR). Перспективность использования цифрового радиомодема заключается в уменьшении пик-фактора колебаний на 2-3 Дб и за счет этого увеличении средней мощности передаваемых сигналов. За счет применения сигналов SEFDM требуемая полоса частот снижается на 20%.
Разработан макет аппаратно-программного комплекса метеорной связи на базе SDR трансивера. Разработана и внедрена уникальная система помехоустойчивого кодирования на основе полярных кодов. Проведены трассовые испытания, подтверждены заявленные характеристики системы связи.
Реализованы алгоритмы формирования и обработки сигналов для передатчиков сети беспроводной передачи данных в условиях применения сверхширокополосных сигналов. Исследованы варианты схемотехнических решений для реализации передатчика и приемника СШП-сигналов. Разработаны и изготовлены макеты автономного температурного датчика, передатчика и приемника беспроводной сверхширокополосной системы передачи данных. Получены результаты экспериментальных исследований термоэлектрогенераторов на основе технологии МЭМС.
Впервые в мире получена методика измерения деформационных полей в высокотемпературной области сварного шва, следующей за фронтом кристаллизации при лазерной сварке. Это позволяет определить критические значения локальных деформаций, характерных для перехода к режиму образования горячих трещин при сварке различных материалов.
В числе заказчиков и партнеров лаборатории: ООО «Специальный технологический центр», ООО «Техкомпания Хуавэй», АО «РИРВ», АО «ОДК-Климов», АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» и др.
Некоторые публикации
Bakir N., Pavlov V., Zavjalov S., Volvenko S., Gumenyuk A., and Rethmeier M. Development of a novel optical measurement technique to investigate the hot cracking susceptibility during laser beam welding // Welding in the World, 2019, vol. 63, no. 2. P. 435–441 (Scopus Q2).
Gelgor A., Montalban J., Tkachenko D., Martin A., Puzko D., Batov Y., and Angueira P. Flexible Satellite Direct-to-Home Services With Layered-Division Multiplexing // IEEE Transactions on Broadcasting, 2020, vol. 67, no. 1. P. 83–95 (Scopus Q1).
Makarov S.B., Liu M., Ovsyannikova A.S., Zavjalov S.V., Lavrenyuk I.I., Xue W., and Qi J. Optimizing the Shape of Faster-Than-Nyquist (FTN) Signals with the Constraint on Energy Concentration in the Occupied Frequency Bandwidth // IEEE Access, 2020 (Scopus Q1).
Sadovaya Y., and Zavjalov S.V. Dedicated short-range communications: Performance evaluation over mmwave and potential adjustments // IEEE Communications Letters, 2020, vol. 24, no. 12. P. 2733–2736 (Scopus Q1).
Solomitckii D., Barneto C.B., Turunen M., Allen M., Zhabko G., Zavjalov S., Volvenko S., and Valkama M. Millimeter-Wave Radar Scheme with Passive Reflector for Uncontrolled Blind Urban Intersection // IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2021, vol. 70, no. 8. P. 7335–7346 (Scopus Q1).
Регистрация на мероприятие
Отправляя данные, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности