Оставить отзыв
Организация
Отзыв
Лаборатория «Промышленный интернет вещей» (ПИВ) НЦМУ СПбПУ
Руководитель
Макаров Сергей Борисович
доктор технических наук, заведующий лабораторией
Ведущие ученые
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