Цифровой двойник-мама для развития младенца

1.

Практическая работа на тему
«ЦИФРОВОЙ ДВОЙНИКМАМА ДЛЯ РАЗВИТИЯ
МЛАДЕНЦА»
Выполнили: студенты группы ИДБ-22-13
Лебедева Елизавета Максимовна
Зотова Анастасия Алексеевна
Чуркина Таисия Владимировна
Куликов Александр Андреевич

2.

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА
Цифровой Двойник-Мама для развития младенца — инновационный проект,
направленный на гармоничное и комплексное развитие младенцев в возрасте до
года с использованием передовых технологий интернета вещей (IoT).
Основанная на научных принципах педагогики и развития детей, эта система
обеспечивает непрерывное внимание и стимуляцию развития ребенка с момента
рождения до года.
Этот проект можно внедрить куда угодно: в квартиру, ясли, детские дома.

3.

Цель и задачи
Цель
Разработка и внедрение технологии
Цифрового
Двойника-Мамы
для
стимуляции раннего развития младенцев
с использованием Интернета вещей (IoT)
с целью повышения их когнитивных
способностей, социальной адаптации и
будущих успехов.
Задачи
Исследование
научной
литературы,
отчетов и статей, касающихся ухода за
младенцами.
Изучение влияния на младенца факторов
окружающей среды
Проведение
исследования
существующих на рынке устройств для
наблюдения за детьми.
Определение
ключевых
функций
интеллектуального устройства.
Проектирование
разработки
умного
устройства.

4.

Актуальность
Исследования показывают, что стимуляция мозга с самого начала жизни способствует
формированию качественных когнитивных навыков, что делает этот проект крайне
актуальным.
Использование IoT для развития младенцев представляет собой инновационный подход,
который может значительно улучшить эффективность и доступность образовательных
программ для самых маленьких.
Область исследования: технология интернета-вещей (IoT) для эффективного развития
младенцев. Объект исследования: проектирование разработки интеллектуального
устройства, предназначенного для развития и наблюдение за младенцем.
Предмет исследования: технические аспекты разработки интеллектуального устройства.

5.

Научная новизна
Научная новизна данного интеллектуального устройства заключается в его способности
обеспечивать эффективное развитие младенцев до года, особенно важного периода для
формирования ключевых навыков.
Это устройство не только осуществляет наблюдение за ребенком, но и автоматически
реагирует на его потребности, создавая оптимальные условия для развития с помощью
механизмов мониторинга в реальном времени.
Такой подход обеспечивает максимальную поддержку развития младенцев и помогает
внедрить необходимые навыки, включая правильную дикцию, с самого раннего возраста.

6.

Основные функции
Мониторинг и управление развитием: Цифровой
Двойник-Мама непрерывно отслеживает важные
параметры развития младенца. Система анализирует
звуковое окружение, обеспечивая ребенку звуковую
стимуляцию на родном языке, а также предоставляет
аудио-контент, способствующий развитию речи и
интеллекта.
Электронный
дневник
развития:
Платформа
Цифрового
Двойника-Мамы
ведет
электронный
дневник, куда вносятся данные о прогрессе ребенка,
его активности, а также советы и рекомендации по
развитию, основанные на его текущем состоянии и
возрасте.

7.

Основные функции
Интерактивное обучение: Система предоставляет
контент, адаптированный к возрастным потребностям
младенца, включая аудио материалы, интерактивные
игры и упражнения, которые способствуют развитию
моторики, речи, внимания и мышления.
Синхронизация с мобильным приложением:
Родители могут отслеживать прогресс развития ребенка
через мобильное приложение, получая уведомления о
новом контенте, советах по воспитанию и возможных
коррекциях.

8.

Ожидаемые результаты
o Формирование у младенца высокого уровня
внимания, любопытства и самостоятельности
мышления.
o Раннее развитие речи, интеллекта и моторики.
o Повышение IQ за счет стимуляции мозговой
деятельности с самого начала жизни.
o Обеспечение родителей надежным инструментом
для непрерывного и эффективного взаимодействия с
развитием своего малыша.
Цифровой Двойник-Мама открывает новые возможности для раннего и гармоничного
развития детей, внося важный вклад в будущее их когнитивного и эмоционального

9.

Стадии разработки
1. Подготовка
Постановка
цели
Определение
задач
Определение
актуальности
проекта
2. Исследование
Изучение научной
литературы,
касающихся
ухода за
ребенком
Изучение
влияния
факторов
окружающей
среды за
младенцем
Определение
условий для
гармоничного и
комплексного
развития
младенца
3.
Определение
требований
Определение
основного
функционала
системы
Определение
основного
функционала
приложения
Определение
нефункциональных
требований
(надежность,
безопасность,
производительность)
Применение
технологии
Интернета-вещей
в развитии
малышей

10.

Стадии разработки
4.
Проектировани
е системы
Подбор
комплектующи
х устройств
Определение
типа
управления
5.
Проектирование
приложения
Написание
пользовательско
го сценария
Проектирование
архитектуры и
структуры
6. Разработка
системы
Размещение
датчиков и
устройств
Подключение
устройств к
базовой станции
Расположение мест
базирования
устройств и датчиков
Проектирование
прототипа
Подключение
базовой станции к
облаку
Моделирование
путей прокладки
питания и шины
связи между
элементами
Составление ТЗ
Тестирование системы

11.

Стадии разработки
7. Разработка
приложения
Создание
UX/UI
дизайна
Разработка
приложения
для Android,
iOS
Тестирование и
отладка
8. Организация
системы и
приложения
Настройка
облачного
сервиса
Интеграция
приложения с
облачным
сервисом
Тестирование
и отладка
9. Проведение
исследований
Проверка
поставленных
целей и
задачей
10. Вывод
11. Составление
отчета и
презентации
Анализ
результатов
Описание
проекта
Исследование
текущего
состояния на
рынке
Определение
преимуществ
и недостатков
проекта
Оценка
эффективности
проекта
Вывод на
основе
анализе
Описание
задач и целей
Предоставлен
ие
исследований
Создание
презентации
Демонстрация
проекта

12.

Распределение работы
Вся команда
Зотова Анастасия
Лебедева
Елизавета
Чуркина Таисия
• Определение
задач и цели
• Определение
актуальности
• Определение
научной новизны
• Изучение
научных
исследований
• Демонстрация
проекта
• Определение
основного
функционала
системы
• Проектирование
системы
• Описание
проекта
• Описание цели и
задач
• Определение
основного
функционала
приложения
• Проектирование
приложения
• Предоставление
исследований
• Создание
презентации
• Исследования
текущего
состояния на
рынке
• Определение
преимуществ и
недостатков
проекта
• Оценка
эффективности
проекта
Куликов
Александр
• Определение
нефункциональн
ых требований
• Анализ
результатов
• Вывод на основе
анализа

13.

Технологии индустрии 4.0
Технология Интернет-вещей (IoT) :
- IoT представляет собой сеть
Умные датчики:
- Умные датчики используются для
подключенных устройств и систем,
сбора различных параметров и
которые собирают данные и
данных о малыше, таких как вес, рост,
информацию в промышленной среде.
окружность головы, количество
В проекте использовались умные
съеденного питания и
датчики и устройства, которые
продолжительность сна. Эти датчики
собирают данные о развитии
могут быть встроены в одежду или
малыша, его питании и сне. Эти
другие предметы, которые они носят,
данные передаются по сети для
и передавать данные в систему
анализа и обработки.
цифровой мамы-близнеца малыша.

14.

Технологии индустрии 4.0
Облачные технологии:
- Облачные технологии, используемые для
хранения и обработки данных, собранных с
помощью умных датчиков. Данные малыша
можно передать в облачное хранилище, где
они могут быть проанализированы и
обработаны для получения информации о
развитии малыша. Это позволяет родителям
получать доступ к данным и рекомендациям
через мобильное приложение или вебинтерфейс.

15.

Технологии индустрии 4.0
Аналитика данных и машинное обучение:
- данные, собранные с помощью умных
датчиков, могут быть проанализированы с
использованием методов анализа данных и
машинного обучения. Это позволяет
отслеживать закономерности и изменения в
развитии малыша, а также дает
персонализированные рекомендации и
советы для родителей.

16.

Технологии индустрии 4.0
Интерфейс пользователя:
- В проекте используются различные
интерфейсы пользователя, такие как
мобильное приложение или вебинтерфейс, для взаимодействия родителей
с системой цифровой мамы-близнеца. Эти
интерфейсы позволяют родителям
получать информацию о развитии малыша,
просматривать данные и получать
рекомендации.

17.

Проектирование
системы
Необходимые устройства:
1. Интеллектуальный датчики (влажности,
температуры, качества воздуха, давления и тд)
2. Умные потолочные светильники.
3. Бризер
4. Музыкальное устройство с удаленным
управлением (радио-няня)
5. Умная камера для отслеживания действий ребенка
6. Базовая станция для подключения всех датчиков и
устройств

18.

Проектирование
приложения
Необходимый функционал:
o Диагностика
–
мониторинг
различных
параметров
(температура, влажность, давление и т.д.)
o Информирование – параметры ребенка (рост, вес,
температура и т.д.), ежедневные отчеты
o Поддержка – уведомления, краткая своевременная
информация лицам, осуществляющих уход
o Управление – изменение устройствами комнаты
o Умный дневник – фиксирование изменений ребенка,
записи и заметки по состоянию, запечатление ярких
моментов

19.

Текущее состояние на рынке
Умные
дома
Некоторые
с
функциями
умные
дома
безопасности:
предлагают
системы
безопасности, которые могут включать в себя датчики
дыма,
движения,
дверных/оконных
сенсоров
и
видеонаблюдение. Эти системы могут предоставлять
уведомления о событиях в доме и иногда имеют
возможность
интеграции
с
мобильными
приложениями для удаленного управления.
Отличие
нашего
проекта
заключается
в
том,
что
он
представляет
собой
специализированную систему ухода за младенцами, разработанную с использованием
технологии IoT.

20.

Текущее состояние на рынке
Умная
радио-няня:
Умная
радионяня
является
центральным элементом современного умного детского
ухода. Она обеспечивает постоянный доступ к вашему
малышу и предлагает широкий спектр функций, таких как
отслеживание
движения
и
дыхания,
анализ
сна,
контроль температуры и влажности с возможностью
мониторинга через мобильное приложение в любое
время и в любом месте.
Отличие нашего проекта заключается в том, что он включает в себя больший функционал
для лиц, осуществляющих уход за младенцами, ограничиваясь не только мониторингом, но
и возможность управления устройствами.

21.

Текущее состояние на рынке
Умная соска с термометром и трекером
местоположения: С помощью умных пустышек
родители могут :
- Узнать, есть ли у ребенка в данный момент жар,
и посмотрите графики температуры;
- Узнать точное местонахождение своего ребенка;
- Ограничить диапазон, который ребенок может
пересечь, и получите предупреждение, когда он
пересечет его;
Отличие нашего проекта заключается в том, что он включает в себя больший функционал
для лиц, осуществляющих уход за младенцами, ограничиваясь не только мониторингом, но
и возможность управления устройствами.

22.

Вывод
Таким
образом,
проведенные
исследования
показали,
что
идея
проекта
экономически эффективна. Использование современных технологий в проекте
ухода за младенцами с помощью IoT предоставляет значительные преимущества в
плане безопасности, качества ухода, удобства и экономии ресурсов, что делает эту
технологию выгодной и ценной для родителей и опекунов.

23.

СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ