Кейс позволит погрузиться в один из самых полезных для человека направлений - рынок Национальной Технологической Инициативы
Хелснет // Healthnet. Это рынок продуктов, услуг и технологий, улучшающих здоровье и качество жизни людей. В ходе решения кейса будет создано электронное устройство - "умные часы" для измерения пульса человека.
О чем кейс?
Кейс будет полезен обучающимся и наставникам образовательных организаций, технологических кружков для погружения в повестку НТИ с наиболее интересной стороны - путем выполнения практического задания, имеющего значимость для широкой аудитории. Кейс может быть использован для проведении "Дней НТО", "Уроков НТО", хакатонов и занятий по подготовке школьников к НТО
Кому будет полезен кейс?
Структура кейса
  • Подробное описание задания
    Содержит этапы выполнения с иллюстрациями. Практическое задание представлено для 2 уровней участников: стартового и продвинутого.
  • Видео-ролики
    В видео педагог подробно показывает и рассказывает каким образом выполнять задания.
  • Дополнительные материалы
    Они содержат раздаточный материал, который облегчает педагогу проведение занятия.
Данный кейс -
это первый шаг, чтобы попробовать "руками" современные технологии и сделать что-то по-настоящему
стоящее
О рынке (направлении) HealthNet
Кейс создан для знакомства с рынком НТИ HealthNet. Этот рынок представляет собой направление, которое связано с поиском новых решений для охраны и поддержания человеческого здоровья.

Рынок HealthNet - это открытая экосистема, которая поддерживает и развивает компании, создающие, производящие и предоставляющие биотехнологические и медицинские продукты и услуги. Главная цель рынка HealthNet это значительное улучшение здоровья и качества жизни человека в России и в мире в целом.
О рынке (направлении) HealthNet
Кейс создан для знакомства с рынком НТИ HealthNet. Этот рынок представляет собой направление, которое связано с поиском новых решений для охраны и поддержания человеческого здоровья.

Рынок HealthNet - это открытая экосистема, которая поддерживает и развивает компании, создающие, производящие и предоставляющие биотехнологические и медицинские продукты и услуги. Главная цель рынка HealthNet это значительное улучшение здоровья и качества жизни человека в России и в мире в целом.
Компании рынка "HealthNet"
Компания "Genotek"
Компания занимается генетическими исследованиями и предоставляет полный спектр услуг по анализу ДНК. Они предоставляют возможность через анализ тысячи генов составить ДНК профиль, где будут отображены здоровье, особенности диеты, происхождение, реакции на прием лекарств, а также таланты и характер.
Перейти на сайт
Институт стволовых клеток человека
Компания, занимающая фармацевтикой, медицинской генетикой, биомедициной. Так разработчики вакцины от коронавируса «Бетувакс» и ген-активированного материала для костной пластики «Гистографт» стали лауреатами Всероссийской премии «Технологический прорыв 2021»
Перейти на сайт
Куда движется современная медицина?
В том числе в цифровизацию и дистанционный медицинский мониторинг, чтобы реже ходить к врачу. Для этого во всем мире разрабатывается новые сенсоры и гаджеты, и в России тоже есть такие разработки.

Во втором квартале 2022 года количество новых медицинских устройств, находящихся в стадии разработки, во всем мире выросло на 3%. Согласно анализу GlobalData, мировой рынок медицинских устройств в 2022 году оценивался в 516,62 млрд долларов, а к 2023 году ожидается, что он достигнет 523,13 млрд долларов.
Немного цифр и фактов
Пора и тебе
сделать свой первый шаг в рынок НТИ HealthNet!
широкий спектр услуг и исследований, связанных со здоровьем человека, в том числе разработка передовых продуктов, отслеживающих показатели человеческого организма и контролирующие их.

В данном кейсе мы предлагаем вам погрузиться в тематику разработки данных продуктов и разработать проект умных часов, отслеживающих пульс человека.

Не смотря на широкое распространение подобных устройств, всегда стоит актуальный вопрос их доработки и персонализации под каждого пользователя.
«HealthNet» - это
Зачем решать кейс?
Может быть ты думаешь, что все это не для тебя, а может быть для
другой страны или другого
времени? Но это не так!
Эти технологии уже
присутствуют в нашей
жизни здесь
и сейчас!
В рамках решения данного кейса необходимо будет подробно рассмотреть работу сердечно-сосудистой системы и возможные риски, а также разработать устройство, которое будет осуществлять замер пульса человека.
Цель кейса*
Задачи команды
В процессе работы над кейсом вашей команде предстоит решить следующие конкретные задачи:
  • Проведите подробный анализ проблемы
    Ознакомьтесь с работой сердечно-сосудистой системы, узнайте какие риски и заболевания могут возникать. Рекомендуем посмотреть следующие материалы: Ресурс Всемирной организации здравоохранения
  • Ознакомьтесь со всеми компонентами,
    которые рекомендованы для поиска технического решения кейса (смотреть тут). Узнайте правила работы с ними, их свойства и ограничения. Подумайте, как вы можете использовать эти компоненты, для каких целей. Как вы уже представляете свой продукт?
  • Изучите инструкцию и схему
    Там указано как подключить необходимые компоненты для исправной работы датчика пульса, а также пример кода, который может быть применен для запуска и проверки всех систем. Ознакомьтесь с этой инструкцией и схемой ниже, предложите свои варианты работы с компонентами или доработайте и внесите изменения в код для полной оптимизации вашего устройства
  • Проверьте работу получившегося устройства
    И подготовьте его презентацию в формате лонгрида (одностраничного сайта на Tilda.cc), максимально широко раскрыв вашу идею
Что нужно для работы
Для осуществления технологического решения вопроса и работы над кейсом рекомендуем к использованию:
ESP8266
микроконтроллер с интерфейсом Wi-Fi
Кабель micro USB
Датчик пульса
Стабилизатор напряжения 7805
Батарейка 9V
Макетная плата
__
Сопроводительные элементы
провода п-п, п-м; диоды; резисторы 220 Ом
___
Что нужно для работы
Для осуществления технологического решения вопроса и работы над кейсом рекомендуем к использованию:
  • ESP8266 - микроконтроллер с интерфейсом Wi-Fi
  • Кабель micro USB
  • Датчик пульса
  • Стабилизатор напряжения 7805
  • Батарейка 9V
  • Макетная плата
  • Сопроводительные элементы: провода п-п, п-м; диоды; резисторы 220 Ом
Материалы, которые пригодятся во время решения кейса
Полезные материалы
Стартовый блок
Шаг 1
Настройка Arduino IDE
для платы ESP8266
Откройте среду разработки и, как показано на рисунке, нажмите Файл -> Настойки
Нажмите на указанный значок (2). В окошко вставьте ссылки:
Нажмите на кнопку "Инструменты", затем на строчку платы, нажмите на кнопку "Менеджер плат"
В поисковике введите: "esp32". Нажмите "Установка", закройте окно
Нажмите на кнопку "Инструменты" и наведите мышь на строчку "Плата...". В открывшемся списке выберите название платы "Generic ESP8266 Module"
Чтобы загрузить скетч нужно обязательно выбрать порт
Откройте среду разработки и, как показано на рисунке, нажмите Файл -> Настойки
Нажмите на указанный значок (2). В окошко вставьте ссылки:
Нажмите на кнопку "Инструменты", затем на строчку платы, нажмите на кнопку "Менеджер плат"
В поисковике введите: "esp32". Нажмите "Установка", закройте окно
Нажмите на кнопку "Инструменты" и наведите мышь на строчку "Плата...". В открывшемся списке выберите название платы "Generic ESP8266 Module"
Чтобы загрузить скетч нужно обязательно выбрать порт
Шаг 2
Подключение датчика пульса
У датчика пульса есть три провода типа "папа". Воткните эти провода в макетную плату, а напротив них воткните 3 провода "мама-папа" как показано на рисунках ниже
На самом датчике провода подписаны как «S», «+» , «-» , их нужно соединить со следующими пинами платы esp8266 :
«S» - «A0»;
«+» - «3V»;
«-» - «G»

Шаг 3
Подключите микроконтроллер через провод USB к вашему компьютеру, откройте Arduino IDE и вставьте туда следующий код:
int PulseSensorPurplePin = 0; // обозначаем что подключили датчик пульса к пину А0
int Signal; //создаем переменную куда будем записывать данные о пульсе
int Threshold = 550; // значение для данных сенсора, после которого подаётся сигнал
int i; //счетчик ударов сердца
int n;
int t; 

void setup(){
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); //настраиваем пин
Serial.begin(9600); //настраиваем скорость вывода данных
}

void loop(){
t = millis()/1000 - n*20; //создаем счетчик секунд
Signal = analogRead(PulseSensorPurplePin); // чтение данных с сенсора

if (Signal > Threshold){
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // если значение выше "550", то светодиод светится и к счетчику прибавляется один удар
i+=1;
while(Signal>Threshold){
Signal = analogRead(PulseSensorPurplePin); 
}//ждем пока значение не опустится ниже 550
}

else {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
Signal = analogRead(PulseSensorPurplePin);  //если значение ниже, то продолжаем считывать данные с датчика и выключаем светодиод
}

if (t>20){
Serial.print("Пульс: "); //когда прошло 20 секунд выводим значение пульса
Serial.println(i);
n += 1;
t = 0;
i = 0;
}
}
Шаг 4
Отключите плату от кабеля USB и подключите к батарейке на 9V через стабилизатор питания, как показано на схеме.
Шаг 5
Присоедините стабилизатор напряжения к макетной плате и присоедините его к esp8266. Батарею подключите последней!
Плата должна продолжить мигать светодиодом после подключения. Таким образом можно питать плату от батарейки, а не от компьютера.
После проверки работы, отключите плату от питания!
Шаг 6
Проверьте работу устройства, затем осуществите повторное подключение батареи.
Перед подключением убедитесь, что питание от компьютера отключено!
Продвинутый блок
Вам понадобится
В дополнение ко всем компонентам, перечисленным в стартовом блоке:
__
OLED дисплей. I2C
Он может выглядеть по-другому - главное, чтобы были 4 вывода с такими же названиями
___
Вам понадобится
В дополнение ко всем компонентам, перечисленным в стартовом блоке:
  • OLED дисплей. I2C. Он может выглядеть по-разному - главное, чтобы были 4 вывода с такими же названиями
Шаг 1
Установите дополнительные библиотеки "ADAFRUIT_GFX" и "ADAFRUIT_SSD1306"
Самый простой способ - это воспользоваться "Управлять библиотеками" в среде разработки Arduino IDE.
Затем необходимо ввести в поисковой строке названия библиотек и нажать кнопку "Установить"
Шаг 2
Подключите экран к микроконтроллеру
GND -> G
VCC -> 3.3V
SCL -> D1
SDA -> D2
Экран может выглядеть иначе - главное, чтобы контакты назывались так же!
Шаг 3
Подключите микроконтроллер и вставьте код в Arduino IDE:
#include <SPI.h> // Подключение библиотеки SPI
#include <Wire.h> // Подключение библиотеки Wire
#include <Adafruit_GFX.h> // Подключение библиотеки Adafruit_GFX
#include <Adafruit_SSD1306.h> // Подключение библиотеки Adafruit_SSD1306
#define OLED_RESET 16
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);

void setup()
{
display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3c); // Указываем адрес дисплея
}

void loop()
{
display.clearDisplay(); // Очищаем дисплей
display.setTextSize(1); // Устанавливаем размер шрифта
display.setTextColor(WHITE); // Цвет фона
display.setCursor(0,0); // Установить позицию x, y для отображения
display.println(" Pulse: "); // Отправка текста
display.display();
}
Шаг 4
Адаптируйте код так, чтобы после фразы "Pulse:" выводились данные с датчика.
- для самостоятельной работы
Материалы, которые пригодятся во время решения кейса
Полезные материалы
Посмотрите внимательно обучающий видео-ролик
В нем мы даем пошаговый порядок сборки устройства.
Но мы уверены, что вы сможете сделать лучше)
Представление результатов
Продукт кейса мы рекомендуем
оформить в формате лонгрида
(одностраничного сайта),
который легко можно
создать в конструкторе
сайтов tilda.cc.
Участникам стартового уровня
Для полноты информации мы рекомендуем отразить в лонгриде следующее:
  • Название продукта / устройства
  • Состав команды
    Можно разместить фото команды и кратко рассказать какую роль выполняет каждый участник.
  • Актуальность задачи
    Проблематика продукта. Какие проблемы может решить ваш продукт?
  • Цель и задачи продукта
    В цели должна прослеживаться ценность продукта, желаемый результат его работы. В задачах проекта прописано 3-5 пунктов, которые помогают достичь цели
  • Результат решения кейса
    Данный пункт может содержать фото продукта в итоговом и рабочем состоянии. Приветствуется видео, которое будет отражать результаты испытания. Приведите концепт ваших часов, их внешний вид и функционал
Участникам продвинутого уровня
Рекомендуем дополнительно добавить в решение:
  • Анализ целевой аудитории
    Кто может быть потребителями вашего устройства? как вы планируете распространять ваш продукт?
  • Экономика проекта
    Во сколько обойдется мелкосерийное производство ваших продуктов? будет ли это экономически обоснованным?
  • Инструменты продвижения
    Какие инструменты продвижения вашего продукта можно использовать (реклама в соц.сетях, СМИ и т.п)?
  • Экологичность
    Является ли продукт экологичным (не наносит ли его использование вреда окружающей среде)? как планируется утилизировать продукты, вышедшие из строя?
  • Развитие
    Какие еще улучшения можно внести в работу вашего устройства на основании вопросов 1-4?
Критерии оценки
При оценке вашего решения будут учитываться:
Понимание поставленной задачи
Покажите, что вы внимательно изучили задачу и верно понимаете ее
Исследование проблемы
Покажите, что вы изучили опыт других компаний и исследования в этой области, используете научный опыт, а не догадки и предположения
Оригинальность решения
Это творческая задача, покажите, что ваша команда способна мыслить нестандартно, вне рамок
Реализуемость и реалистичность предлагаемого решения
Ваше решение может быть основано на предложениях, научных фактах и результатах исследования, и может включать работающий алгоритм. Чем более реалистичным выглядит решение, тем лучше
Обоснованность выбранного решения
Покажите, что предлагаемый вами подход не сделает хуже. Вы сами стали бы им пользоваться, а ваши родители или знакомые?
Работоспособность продукта
Подключение питания и загрузка программы датчика осуществлены правильно
Проработанность продукта
Представлен концепт устройства (эскиз, 3D модель, прототип, макет), внешний вид и функции
Развитие продукта
Добавлены функции или компоненты в предоставленную схему в кейсе, доработка устройства
А еще можно получить дополнительные баллы за:
Маркетинговую составляющую проекта
Анализ целевой аудитории, каналы распространения
Экономическую часть
Бюджет проекта
Рекламную часть
Инструменты СМИ и т.п.
Проработку экологической составляющей
Итак, поздравляем!
Ваша команда успешно справилась с заданием.
Что дальше?
Впереди много не менее интересных челленджей, которые для тебя приготовили площадки подготовки к НТО.
Есть вопросы?
Звони или пиши, и мы с радостью на них ответим!
Группа ВК: https://vk.com/nto_tsk
Сайт НТО в Томской области: https://kvantoriumtomsk.ru/nto

Контакты организаторов:
Ларина Людмила Николаевна,
+7-903-954-08-75, lucy.n.larina@gmail.com;
Шулдякова Дарина Феликсовна,
+7-900-921-69-71, shuldyakovadarina@gmail.com;