Центр компетенций национальной технологической инициативы «Сенсорика»

Телефон:(499) 731-22-79, Внутренний телефон:23-31

Преодоление технологических барьеров

В 2021 году был достигнут значительный прогресс в преодолении технологических барьеров, намеченных на 2022 год.

Так, например, результаты работы в рамках проекта «Разработка модуля технического зрения для систем автопилотирования и содействия водителю» позволят преодолеть следующие технологические барьеры дорожной карты «Автонет»:

  • создание доступной по цене автомобильной бортовой системы с функционалом, достаточным для предоставления услуг;
  • отсутствие средств технического зрения;
  • освоение передовых технологий видеообработки на базе кастомизируемой под различные рыночные применения аппаратно-программной платформы.
Проект «Разработка линейки персонализированных телемедицинских приборов: разработка экспериментального образца телемедицинской системы управления и контроля физиологических параметров организма» способствует преодолению следующих технологических барьеров дорожной карты «Хелснет»:

  • отсутствие средств и технических решений неинвазивной диагностики и контроля диабета с передачей данных дистанционным способом;
  • техническое решение для обеспечения межповерочного интервала средств измерения не менее 5 лет;
  • алгоритмы выявления событий требующих немедленного реагирования с чувствительностью и специфичностью не менее 90%.

Значимые результаты научно-исследовательской деятельности

- В 2021 году был изготовлен опытный образец миниатюрной персонализированной телемедицинской системы управления и контроля, предназначенной для неинвазивного мониторинга концентрации глюкозы в крови (КГК) с высокой частотой измерений и высокой точностью. Опытный образец устройства успешно прошел технические испытания. Погрешность измерений составила в среднем от 18,5 до 19,9 % – данной точности достаточно для обеспечения непрерывного мониторинга гликемии, регистрации резкого падения уровня глюкозы для принятия своевременных мер. Телемедицинская система позволяет осуществлять сбор, хранение и передачу информации о текущей КГК на смартфон пользователя, проходящего курс терапии сахарного диабета в домашних условиях.

- В рамках ключевого комплексного научно-технического проекта «Разработка сенсорных средств для систем содействия водителю, беспилотных и робототехнических систем» был изготовлен экспериментальный образец модуля технического зрения, обеспечивающий синхронный прием видеопоследовательностей через высокоскоростной интерфейс (HS) с шести видеокамер высокого разрешения без сжатия видеоданных для последующей программной обработки (совместим с требованиями ADAS стандарта SAE J3016 и требованиями других отраслевых международных стандартов). Функционал автомобиля успешно протестирован в нестандартных и аварийных ситуациях. Главным партнером Центра в этой области является ПАО «КАМАЗ». Запуск в производство первой серии МТЗ намечен на весну 2022 года.

- В 2021 году совместно с Федеральным научным агроинженерным центром ВИМ были успешно проведены испытания опытного образца системы контроля состояния крупного рогатого скота на основе носимых датчиков, входящих в состав комплекса «Умная ферма». Разработка помогает формировать актуальные протоколы по рациону питания, применению соответствующего лечения и выявлению половой охоты у животных. Результаты подтвердили, что система (в составе датчики болюсы, датчики хромоты, базовая приемо-передающая станция) соответствует параметрам технического задания и можно переходить к испытаниям на ферме. Опытная партия датчиков-болюсов в количестве 20 шт была изготовлена участником консорциума ООО «ИЦ МИЭТ». Ожидается, что стоимость внедрения системы будет как минимум на 20% ниже, чем аналогичные зарубежные устройства, и поможет увеличить продуктивность одного животного на 2-3 литра молока в сутки.

Создание важных объектов инфраструктуры

В 2021 году по направлению развития информационной инфраструктуры, а также инфраструктуры научной, научно-технической и инновационной деятельности для обеспечения реализации планов мероприятий («дорожных карт») НТИ было создано два объекта инфраструктуры:

- «Система для измерения спектральной чувствительности c оптическим столом» – используется при исследованиях новых наноматериалов, применяемых в изделиях электронной техники (сенсоры и другая электронная компонентная база) с целью повышения точности измерений, расширения диапазона эксплуатационных характеристик приборов и реализации новых принципов преобразования физических величин в рамках проводимых в НОЦ «Перспективные материалы микроэлектроники» комплексных проектов.

- «Комплект оборудования и программного обеспечения для аппаратно-программного моделирования, исследований и разработки технических устройств стимуляции и восстановления электрической активности сердца» – предназначен для математического моделирования при решении инженерных и научных задач с помощью численных методов. Комплект позволяет собрать математическую модель на любом из автоматизированных рабочем месте (АРМ) и отправить ее на ускоренный расчет в Аппаратно-программный комплекс Dell DSS 8440 для моделирования в COMSOL Multiphysics с использованием ядер 8 видеокарт NVIDIA Tesla V100S (32 Гбайт). При этом 3D-моделирование происходит практически в режиме реального времени. В 2021 году проводилось аппаратно-программное моделирование и проектирования приборов для биофизики и медицины по приоритетному проекту «Создание сенсорной системы мониторинга состояния пациента». Сравнительный анализ показал ускорение процессов моделирования в 15-20 раз. В дальнейшем, возможно использование комплекта оборудования и ПО практически для всех проектов ЦК НТИ, подготовка модели будет происходить в одной из виртуальных машин с удаленным доступом с обычного АРМ, моделирование – с применением сверхмощного вычислителя.

Внедрение и коммерциализация результатов деятельности Центра

С точки зрения коммерческого потенциала наиболее успешными в 2021 году были следующие проекты: 

1. Ключевой комплексный научно-технический проект «Разработка сенсорных средств для дистанционного зондирования Земли с беспилотных малых и средних летательных и космических аппаратов»

Разработанные в рамках проекта алгоритмы и конструкции антенных решеток позволили специалистам центра предложить свои услуги для проекта «Разработка конструкции составных частей технической системы связи для космической демонстрационной миссии по обеспечению доступа в интернет абонентских терминалов». Проект инициирован крупнейшим оператором мобильной связи и предусматривает разработку спутниковой связи и спутникового интернета с территорией покрытия всей страны, включая труднодоступные районы. Заказчиком выступило АО «МегаФон 1440», было разработано техническое задание и заключен договор на НИОКР на общую сумму 87 млн. руб. продолжительностью 1,5 года. Продукцией проекта являются абонентский терминал, шлюзовая станция, бортовая станция космической связи. Натурная демонстрация с выводом спутника на орбиту запланирована на 2023 год. Изготовителем будет участник консорциума НТИ – АО «ЗАВОД ПРОТОН».

2. Ключевой комплексный научно-технический проект «Разработка технологии производства чувствительных элементов сенсоров технических средств и систем восприятия, распознавания и взаимодействия с реальным миром»

Разработанные конструктивно-технологические решения сенсора угла поворота на основе магниторезистивного чувствительного элемента переданы АО «ЗНТЦ» и внедрены в производство изделий: 1) микросхема интегральная – преобразователь магнитного поля в синусно-косинусный сигнал; 2) микросхема интегральная бескорпусная – магниточувствительный элемент для применения в составе преобразователя магнитной индукции.

Разработанные конструктивно-технологические решения сенсора расхода газовых сред нашли применение в разработках датчика-газоанализатора для автоматизированной информационно-контролирующей системы сбора и обработки сенсорной информации, проводимых Лидирующим исследовательским центром (ЛИЦ) «Доверенные сенсорные системы» в интересах участника Консорциума АО «РАСУ».

За 2021 г. было заключено 5 лицензионных договоров о предоставлении права на использование РИД: АО «ЗНТЦ», ООО «Микрофотоника», ООО «Сенсор Микрон», ООО «Ай-Арт», ООО «Фотис». Доходы в 2021 г, полученные в рамках коммерциализации проекта, составили 100.3 млн руб. Бюджет заключенных договоров с исполнением в 2022 г. составляет не менее 770 млн руб.

Создание и лицензирование РИДов

С 2018 по 2021 год в рамках деятельности Центра НТИ «Сенсорика» на базе НИУ МИЭТ было создано 239 РИДов (74 в 2021 году) и заключено 95 лицензионных договоров и договоров отчуждения (28 в 2021 году).

Самые значимые заявки на изобретения, созданные в 2021 году

С точки зрения дальнейшей коммерциализации наиболее значимым РИД, созданным в 2021 году, является патент на изобретение № 2761051 «Способ изготовления межприборной изоляции мощных нитридгаллиевых транзисторов». Изобретение относится к технологии изготовления мощных интегральных схем. Разработанный РИД имеет широкие возможности по коммерциализации, так как изготовление межприборной изоляции – наиболее важная операция технологического процесса создания нитридных НЕМТ-транзисторов, которые представляют собой наиболее перспективную элементную базу для изготовления мощных и высокочастотных интегральных схем.