Технологии помогают облегчать ежедневные задачи или быстрее перемещаться между городами. С их помощью люди могут общаться с родными и близкими на большом расстоянии или понимать другие языки. А также технологии спасают жизни, улучшают ее качество и помогают следить за планетой. В этой подборке собраны именно такие проекты.
Умная кормушка для птиц на Raspberry Pi
Ежегодно в феврале Корнельская лаборатория орнитологии проводит общественный научный проект Great Backyard Bird Count (Грандиозный подсчет птиц на заднем дворе). Любители в течение четырех дней наблюдают за птицами в своем районе и записывают кого им удалось встретить за эти дни. Данные через веб-сайт направляются ученым. Информация позволяет оценить ареалы обитания птиц и зафиксировать изменения в популяции.
![Автоматическая кормушка Автоматическая кормушка с камерой](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/02/image-4790616.png)
Не всегда бывает удобно наблюдать за птицами из окна, особенно если есть другие ежедневные обязанности. Поэтому энтузиаст Джефф Стокман решил эту проблему, построив автоматическую кормушку с камерой и искусственным интеллектом на борту. Устройство оснащено резервуаром для хранения семян, которые привлекают пернатых. Как только птица подлетает и садится на жердочку, то срабатывает датчик движения и запускает камеру.
![Автоматическая кормушка Кормушка на Raspberry PI](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/02/image-9054736.png)
Камера делает фотографию птицы, включает одноплатный компьютер Raspberry Pi и запускает систему распознавания птиц. Компьютер анализирует фото, определяет вид пернатого и записывает его в базу данных. Через веб-интерфейс Стокман может просматривать историю фотографий и количество птиц, посетивших его кормушку.
![Фотография птицы Умная кормушка на Raspberry Pi](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/02/image-1955200.png)
Можно просматривать данные за разное время в течение года. Это позволяет энтузиасту наблюдать за миграцией птиц и регистрировать изменения в зависимости от времени года. Таким образом, Стокман делится данными с учеными не только во время проведения проекта Great Backyard Bird Count, а на протяжении всего года.
Перчатки для распознавания дактильного алфавита
В большинстве своем люди знают только родной язык и говорят только на нем. Некоторые владеют дополнительным, к примеру, английским, но практически никто не может говорить сразу на всех языках мира. К тому же есть язык жестов, который труднее освоить. Если с переводом обычных языков могут помочь онлайн-переводчики, то с языком жестов все обстоит сложнее.
Задачу решила облегчить группа разработчиков, которая представила перчатки для распознавания букв англоязычного дактильного алфавита. Устройство представляет собой обычную перчатку с датчиками изгиба на каждом из пальцев и контроллером Arduino Nano. Датчики регистрируют положение руки, сопоставляют его с алфавитом и определяют, какую букву показывает пользователь.
![Перчатка для дактильного алфавита Перчатка для распознавания дактильного алфавита](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/02/image-9771001.png)
Также исследователи разработали мобильное приложение, которое связывается с перчаткой. Это дает смартфону возможность показывать и озвучивать буквы на экране. Все это позволяет людям понимать язык жестов, складывать буквы в слова и не чувствовать языкового барьера.
Исследователи планируют использовать свои наработки для создания полноценной системы перевода. Финальное устройство можно будет использовать для обустройства рабочих мест для людей, пользующихся жестовым языком. В будущем система сможет распознавать не только буквы, но и целые фразы, а смартфон будет быстрее выводить перевод на экран. Также возможна интеграция системы в фитнес-браслеты, которые обычно всегда бывают рядом, их не надо искать, чтобы обратиться к человеку на улице.
ИИ-система для обнаружения голода у младенцев
Молодым родителям бывает сложно понять, чего хочет их новорожденный. Простого крика недостаточно для принятия решения, особенно когда нет достаточного опыта. С этой же проблемой столкнулся программист и специалист по машинному обучению Калеб Олсон.
Калеб заметил, что перед тем как заявить о голоде, ребенок начинает характерно двигать губами и головой. Эти жесты можно заметить заранее и покормить младенца, не дожидаясь плача, но для этого надо постоянно следить за его поведением, что очень неудобно. Поэтому Калеб разработал систему на базе искусственного интеллекта. Камера следит за малышом и распознает движения губ и головы. Если жесты голода становятся чаще, то система присылает родителям уведомление.
![ИИ-система для обнаружения голода у младенцев ИИ определяет голод у младенца](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/02/ypbpy_sudjvs7s1dgu3gmsl54qfofhzcvlgne97cpl_m3jocdni2e8wlb4km2odc5zthc5_esuh6lojt2npj_x2hnwng_9qcx3uk6mtjjhfqkm6swze8ydmbk6iys85cpwb4ldhbclhmzpe2h3wfhbgniqzdpk-wdm-gribfoxxzaj1ja_k6xwk0iu1wog.png)
Система обучена с помощью библиотеки Google MediaPipe. Пока у проекта Калеба нет коммерческого решения, но он открыл свою разработку. Это позволяет всем желающим использовать ее в своих целях. Также проект можно доработать или обучить распознавать другие жесты.
Green Detect: открытая система мониторинга состояния окружающей среды
В больших городах сложно получать актуальную информацию о состоянии окружающей среды. Территории современных городов большие, а общая картина часто меняется, поэтому классические способы не могут помочь в этом. Решение предложило объединение разработчиков Green BMS из Италии.
![Проект Green Detect Проект Green Detect: модули системы мониторинга состояния окружающей среды](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/02/gushlopqzhfw0x-pmhzjwunhwj1jsre7fd8yyp7sbpf3bvsh8b41yang9wq-mnmjmxp3bezyk_etmwmi2ogc9zu33me0cijcx3jbi3cmnk3xfe4ocmchjgtlbrj3tlpjsb4c-gzlptfkld5ytdwojtgr5fzwwaoy7if-zxxyvmugn3vwqp40rtwm6kt6ea.png)
Проект Green Detect представляет собой сеть из множества модулей с датчиками, которые собирают информацию во всех уголках города. Содержимое модулей прячется в водонепроницаемом корпусе, а система питается от солнечных панелей. К модулю можно подключить практически любые датчики. К примеру, термометры, газоанализаторы, датчики ветра, влажности, анализаторы почвы или качества воздуха.
![Модуль мониторинга окружающей среды Модуль мониторинга окружающей среды](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/02/image-6586485.png)
Каждый модуль собирает данные в своем участке и отправляет их в единый центр обработки. Там алгоритмы анализируют полученную информацию и в режиме реального времени показывают состояние окружающей среды. Так можно быстро понять, что в одном из районов города был зафиксирован выброс вредных газов. К системе можно подключить городские службы, которые будут реагировать на изменения и принимать меры.
![Схема передачи данных Схема передачи данных в мониторинге окружающей среды](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/02/g6d_iqoo5teui2wonia9nyoy_otcchojvee09jfadpnzswnl9dclyyxieycgc-nowlqit_rebs6lqh-fwnvbh7vzqzl_ttsmzsg16euru8yygi51erzkpqwpftdbo4h1e2mt-mwn5wk0gfz3ka-_e6ka36dduop2neekyuxnqoo3n-7blax3gzjpckfzw.png)
Проект полностью открытый, а это значит, что разработчики по всему миру могут использовать Green Detect в качестве основы для собственных систем. Можно добавить поддержку специфических датчиков. К примеру, в горных районах можно прогнозировать землетрясения или сходы лавин, а у рек — заранее узнавать о повышении уровня воды.
Аппарат ИВЛ на базе микрокомпьютера Raspberry Pi
Аппараты ИВЛ — дорогие, и пандемия показала, что в экстренных ситуациях может возникнуть нехватка медицинского оборудования. Для этого инженер Марко Маскорро из Калифорнии представил проект аппарата искусственной вентиляции легких на базе Raspberry Pi.
![ИВЛ на базе Raspberry Pi Аппарат ИВЛ на базе Raspberry Pi](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/02/y3my6oor6zc70g7o74fay1_u7mi0q1-pxyboj3sytq_kicman5z8lue6ah-luaozvauiwxenwq6qhlwfavdxjmkmvtud7fcy-k-hgwmxbz-qdejbynurv2hwwn6c1w5bsm0nnsu2hrhiml8beyk_d7k0grqfphjcs0r8fzwg1gmaczlay3mplph-tntlnq.png)
Преимущество такого аппарата в том, что его можно изготовить самостоятельно. Для этого инженер опубликовал код проекта и его чертежи. Также аппарат на базе Raspberry Pi обходится в разы дешевле, а многие его компоненты можно найти в строительном магазине.
![ИВЛ на Raspberry Pi Устройство ИВЛ на Raspberry Pi](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/02/47undg-aatgm07waoiysov58_vpmjwzzx_amj2eqdi274uu_lf6wxbkbibcpuojlz4g5get8b05i1zqo8d9p1r6zlyerpooacihsvonfgu-nh2d8c8edvle90eonkyjtqouftpx0tyj2l31dypcdsrtqgclcrob5dlhl3q0aeamakuj49vb3kubwmohrsa.png)
Проект может быть полезен в регионах, которые не могут позволить себе заказать достаточное количество профессионального медицинского оборудования. Аппарат ИВЛ на базе Raspberry Pi может спасти жизни людей в экстренных ситуациях, а опытные инженеры могут дорабатывать и улучшать проект.
Plastic Scanner: карманный определитель видов пластика
![Plastic Scanner Plastic Scanner, определитель видов пластика Джерри де Воса](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/03/image-3393705-1024x683.png)
Ежедневно свалки пополняются сотнями килограммов пластиковых отходов, которые надо переработать, но для сортировки не хватает оборудования и средств автоматизации. В продвинутых сортировочных центрах используют дорогостоящие системы на базе технологии инфракрасной спектроскопии, а на маленьких предприятиях сортируют вручную.
![Plastic Scanner применение Применение Plastic Scanner в полевых условиях](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/03/v07jpbpp5agkfcfm6x3yf57rtzedxsgltvhxijdyca8twljzz6uovwy1p4ghfu-dhrdob9ev3qh3joeplfpxcp0lhpkitrrhvlg5ul0heoymhyosiypxj8uzqcobfoxnordiu3cswcaae38fkekeawydjurixvjvo03jh5rckmzoghqc6s2w48ur6jok1a.png)
Инженер Джерри де Вос разрабатывает карманное устройство, которое помогло бы быстро классифицировать пластик и распределять его по зонам переработки. Гаджет работает на базе технологии импульсного инфракрасного излучения, которая в разы дешевле привычных методов.
![Экземпляр Plastic Scanner Экземпляр Plastic Scanner крупным планом](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/03/image-6334445-639x1024.png)
Работникам ручных сортировочных центров не надо будет искать маркировку на бутылке или пакете. С определением типа пластика поможет сканер, что ускорит работу и поможет уменьшить количество пластиковых отходов в отстойниках.
REACT: устройство для остановки кровотечения при ножевых ранениях
Британец Джозеф Бентли проанализировал данные выживаемости пациентов скорой помощи и заметил, что пострадавшие с ножевыми ранениями часто погибают от потери крови. При таких ранах кровотечение очень сложно остановить, а оборудования в мобильном кабинете бывает недостаточно.
![REACT REACT для остановки кровотечения](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/03/image-6262358-1024x633.png)
Для повышения показателя выживаемости инженер разработал устройство REACT (Rapid Emergency Actuating Tamponade — быстродействующая тампонада для экстренной помощи). Во-первых, устройство позволяет извлечь нож из раны для уменьшения боли — часто врачи стараются не трогать оружие до приезда в пункт помощи. Также с помощью надувной тампонады устройство создает давление внутри раны и удерживает кровь.
![Rapid Emergency Actuating Tamponade Устройство Rapid Emergency Actuating Tamponade](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/03/image-7895205-1024x576.png)
В меню REACT медик может выбрать тип ранения и ввести параметры пострадавшего, а алгоритм подберет оптимальную степень надувания. Устройство может помочь сохранить жизни тысячам пациентов ежегодно.
Елочная игрушка-компьютер
Технологии не всегда несут глобальную пользу, иногда они помогают просто создать настроение. Так, разработчик из Шанхая представил миниатюрную елочную игрушку в виде ретро-компьютера. Корпус игрушки распечатан на 3D-принтере, а внутри установлены контроллер ESP32, динамик, звуковой модуль, аккумулятор и порт для зарядки. На передней части елочной игрушки расположен маленький экран.
![игрушка-компьютер Елочная игрушка-компьютер](https://blog.skillfactory.ru/wp-content/uploads/2023/03/lmojhqkwupgjcrmyaucs_o7tvyrom6nqqt3zbkv-tpuctglg2ab4oab9yerp3qb6j3vzfdkwtvvommxz7iv9icm5kyblp8prapwotj5jjwyiwmv9x217d4tzmptxiiebimoclxza5kjxxgmnv3uxlmk9xolryok34rwphzgs2vwqe1-4aquwoiy5jct1sw.png)
Устройство может работать автономно, и на нем можно запустить классический шутер Doom. Для этого понадобится оптимизированная версия игры для микроконтроллеров. Играть можно с помощью беспроводного геймпада или клавиатуры с мышью. Игра работает плавно и не вылетает.
Проект открытый, поэтому каждый может распечатать корпус по готовой схеме и собрать собственную игрушку или даже украсить целую елку. В репозитории на GitHub собраны подробные инструкции и код проекта.