Наукові конференції України, Інновації молоді в машинобудуванні 2020

Розмір шрифту: 
Розробка пристрою для запобігання травматизму при прослуховуванні музики в навушниках
A. I. Sanzharovskyi, S. I. Sanzharovska, O. D. Kaglyak

Остання редакція: 2020-05-09

Тези доповіді


Сучасною тенденцією розвитку інформаційно-комунікаційних технологій є зростання різновидів пристроїв, які полегшують життя людини, зокрема допомагають дотримуватися здорового способу життя, контролювати кількість фізичних навантажень, обмежувати вживання їжі, яка містить значну кількість калорій тощо. Використання портативних мультимедійних пристроїв зростає в геометричній прогресії у всьому світі. Незважаючи на те, що портативні мультимедійні пристрої надають користувачам значну зручність, користь та розваги, різноманітні спільноти з попередження травм висловлюють занепокоєння щодо їх можливостей відволікати увагу людини від дотримання безпечної поведінки в потенційно небезпечних середовищах. Тенденцією останніх років стало зростання в усьому світі й Україні кількості травмувань серед підлітків під час перетину вулиці чи залізничних колій. За даними досліджень організації Safe Kids Worldwide «в США кожну годину щодня пішохід-підліток гине або отримує травми» [1]. Не менш загрозливою є ситуація в Україні. Все більше підлітків користуються навушниками на вулиці, і майже кожен день надходить інформація з різних куточків нашої країни щодо травмування або навіть загибелі дітей під колесами автомобіля чи під час перетину залізничних колій, коли вони прослуховували музику в навушниках.

Проблема полягає в тому, що серед молоді збільшується кількість травмованих чи загиблих під час прослуховування музики в навушниках, коли вони пересуваються вулицями та перетинають транспортні магістралі. Саме тому метою було поставлено за мету розробити пристрій, який би допоміг уникнути небезпек та запобігти травмуванню під час прослуховування музики в навушниках [2]. Для досягнення поставленої мети вирішено наступні завдання: 1) проаналізовано основні причини виникнення небезпек під час прослуховування музики в навушниках, перебуваючи на вулиці; 2) проаналізовано основні вимоги щодо безпечного прослуховування музики в навушниках з точки зору фахівців з охорони здоров’я та різноманітних безпекових організацій; 3) ознайомлено з існуючими аналогами; 4) експериментальним шляхом підібрано оптимальний варіант принципу дії та складові пристрою, який має попереджати про небезпеку; 5) експериментально визначено найкращу конфігурацію системи використання різноманітних сенсорів для збору інформації про небезпеку; 6) розроблено програмне забезпечення та зібрано макет пристрою.

Під час роботи над розробкою пристрою було використано методи: аналізу – при пошуку і ознайомленні з різноманітними підходами запобігання травматизму під час прослуховування музики в навушниках; експериментальний – при дослідженні можливості використання різноманітних сенсорів для збору інформації та при підборі оптимального варіанту принципу дії та складових пристрою, який має попереджати про небезпеку. За допомогою методу моделювання було досліджено причини виникнення небезпек під час прослуховування музики, перебуваючи на вулиці з використанням віртуального середовища, та розроблено пристрій для безпечного прослуховування музики в навушниках.

Було запропоновано використання принципу Фур’є для розробки програмного забезпечення пристрою безпечного прослуховування музики в навушниках, поєднання можливостей смартфону та інтегрованого пристрою на базі мікрокомп’ютера Raspberry Pi Zero W, а також застосування стандартних алгоритмів звукового аналізу для забезпечення коректного функціонування пристрою. Пристрій розроблено на базі портативного мікрокомп’ютера Raspberry Pi Zero W. Виконавчий файл написано на мові програмування Python. Програма для смартфона користувача написана мовою Java.

Таким чином, розроблено пристрій «A.S.A» (Acoustic Safety Analyzer) для запобігання травматизму під час прослуховування музики в навушниках, пересуваючись вулицею та перетинаючи залізничні колії, головна функція якого полягає в тому, щоб сприймати, аналізувати та перевіряти звук на наявність звуку від автомобіля або поїзда, що наближається, та повідомляти про це користувача, при цьому призупиняючи інші звуки (музику), що  відтворює смартфон користувача [3]. Окрім того, передбачена додаткова функція пристрою - він аналізує дані GPS про місце перебування користувача і повідомляє його при наближенні до залізничних колій або дороги, при цьому призупиняючи звуки (музика), що відтворює смартфон користувача.


Ключові слова


пристрій для запобігання травматизму, прослуховування музики в навушниках, мікрокомп’ютер Raspberry Pi Zero W, стандартні алгоритми звукового аналізу

Посилання


1.       Washington, D.C.: Safe Kids Worldwide (2019, September). Chandler M, MacKay JM. Railroads: An Often-Overlooked Danger to Children. Retrieved from: https://www.safekids.org/sites/default/files/documents/rail_safety_study_9- 2019.pdf

2. Санжаровська С.І. Acoustic safety analyzer. Всеукраїнський конкурс «Intel Еко-Україна 2019», 5 – 8 лютого: [збірник тез/за заг. ред. д.п.н., проф. В.В.Вербицького]. – Київ, «НЕНЦ», 2019. – С. 184-185.

3.       Sanzharovska S., Sanzharovskyi A. Acoustic safety analyzer. Science and Technology of the XXI Century: Proceedings of the XX International Students R&D Conference, 28 November, 2019. – K., 2019. Part IІI. – P 153-154.