Лаборатория беспроводных технологий связи
р.
р.
В этой лаборатории ученики разбирают устройство беспроводной связи. Передают данные по свету, звуку и радиоканалам, создают помехи, восстанавливают искажённый сигнал, кодируют сообщения, настраивают направленную связь и проверяют, насколько устойчиво работает канал.
Так школьки видят, что 4G, 5G, Wi-Fi, Bluetooth, спутниковая связь, IoT и связь между дронами — это не “магия интернета”, а инженерная система: сигнал, частота, мощность, шум, кодирование, антенна, защита и алгоритм. Лаборатория помогает понять что происходит “между” устройствами — как сообщение превращается в сигнал, летит через воздух, проходит через шумы и снова собирается в данные.
Лаборатория подходит для инженерных кружков, подготовки к НТО по профилю «Технологии беспроводной связи», хакатонов, киберфизических турниров и проектной работы на стыке физики, математики, информатики и телекоммуникаций.
Так школьки видят, что 4G, 5G, Wi-Fi, Bluetooth, спутниковая связь, IoT и связь между дронами — это не “магия интернета”, а инженерная система: сигнал, частота, мощность, шум, кодирование, антенна, защита и алгоритм. Лаборатория помогает понять что происходит “между” устройствами — как сообщение превращается в сигнал, летит через воздух, проходит через шумы и снова собирается в данные.
Лаборатория подходит для инженерных кружков, подготовки к НТО по профилю «Технологии беспроводной связи», хакатонов, киберфизических турниров и проектной работы на стыке физики, математики, информатики и телекоммуникаций.
Возраст
9+
Направление
Беспроводные технологии связи
Основные дисциплины
Физика
Информатика
Технология
Математика
Дополнительное образование
Радиотехника
Проектирование
Моделирование
Программирование
Робототехника
Подходит для грантов
Поможем адаптировать лабораторию под грант
Оставьте заявку на лабораторию
И мы вместе подготовим решение для Вас
Нажимая на кнопку «Отправить», Вы даете согласие на обработку своих персональных данных
Особенности лаборатории
От «почему не ловит?» к инженерии 4G и 5G
Лаборатория помогает объяснить разницу между поколениями связи, почему связь зависит от частоты, мощности, расстояния, препятствий, шума и количества устройств
Реальные физические каналы
Данные передаются не в симуляторе, а через оптический, акустический и направленный канал. Можно менять условия и сразу видеть, как это влияет на качество связи
Помехи, шумы и восстановление данных
Ученики проверяют, что происходит с сигналом, когда он проходит через шумный канал, отражается, искажается или частично теряется. Затем подбирают фильтрацию, кодирование и методы восстановления
Связь как вопрос безопасности
Канал можно заглушить, перехватить, исказить или неправильно расшифровать. Лаборатория показывает базовые угрозы: помехи, потерю пакетов, слабое кодирование, подмену сигнала и необходимость защиты информации
Физика, математика и программирование
Ученики работают с волнами, частотами, спектром, корреляцией, модуляцией, битами, байтами, кодами, ASCII, шифрованием и обработкой данных
Финал НТО проходит на этих комплексах
Лаборатория подходит не только для занятий, но и для целевой подготовки к профилю «Технологии беспроводной связи»
Состав лаборатории
1
Учебно-лабораторные стенды
2
Специализированное ПО
3
Методические материалы
4
Задания для кружков, соревнований и инженерных практикумов
Наборы лаборатории
Кликните на набор, чтобы посмотреть подробности
Базовая лаборатория «Беспроводные технологии связи»
Описание
Комплект стендов для изучения беспроводной передачи данных, кодирования сигналов и направленных каналов связи.
Один стенд показывает, как данные можно передавать и кодировать через оптический сигнал. Другой помогает моделировать направленные каналы связи — например, между спутниками, дронами, роботами или удалёнными устройствами.
Ученики не просто пишут код, а проверяют свои решения на оборудовании: сигнал должен пройти через физический канал, выдержать шумы, дойти до приёмника и быть правильно восстановлен.
Особенности
Компетенции
Состав
ПО
Специализированное программное обеспечение для работы со стендами, визуализации сигналов и выполнения инженерных заданий.
Комплект стендов для изучения беспроводной передачи данных, кодирования сигналов и направленных каналов связи.
Один стенд показывает, как данные можно передавать и кодировать через оптический сигнал. Другой помогает моделировать направленные каналы связи — например, между спутниками, дронами, роботами или удалёнными устройствами.
Ученики не просто пишут код, а проверяют свои решения на оборудовании: сигнал должен пройти через физический канал, выдержать шумы, дойти до приёмника и быть правильно восстановлен.
Особенности
- 2 специализированных стенда. «Оптомеханическая визуализация кодирования сигналов» и «Узконаправленные низкоэнергетические каналы связи».
- Слежение за движущимися объектами. Подвижные элементы позволяют программировать наведение, поворот “радара” или “спутника”.
- Позиционирование и распознавание. Ученики настраивают алгоритмы, которые помогают системе находить объект и удерживать связь.
- Оптика + радиосвязь + математика сигнала. Комплекс связывает физику волн, программирование и цифровую обработку сигналов.
- Типовые задачи НТО. Передача данных по зашумлённому каналу, точное позиционирование, наведение антенны, восстановление сигнала.
Компетенции
- Понимают физику волн, шумов и диаграмм направленности антенн
- Работают с сигналами во временной и частотной области
- Используют преобразование Фурье и цифровую обработку сигналов
- Пишут алгоритмы кодирования и декодирования
- Создают помехоустойчивые каналы связи
- Программируют слежение за движущимися объектами
- Работают с АЦП и ЦАП
- Разбираются в принципах спутниковой связи, IoT-каналов, LoRa, NB-IoT и MIMO
Состав
- Стенд «Оптомеханическая визуализация кодирования сигналов»
- Стенд «Узконаправленные низкоэнергетические каналы связи»
- Специализированное ПО
- Методические материалы
ПО
Специализированное программное обеспечение для работы со стендами, визуализации сигналов и выполнения инженерных заданий.
Кружок «Беспроводные технологии связи»
Описание
Киберфизический кружок для учеников 7–11 классов, где физика, математика и информатика соединяются через практические задачи связи.
Участники работают с оптическим лучом, звуковым каналом, сигналами, модуляцией, кодированием, шумами и программированием. Они учатся не просто “передавать сообщение”, а делать так, чтобы оно дошло в сложных условиях: через помехи, отражения, искажения и ограничения канала.
Формат подходит для регулярного курса, мастер-классов, хакатонов, турниров юных киберфизиков и подготовки к НТО.
Особенности
Компетенции
Состав
ПО
Киберфизический кружок для учеников 7–11 классов, где физика, математика и информатика соединяются через практические задачи связи.
Участники работают с оптическим лучом, звуковым каналом, сигналами, модуляцией, кодированием, шумами и программированием. Они учатся не просто “передавать сообщение”, а делать так, чтобы оно дошло в сложных условиях: через помехи, отражения, искажения и ограничения канала.
Формат подходит для регулярного курса, мастер-классов, хакатонов, турниров юных киберфизиков и подготовки к НТО.
Особенности
- 2 образовательных комплекта оборудования. Стенд «Каналы связи и кодирование» и комплект для Турнира юных киберфизиков «Акустика».
- Оптический и звуковой каналы. Ученики изучают передачу данных через реальные физические каналы в помещении.
- Звук как канал связи. На акустическом комплекте можно исследовать аудиоканал, усилители, отражения, эхо, шумы и передачу данных через звук.
- Модуляция и кодирование на практике. AM/FM, цифровые коды, ASCII, системы счисления и помехоустойчивое кодирование становятся не теорией, а проверяемыми решениями.
- Форматы от мастер-класса до турнира. Можно провести короткое занятие, серию семинаров, хакатон или длительную программу с еженедельными встречами.
- Пространство “нестерильных” задач. Ученики сталкиваются с реальными ограничениями: шумом, потерями, отражениями, ошибками измерения и необходимостью подбирать параметры передачи.
Компетенции
- Работают с аналоговыми и цифровыми сигналами
- Изучают модуляцию AM/FM, шумы, эхо и спектральный анализ
- Кодируют и декодируют данные
- Используют ASCII, системы счисления и помехоустойчивые коды
- Пишут скрипты на Python, C++ и Octave
- Применяют корреляционный и автокорреляционный анализ
- Восстанавливают данные из зашумлённых сигналов
- Работают с усилителями, фильтрацией и параметрами передачи
- Анализируют данные и защищают инженерные решения
Состав
- Стенд «Каналы связи и кодирование»
- Образовательный комплект для Турнира юных киберфизиков «Акустика»
- Методические материалы
- ПО
ПО
- Специализированное ПО для визуализации сигналов, генерации модуляции и спектрального анализа.
- Дополнительно: готовые скрипты на Python с библиотеками sounddevice, numpy, scipy, matplotlib и среда Octave.
Компетенции учеников
Работают с сигналами во временной и частотной области
Применяют преобразование Фурье и математический аппарат обработки сигналов
Создают помехоустойчивые коды для каналов связи
Программируют слежение за движущимися объектами
Пишут алгоритмы кодирования и декодирования
Работают с АЦП, ЦАП и уровнями сигналов
Понимают физику радиоволн, шумов и диаграмм направленности антенн
Изучают основы оптической, акустической и радиосвязи
Разбирают принципы 4G, 5G, Wi-Fi, IoT-связи и спутниковых каналов
Понимают базовые угрозы беспроводной связи и способы защиты сигнала
Интегрируют беспроводные технологии в IoT, робототехнику и инженерные проекты
Соревнования и проекты
Какие соревнования, конкурсы или олимпиады можно посетить или провести с оборудованием из этой лаборатории
Инженерные соревнования и хакатоны
Турнир юных киберфизиков
Заинтересовались лабораторией?
Оставьте заявку, и мы свяжемся с вами
