А как там ДО-РА!? На вопросы популярного сайта «Хабрахабр» отвечает руководитель проекта Владимир Елин

C момента старта проекта мобильного дозиметра-радиометра «ДО-РА» прошло около 3-х месяцев. Разработчики трудились не покладая рук и мозга. Что же получилось в результате  НИР и ОКР!? 

Расскажите, пожалуйста, как развивается Ваш проект ДО-РА?

Еще как развивается!!! Команда проекта проделала громадную работу, как в технической части проекта, так и в программной и лицензионной его части. Но всё по порядку. 

На конец января 2012 года нами создана серия уникальных прототипов портативных, компактных устройств семейства ДО-РА, написаны программы для большинства ОС мобильных платформ и получены Свидетельства на право обладание семейством программ DORA.Soft. Все эти программы размещены на ключевых Интернет маркетах и на корпоративном сайте разработчика www.intersofteurasia.ruexternal link, opens in a new tab. Нашей командой пройдена большая часть пути по разработке конструкторской документации для серийного производства ДО-РА, выбран завод для производства ДО-РА, получены ключевые девелоперские лицензии от ключевых зарубежных производителей мобильной техники.

Как Вам удалось уменьшить размеры обычного дозиметра?

Мы хорошо поработали, в итоге получили очень компактное мобильное устройство дозиметра-радиометра в прототипе ДО-РА.005. Его размеры: 57 мм. х 9 мм. х 11 мм., что составляет всего 5.643 куб. см. Миниатюрные  размеры устройства ДО-РА нам удалось получить так же благодаря использованию компактного счетчика радиации СБМ-21, типа Гейгера-Мюллера.  Размеры счётчика сами по себе невелики, диаметр - 6 мм., длина 15 мм.  Не большие размеры устройства достигнуты,  в том числе благодаря применению в ДО-РА современной элементной базы. В схеме устройства были использованы SMDэлементы типоразмером 0402 и микропроцессор в сверхминиатюрном корпусе, имеющий всего 8 выводов. В трансформаторе преобразователя напряжения использованы современные магнитные материалы. Миниатюризация ДО-РА достигнута, за счет обеспечения питанием устройства ДО-РА от микрофонного входа, то есть с борта смартфона. Благодаря  этому мы отказались от встроенного в ДО-РА источника питания для ряда моделей, будь то пальчиковые батареи или аккумуляторы. Ведь потребление DORA.005 от смартфона не велико, всего 350-400 мкА.

Были ли проблемы с устойчивостью работы устройства ДО-РА?

В прототипе ДО-РА.005 нам удалось  получить устойчивую работу устройства по каналу звукового тракта через телефонный разъем (аудио-джек), в частности, для всех моделей iPhone, 3G, 3Gs, 4, 4s., а так же для iPad, iPad-2  и  iPodTouchи еще для более чем 20 моделей девайсов других производителей.   

Возможную просадку напряжения питания с последующим сбросом процессора, мы решили при помощи использования процессора с меньшим напряжением питания и  благодаря качественной элементной базе, с малыми токами утечки. В итоге найден устойчивый баланс в случае применения стандартного и не дорогого процессора для ДО-РА, работающего без сбоев и отклонений.

Какова скорость передачи данных через аудио-джек в смартфоне?

Скорость передачи данных, на основе нашего протокола, составляет - 2кБит/с. Этого вполне достаточно, чтобы с устройства ДО-РА передавать различные измерения, в частности,  эквивалентную дозу, мощность дозы с её GPSкоординатам, а так же данные для личного кабинета в режиме онлайн и многое другое. Такая скорость передачи данных хорошо согласуется с параметрами звуковых трактов практически для всех типов смартфонов, планшетных компьютеров и другой исследуемой нами техники.

Используете  ли Вы уже готовые способы передачи данных или придумали что-то свое?

Способы передачи данных известные, но протокол всё-таки  свой. Собственно, его мы и собираемся патентовать в совокупности с устройством ДО-РА. Для передачи данных мы используем частотную манипуляцию (FSK). Исходный синусоидальный сигнал формируется микропроцессором устройства. Использование FSKобеспечивает устойчивую работу канала передачи данных при наличии в звуковом тракте смартфона системы автоматической регулировки усиления и различных фильтров. Протокол передачи данных оптимизирован с целью обеспечения  минимально возможного энергопотребления при передаче всей необходимой информации.

Измеренные устройством ДО-РА значения радиационного фона (мощности дозы), дозы (эквивалентной дозы) благодаря вышеуказанному протоколу передаются по звуковому тракту через аудио-джек на процессор смартфона. Далее полученный сигнал подвергается обработке и визуализации в виде графического отображения на мониторе смартфона для режимов дозиметра и радиометра.

Проверялся ли Ваш дозиметр-радиометр в «боевых» условиях, в частности на АЭС или в зонах загрязненных радиацией?

До АЭС мы пока не добрались, так как это режимные объекты. В зараженные радиацией зоны тоже пускают далеко не всех. Хотя, надо будет договориться с Диггерами или Стакерами и поэкспериментировать!? Они-то лазят везде, им всё возможно.  

Мы так же проверяли наше устройство ДО-РА на бортах гражданских самолетов по маршрутам Франция, Шамбери –Россия, Домодедово, время полёта 3 ч. 30 мин. и Москва-Минск-Москва, время полета 1ч. 15 мин. В первом случае на земле при старте фон был 0.10 мкЗв./час, на высоте в 10.7 км. фон в салоне составлял 1.35 мкЗв./час. Всего за 3 с половиной часа полученная эквивалентная доза составила 130.43 мкЗв. Во втором случае, результаты были близкими, только на высоте около 10 км. (нет навигатора в салоне, сообщающего о высоте полета), был зарегистрирован радиационный фон 1.62 мкЗв./час. у иллюминатора самолета (защита слабее).  А за время короткого полета Минск-Москва доза составила чуть больше 30 мкЗв.  Всё это мизерные дозы для организма, если их сверять с НРБ-99/2009 –нормами радиационной безопасности для населения.   

Мы так же провели эксперименты доступными способами с помощью старых компасов немецкого и советского производства времен Великой Отечественной войны. В старых приборах, включая компасы, на циферблатах нанесены цифровые обозначения специальными красителями, в составе которых находился радиоактивный Радий в  смеси с сульфатом цинка, создающий внутреннее свечение - радиолюминесценцию.    При этом, показания нашего ДО-РА сравнивались с промышленным дозиметром, имеющим официальную поверку и сертификацию. Показатели были близкими, в пределах +-10%.

Существует ли ДО-РА с независимым источником питания, ведь не все смартфоны и мобильные телефоны могут «пустить» Вас на борт по питанию!?         

В прототипе ДО-РА.004, с размерами 57мм. х 9мм. х 20мм.= 10.26 куб. см. аналог версии DORA.005, имеется источник питания в виде литий полимерного аккумулятора. Его ёмкостью 130 мАч. Аккумулятор позволяет  работать устройству ДО-РА.004 на одной подзарядке на протяжении более 200 часов в постоянном режиме сканирования.

В будущем, в случае договоренности с производителями смартфонов, мобильных телефонов, наладонников, планшетников, ноутбуков, навигаторов и др. устройство ДО-РА превратится в один стандартный микрочип внутри указанных девайсов. А датчик радиации будет похож по конфигурации на окошко камеры  смартфона, т.е. его линейные размеры составят не более 5 мм.

Сейчас Вы используете в своем ДО-РА стандартный счетчик Гейгера-Мюллера, созданный нашей промышленностью еще в 60-х гг., а есть ли у Вас, что то новенькое!?

Сейчас в устройствах ДО-РА.001 – ДО-РА.005  действительно используется счетчик радиации по типу счетчика Гейгера-Мюллера. Отечественный образец такого счетчика в ограниченном количестве выпускает Российская промышленность, это СБМ-21 и СБМ-21-1. Образно говоря, это лампочка (колба) с закаченным внутрь композитом из различных инертных газов. Анодом такого счётчика служит вольфрамовая трубочка, через которую и закачивается газ. Катодом счетчика служит специальный металлический патрон, в который эта колба вставляется и фиксируется специальным затвердителем. Катод в данном случае является, фактически, защитой стеклянной колбы счетчика от механических повреждений.  Мы называем первые реализации  устройства ДО-РА «ламповыми», так как счётчик и есть в каком-то смысле, лампочка.

Параллельно с разработкой «ламповых» прототипов ДО-РА мы вплотную подошли к патентованию специального не дорогого датчика радиации. Его основным компонентом будет кремний (Si) и датчик будет называется DoRaSi. Заявка на изобретение полезной модели отправлена в Роспатент в аккурат перед Новым 2012 годом. Эта реализация устройства ДО-РА условно названа нами «полупроводниковой» версией. Следующая версия, после полупроводниковой, будет версия ДО-РА с датчиком на основе графена. Патент на полезную модель датчика радиации на основе наноструктуры графена получен 20 ноября 2011 г., патент № 110505. Этот датчик является серьезным технологическим заделом для развития семейства устройств ДО-РА. 

В наш век энергетической экономии, что Вы можете сказать про энергетику ДО-РА?

В устройстве ДО-РА.005 мы с нашей командой добились очень экономичного энергопотребления, в постоянном режиме  измерения уровня радиации, до 350-400 мкА. от бортового питания iPhone. Если схему ДО-РА.005 дополнить  стандартным литий полимерным аккумулятором, используемым в устройствах HandsFreeна 130 мАч., то этой энергии хватит для работы устройства ДО-РА при полной подзарядке на  350 часов непрерывной работы (не учитывая потери). В реальности это гарантированных 300 часов непрерывной работы ДО-РА в режиме онлайн измерений. Такие энергетические характеристики ДО-РА не оставляют шансов для наших конкурентов.

Если рассмотреть конкретный случай при работе ДО-РА.005 в непрерывном режиме, без аккумулятора, от бортового питания iPhone-4, то время его расчетной подзарядки IPhoneуменьшится не более чем 1%.

Судя по вашему дизайну, устройство ДО-РА надевается на iPhone сверху, как оно будет работать с планшетами и ноутбуками иной формы?

Нашими дизайнерами разработаны эргономичные решения корпуса ДО-РА при подключении его через телефонный разъем (аудио-джек) и через USB-порт для версий IPhone-4, 4s. Ведутся работы по дизайну устройства ДО-РА для других типов смартфонов.

Для части смартфонов и мобильных телефонов будут разработаны специальные корпуса ДО-РА, гармонирующие с собственным дизайном конкретного девайса. Они будут похожи по принципу подключения, как и в случае с iPhone.  

Мы так же разработали эргономичный, универсальный дизайн DORA.uni, подходящий к любому смартфону или мобильному телефону, а так же ко всем планшетникам, нетбукам и ноутбукам, имеющим у себя на корпусе аудио-джек.   В скором времени DORA.uniпоявится на нашем сайте, как новое, оригинальное, дизайнерское решение для большинства мобильных девайсов.

А когда реально можно будет пощупать и проверить Ваше устройство ДО-РА?

Сегодня 31 января 2012 г.  закончены последние согласования с инженерами и конструкторами, в рамках совместных работ с ПРОМОВАД,  по проектированию промышленных образцов ДО-РА. При благоприятных условиях в процессе производства устройств,  первая партия дозиметров-радиометров появится в середине февраля 2012 г. Далее примерно 2-3 месяца может уйти на сертификацию и испытания ДО-РА. Мы будем, конечно, стремиться сократить эти сроки. Но всё равно промышленный выпуск изделий крупными партиями можно ожидать не ранее середины 2012 года.  

Текущие дела Проекта «ДО-РА»:

1. Оператор проекта «ДО-РА» ОАО «Интерсофт Евразия» в середине января 2012 г. получил от Фонда «Сколково» по Ядерному Кластеру  Грант в размере 1.35 млн. руб. Это событие фактически является хорошей оценкой квалификации проекта, как рыночного и инновационного.

2. Подписан контракт с крупнейшим в Европе Дизайн Центром «ПРОМВАД» по разработке промышленного дизайна, компоновки устройства в корпусах, в целом, проектирования устройства ДО-РА для промышленного производства.

3. В результате НИР и ОКР ОАО «Интерсофт Евразия» совместно с «ПРОМВАД» на двух языках русс. и англ. появится конструкторская документация (КД) по международным стандартам. КД будет учитывать международную номенклатуру комплектующих, с привязкой к ряду международных производственных парков в России, на Тайване, в Китае, Малайзии, Южной Корее.

3. Достигнута договоренность с заводом «Альтоника» в г. Зеленограде о производстве ДО-РА. Так на основе будущего КД изделия ДО-РА будут выпускаться в количестве до 1.0-1.5 млн. штук в год. Уже идет согласовательная подготовка к производству устройств ДО-РА.    

4. В Японии появился перспективный источник сбыта ДО-РА в количестве до 10.000 шт. в месяц. 

5. Открыто представительство в Японии для анализа основных покупателей продукта ДО-РА. В частности из числа Госкомпаний (Префектуры, Министерства), сетевых супермаркетов, и сетевых специализированных магазинов электроникой, интернет магазинов.   

6. ОАО «Интерсофт Евразия» продолжает поиск в Японии заинтересованных производителей из числа крупнейших компаний Sony, Fujitsu, и др. для реализации устройства ДО-РА на японском рынке.

Патентная Фаза

Получены Патенты РФ № 109625 на полезную модель мобильного дозиметра-радиометра (на само устройства ДО-РА) и Патент РФ № 110505 на полезную модель датчика радиации на основе наноструктуры графена.

Завершается региональная фаза оформления патентов, поданы заявка в США, Китай, Японию и на Украину в конце 2011 года.

В стадии оформления находится заявка на полезную модель нового, не дорого датчика DoRaSiи способа измерения радиации.

Лицензии и квалификации наших разработчиков ДО-РА.

1.Лицензия разработчика ПО Apple iOS (Apple iOS Developer License)
http://developer.apple.com/devcenter/ios/index.actionexternal link, opens in a new tab 
Лицензиат: Владимир Елин

2.Лицензия разработчика ПО Apple MacOS (Apple Mac Developer License)
http://developer.apple.com/devcenter/ios/index.actionexternal link, opens in a new tab
Лицензиат: Владимир Елин

3.Лицензия разработчика ПО Windows Phone (Microsoft Windows Phone Developer License)
http://create.msdn.com/external link, opens in a new tab
Лицензиат: ОАО «Интерсофт Евразия»

4.Лицензия разработчика ПО Android (Android Developer License)
https://market.android.com/external link, opens in a new tab
Лицензиат: Владимир Елин

5.Официальный партнер Microsoft (Microsoft Partner Network)
https://partner.microsoft.com/external link, opens in a new tab
Лицензиат: ОАО «Интерсофт Евразия»

6.Программа разработчика периферийного оборудования Apple Made For iPod (MFi)
https://mfi.apple.comexternal link, opens in a new tab
Лицензиат: ОАО «Интерсофт Евразия» (в процессе оформления)

7.Лицензия по изготовлению и ремонту средств измерений в сфере радиационного контроля.
Лицензиат: ОАО «Интерсофт Евразия»

Получены Свидетельства, на право обладания оригинальным пакетом программ DORA.Soft, выданные «Федерльным институтом промышленной собственности Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам»:

• DO-RA for iOS
• DO-RA for Google  Android
• DO-RA for Windows Phone
• DO-RA for JavaME
• DO-RA for Windows, Linux, MacOS

Список Операционных Систем и устройств, прошедших тест с устройствами ДО-РА и программами для них DORA.Soft.

Группой разработчиков и программистов ОАО «Интерсофт Евразия» проведена обширная работа по тестированию, контролю и корректировке схемотехнических и программных решений для семейства устройств ДО-РА. В результате испытаний получена устойчивая  работоспособность устройств ДО-РА для различных операционных систем и отдельных электронных устройств.