Student WEL laureatem Konkursu Electronics 4 Science 2024

W dniu 22 stycznia 2025 r. odbyła się  Gala Finałowa Ogólnopolskiego Konkursu Pac Dyplomowych I Stopnia Electronics 4 Science 2024, w którym laureatem został nasz student mgr inż. Łukasz Matuszek. Otrzymał on nagrodę za prace inżynierską pt. „Miniaturowy system do monitorowania parametrów życiowych człowieka”. Praca została napisana pod opieką dr. inż. Dominika Sondeja.

 
Student WEL WAT w ramach pracy inżynierskiej, stworzył gotowe, działające urządzenie. Oprócz podstawowej funkcji, czyli wyświetlania godziny, mierzy ono również puls, saturację, aktywność ruchową czy temperaturę ciała. „Moim celem było zaprojektowanie małego i kompaktowego smartwatcha. Chciałem, aby był ergonomiczny oraz estetyczny. Zależało mi, aby było to użytkowe rozwiązanie, a nie tylko prototyp” – tłumaczy student. Tworzenie samego projektu zajęło ponad 6 miesięcy. Główne założenia projektu obejmowały ideę urządzenia niezależnego od telefonu czy komputera, a także estetycznego. „Z tego powodu zastosowałem wyświetlacz IPS o rozdzielczości 240 na 240 pikseli. Dzięki wymiarom ekranu mogłem zaprojektować obudowę z bardzo małą ramką w stosunku do samego wyświetlacza” – tłumaczy twórca. „Największym wyzwaniem było jednak wyjście ze strefy komfortu. Zaczęło się od tego, że musiałem odrzucić mikrokontroler oraz płytkę dwuwarstwową, których do tej pory używałem w swoich projektach. Ograniczone możliwości tych elementów zmusiły mnie jednak do wybrania innych rozwiązań, czyli mikrokontrolera ESP32 oraz płytki czterowarstwowej. Dzięki programom udostępnianym studentom w Wojskowej Akademii Technicznej sam zaprojektowałem płytkę i zamówiłem ją u dostawcy. Co prawda czas oczekiwania był długi, a cena dość wygórowana, jednak bardziej zaawansowana technologia poszerzyła możliwości, np. mogłem zamontować antenę Bluetooth czy WiFi do komunikacji z innymi urządzeniami”.
 
Laureat w swoim projekcie zainstalował dwa pulsoksymetry. Jeden był mniej dokładny, ale łatwy w instalacji i programowaniu. Twórca rozwiązania wybrał go jako bezpieczną opcję. Drugi pulsoksymetr był bardziej zaawansowany, ale bardzo trudny w implementacji, szczególnie że w internecie jest niewiele informacji na temat jego programowania oraz łatwo dostępnej dokumentacji technicznej.Kolejnym zaimplementowanym układem jest akcelerometr, który pozwala liczyć kroki, spalone kalorie czy dystans. Bardzo ciekawym i rzadkim w podobnych urządzeniach rozwiązaniem jest zastosowanie układu pomiaru temperatury. Szczególnie że student do oryginalnego cyfrowego termometru dodał miedzianą płytkę, aby poprawić odbiór ciepła z nadgarstka. Termometr pozwala na monitorowanie zmian temperatury w cyklu dobowym. W urządzeniu zastosowano układy takie jak konwerter USB/UART – służący do komunikacji z komputerem – oraz układ ładowania akumulatora, a także, co bardzo ważne, układy zabezpieczające przed wyładowaniem elektrostatycznym zarówno w gnieździe USB, jak i w tym zasilającym opaskę. 
 
 

Ważnym – i co trzeba podkreślić – autorskim elementem smartwatcha jest oprogramowanie. Część użytych bibliotek to darmowe moduły na licencji open source odpowiednio przepisane na potrzeby projektu. Jednak większość, tak jak biblioteki pod pulsoksymetr, została napisana przez studenta samodzielnie, od zera.

„Wisienką na torcie tego projektu jest obudowa zegarka. Wydrukowałem ją na prostej i popularnej drukarce 3D, która wytwarza trójwymiarowe obiekty w technice Fused Deposition Modelling, czyli w skrócie FDM. Upraszczając, proces opiera się na przetwarzaniu termoplastycznego materiału, tzw. filamentu, właśnie za pomocą drukarki 3D” – tłumaczy inż. Matuszek. „Drukarkę zmodyfikowałem mechanicznie, aby mogła działać z dyszami o mniejszej średnicy, co poprawiło rozdzielczość, a zarazem jakość i dokładność wydruku. Było to bardzo istotne, gdyż wiele wytworzonych części musiało pasować idealnie, np. trzy przyciski funkcyjne. Zegarek zachował zakładane wymiary, a jakość i precyzja wykonania pozwalają na wielokrotny montaż i demontaż obudowy, nawet w przypadku częstych modyfikacji”.
 

Student Łukasz Matuszek to absolwent kierunku Elektronika i Telekomunikacja – specjalność: systemy cyfrowe. Po zakończeniu studiów inżynierskich laureat kontynuował studia II stopnia na kierunku Mikroelektronika, które z powodzeniem ukończył.

Electronics4 Science jest lokalnym konkursem prac inżynierskich oraz licencjackich organizowanym na wiodących wydziałach najlepszych uczelni. Konkursy odbywają się pod patronatem PS IEEE we współpracy z biznesem. Zwycięzcy konkursów lokalnych kwalifikowani są do etapu ogólnopolskiego (Superstar 4 Science). Nagrody są wręczane na uroczystej Gali, w czasie której laureaci mają szansę zaprezentować wyniki swojej pracy na forum firm, uczelni oraz innych studentów

Organizatorem Konkursów jest 4 Science Institute Sp. z o.o. Patronem Honorowym jest „Patronem Honorowym jest Prezes Polskiej Akademii Nauk. Partnerem Biznesowym Konkursów jest firma Intel Corporation.Patronami Konkursów są: IEEE Xplore, PS IEEE, CERN, Łukasiewicz – PIAP, Poznan Supercomputing and Networking Center / Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe (PCSS) oraz Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

SERDECZNE    GRATULACJE  ! ! ! !