Les étudiants utilisent l’Internet des objets pour se connecter, inspirer | Chronique de Cornell

Six semaines après le début du cours Internet des objets (IoT) du professeur Max Zhang, il organise une cérémonie de remise des diplômes, avec de la musique, des certificats et des photos car, après un cours intensif sur la façon de construire, coder et extraire des données de capteurs, les étudiants sont prêts pour les cours prochain objectif : aider la communauté.

Le cours demande aux étudiants de comprendre comment utiliser l’IdO pour comprendre la société, de sorte que le travail qu’ils font a un impact social, a déclaré Zhang, professeur à l’église Irving Porter de Cornell Engineerings Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering et Kathy Dwyer Marble et Curt Marble. Directeur de faculté au Cornell Atkinson Center for Sustainability. Les programmes d’études d’ingénierie se concentrent généralement sur les résultats, vos notes dépendent des résultats et nous ne prêtons pas attention aux relations, à la manière de construire une relation mutuelle, à la manière d’établir la confiance. Le cours demande aux étudiants de faire les deux.

La classe fait partie d’un projet plus vaste, financé par la National Science Foundation, pour concevoir et mettre en œuvre un réseau IoT à l’échelle de l’État à New York, en utilisant une forme de radio basse fréquence pour fournir des services dans les zones sans accès cellulaire ou haut débit, aidant à combler la fracture numérique. Le cours de Zhang, initialement financé par le CornellsDavid M. Einhorn Center for Community Engagement, donne aux étudiants un rôle pratique.

Zhang a également reçu le soutien du Cornell Engineerings Shen Fund for Social Impact pour créer une équipe de projet étudiant, EngagedIoT, afin de soutenir les efforts d’engagement communautaire.

L’une des six équipes de cours, en collaboration avec des partenaires du système de santé de Cayuga, développe un appareil qui surveille la tension artérielle et envoie des données directement aux prestataires de soins de santé dans les zones sans accès à Internet, ce qui, selon Cayuga Health, pourrait aider 4 000 personnes. Un autre groupe a construit un capteur qui mesure l’emplacement et la profondeur des nids-de-poule pour aider le département des travaux publics d’Ithaca. Un troisième groupe d’étudiants introduit la technologie IoT dans la salle de classe du lycée de Genève, dans le but de réduire les obstacles aux carrières STEM.

D’autres projets incluent le développement de capteurs pour surveiller les conditions météorologiques et du sol dans une cave genevoise, une armoire alimentaire qui peut informer Mutual Aid Tompkins lorsqu’elle a besoin d’être réapprovisionnée et un prototype qui surveille les conditions routières pour le département des autoroutes du comté de Tompkins.

L’IdO est un excellent moyen de prendre du recul et de voir comment l’ingénierie peut réellement apporter des changements positifs dans le monde, a déclaré Sruti Yanamandra 22 ans, étudiante à la maîtrise en génie mécanique. Cela vous ramène à la raison pour laquelle vous vouliez devenir ingénieur en premier lieu. Ce cours m’a aidé à en faire l’expérience.

Yanamandra veut apporter ce sentiment d’excitation et d’impact à une jeune génération au lycée de Genève, pour aider à résoudre un problème qu’elle a vu dans sa propre vie : elle a vu beaucoup de ses pairs, en particulier ses pairs féminines, s’éloigner des majors ou des carrières dans les STEM.

Qu’il s’agisse d’un manque de confiance ou d’un manque de ressources, ou d’idées préconçues selon lesquelles il faut être à un certain niveau ou obtenir un certain diplôme, quelque chose retient les gens, a déclaré Yanamandra.

Lorsque le groupe Yanamandras a rencontré les administrateurs et les enseignants du lycée de Genève, ils ont fait écho à ses préoccupations : ils ont lutté pour aider les étudiants à surmonter les obstacles réels ou perçus aux STEM.

L’IdO, pensait le groupe, pourrait être la passerelle idéale.

Vous pouvez utiliser un capteur de température, un capteur d’humidité, un capteur de sol, puis vous pouvez analyser les données, créer des graphiques ; il englobe tout, a déclaré Yanamandra. Mais vous n’avez pas besoin d’une tonne de connaissances préalables pour commencer à l’utiliser.

Après avoir distribué un sondage aux élèves, Yanamandra et son équipe ont mis au point une leçon pilote pour un groupe environnemental d’élèves du lycée, le Green Club. Le groupe d’étudiants a découvert deux types de capteurs de température et a discuté des applications possibles pour des projets au sein et au-delà du Green Club, y compris l’utilisation des capteurs pour créer un jardin.

Tous les capteurs que nous utilisons font partie intégrante des types de projets sur lesquels ces enfants aiment travailler, a déclaré Ini Adeleye, 23 ans, étudiante en génie mécanique à Cornell Engineering. Donc, l’une des choses intéressantes est qu’il ne s’agissait pas seulement de prendre un aspect arbitraire des STEM, mais quelque chose qui s’applique directement aux choses qui les passionnent déjà.

Ils l’ont mis en place de manière à donner une voix à nos étudiants, a déclaré Kirsten Abbott, professeur de chimie à Geneva High. C’est ce que l’éducation consiste à savoir où sont les gens et où ils doivent être. Maintenant, en l’espace de quelques semaines, ils suivent également et s’assurent que la technologie est entre les mains des étudiants. C’est très percutant.

Dans d’autres projets, l’accessibilité de l’IdO a permis une application directe avec les étudiants développant ou améliorant des appareils et voyant rapidement les résultats. Jason Manning, étudiant au doctorat en génie biomédical, a participé au projet, nouveau ce semestre, sur la surveillance des nids-de-poule et a déclaré qu’il était rafraîchissant de pouvoir construire un appareil et de le déployer immédiatement.

Vous n’allez presque jamais prendre un appareil médical d’un cours d’ingénierie biomédicale et être capable de faire quelque chose d’appliqué avec lui à cause de toutes les réglementations, a déclaré Manning. C’était définitivement différent de mettre cela en œuvre assez directement et d’obtenir des commentaires de conception si rapidement de la part du ministère des Travaux publics.

Le groupe Mannings a développé un prototype qui se trouve dans un véhicule et mesure l’accélération et l’emplacement, ce qui lui permet de détecter quand et où la voiture heurte un nid-de-poule. Lorsqu’ils l’ont testé sur les routes d’Ithacas, ils ont pu créer une carte des nids-de-poule, classés en termes de gravité. Bien qu’encore à leurs débuts, ces dispositifs pourraient être déployés dans les véhicules municipaux, les camions à ordures ou de recyclage ou les chasse-neige, qui traversent toutes les routes de la ville, pour donner à la ville une carte détaillée sans efforts de surveillance supplémentaires.

Pour de nombreux étudiants, le cours IdO était leur première occasion de travailler avec des partenaires de la communauté et beaucoup ont noté que la nature continue des projets, d’un semestre à l’autre, permet un impact réel à long terme.

C’est une classe très holistique dans le sens où vous obtenez les aspects techniques ainsi qu’un grand aperçu du système, a déclaré Merrill Shen, un étudiant à la maîtrise en informatique qui a travaillé sur les tensiomètres. Mais je pense que ce qui est beaucoup plus nuancé, c’est que vous avez ce côté doux, où vous vous engagez avec la communauté ainsi qu’avec les anciens élèves qui y ont travaillé, en vous assurant que vous posez les bonnes questions.

Travailler avec de vrais problèmes dans la communauté a également forcé les étudiants à s’adapter. Le groupe Shens a pivoté du travail des équipes précédentes sur le développement d’un moniteur de glucose lorsque leurs partenaires de Cayuga Health ont déclaré qu’un moniteur de pression artérielle serait plus utile.

«Ce fut une très bonne occasion de comprendre ce que c’est que de travailler en équipe, avec de véritables parties prenantes, avec des membres de la communauté qui en bénéficieront vraiment», a déclaré Shen.

Les étudiants ont déclaré que la passion de Zhang pour l’impact et l’engagement communautaires fournit un modèle inspirant.

Il nous a appris que le succès ne signifie pas que les choses se déroulent toujours comme prévu, a déclaré Nathaniel Garcia, 23 ans, spécialiste en génie mécanique à Cornell Engineering et membre de l’équipe de sensibilisation STEM. Si nous avons construit une relation solide, c’est une façon de mesurer le succès.