Подготовить специалистов в области радиолокации, навигации, беспроводных систем связи, оптоэлектроники, лазерных систем и приборостроения.
На факультете сформированы всемирно известные научные школы в областях радиоэлектроники, лазерной, оптоэлектронной техники и технологии приборостроения. Одновременно знаниям этих школ обучаются около тысячи студентов. Сотрудники факультета стараются раскрыть для обучающихся принципы радиоэлектронных и лазерных технологий, научить использовать их в разработке устройств и изобретать новые.
Цель факультета
Над чем мы работаем?
Геннадий Валерьевич Круглов
преподаватель факультета «Радиоэлектроника и лазерная техника»
Чтобы включиться в проекты кафедр факультета «Радиоэлектроника и лазерная техника», стоит учиться на нём.
Абитуриенты могут поступить на факультет в том числе через университетскую олимпиаду для школьников «Шаг в будущее».

Как попасть в команду?

«
содержание
Вообще, искусство для меня — это красивые вещи. Не просто выполняющие функцию, а приносящие людям радость и эстетическое удовольствие. Как светящиеся кристаллы, переливающиеся разными цветами, с которых мы начинали.

От светящихся кристаллов до работы в «Яндексе»

— Кем вы работаете и как пришли к теме электроники?

— У меня две работы. На первой я разрабатываю электронику для «Яндекса» в команде, занимающейся умной колонкой «Яндекс.Cтанция». На второй — преподаю курс про цифровую обработку сигналов, микропроцессоры и микроконтроллеры в Московском государственном техническом университете им. Н.Э. Баумана (МГТУ им. Баумана). Мой факультет — «Радиоэлектроника и лазерная техника», а кафедра — «Радиоэлектронные системы и устройства». На ней занимаются радиосвязью, радионавигацией, радиолокацией и антенной техникой. Если говорить совсем точно, я работаю в отделе радионавигации.

Электроника меня интересовала с детства, я с шести лет паял проводки и лампочки. Тем не менее, после окончания института, в котором сейчас преподаю, я сперва увлекся компьютерными вещами и работал вначале системным администратором, потом — программистом.

Все это время мне хотелось делать волшебные вещи, например, плавно зажигающиеся кристаллы, вокруг которых не торчат во все стороны провода. Для этого пришлось выучить язык программирования ассемблер и освоить микроконтроллеры, ведь привычные транзисторы работали ненадежно и занимали много места. Я справился, и светящийся кристалл с плавным включением стал моим первым проектом на пути профессионального увлечения электроникой.

— Как вы начали работать в университете?

— Довольно просто. Через пять лет после окончания я понял, что мне хочется преподавать. Я пришел в МГТУ им. Баумана и сказал об этом. Мне ответили: «Отлично, у нас как раз есть курс про цифровую обработку сигналов». Ну а дальше все завертелось.

— Как вы думаете, в чем заключается специфика электроники?

— Область электроники очень широкая, потому что она включает в себя и превращение ресурсов в компоненты, например, очищение меди и изготовление из нее проводов, и создание деталей, например, печатных плат, и их программирование, и заключение изделий в красивый корпус. Я считаю, что охватить всю электронику одному человеку невозможно.

Поэтому я могу говорить лишь о моем фокусе — проектировании устройств и их программировании, а также о смежной области — разработке алгоритмов, которой я тоже занимаюсь. Но несмотря на то, что я преподаю основы алгоритмов, мой главный интерес не в них.

— Какой же ваш главный интерес?

— Меня больше всего воодушевляет создание вещей, которых раньше не было. Мне нравится, что после некоторых моих усилий по выполнению задачи появляется нечто новое, и этим начинают пользоваться люди.

Чтобы разработать экран для «Яндекс.Станции Макс» на 400 светодиодов, пришлось пройти большой путь от первых прототипов до запуска в массовое производство. Зато сейчас он светится в сотнях тысяч устройств по всему миру. Я почувствовал признание, когда мне рассказали, что этот экран продается в интернет-магазине Taobao (китайском аналоге AliExpress для внутреннего рынка) как прикольная плата с кучей светодиодов и микроконтроллером. Думаю, это успех.

— Что еще вы изобретали для «Яндекса»?

— Помимо устройств, которые будут продаваться людям, в «Яндексе» я занимаюсь инфраструктурными задачами. У плат, которые сошли с конвейера, порядка 3% брака. Это довольно-таки много. Поэтому каждую плату нужно проверить. Для этого наша команда для каждого вида плат разрабатывает специальный стенд, в который плата вставляется и всесторонне проверяется. То есть, мы проверяем каждую плату и заносим в базу данных результаты.

Если говорить о текущих проектах, сейчас я занимаюсь верхней панелью с подсветкой для умной колонки «Яндекс.Станция 2», о которой в 2021 году рассказывал в интервью Сергей Мельник, руководитель направления умных устройств «Яндекса». Для этой панели я разрабатываю управление светодиодами на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС). Для меня это непростая задача, потому что изначально я занимался микроконтроллерами, но вследствие кризиса на рынке электронных компонентов, начавшегося из-за ковида, микроконтроллеры в нужном количестве в нужные сроки закончились. Теперь мы экран «Яндекс.Станции Макс» переводим с микроконтроллеров на ПЛИС.

Электроника — магия нашего мира

— Есть ли какие-то интересные проекты, которые вы со студентами реализуете в университете?

— В 2021 году, например, был отличный диплом с устройством для инфраструктуры конных соревнований. У меня есть знакомый из Федерации конной стрельбы из лука, который попросил сделать систему фиксации прохода лошадей через воротца. Она выглядит как несколько устройств, которые можно ко всем воротцам быстро примотать скотчем, а потом так же быстро снять.

Воротец несколько, для каждых нужно по два устройства: одно излучает инфракрасный луч, другое его принимает и отправляет радиосигнал в третье устройство, которое подключено к ноутбуку и обрабатывает полученные от всех воротец сигналы. Все не так просто, потому что для дистанционной работы устройства нужен радиосигнал, который может пропасть, например, из-за погоды. А на соревнованиях требуется точная доставка сигнала с синхронизацией по времени. Мой студент смог обеспечить точность реагирования воротец до миллисекунды. Он разработал схему и плату, написал прошивку для трех устройств и программу для компьютера. Устройство было протестировано на нескольких соревнованиях.

— Интересное применение электроники в спорте. Расскажите, пожалуйста, про ваше хобби — проект «Остранна» и устройства для искусства.

— «Остранна» изначально была клубом по интересам, который позже разделился на два направления. Первое осталось клубом. Второе появилось, когда я начал делать электронные вещи, и ко мне стали присоединяться друзья. Постепенно у нас образовался свой коллектив.

Вообще, искусство для меня — это красивые вещи. Не просто выполняющие функцию, а приносящие людям радость и эстетическое удовольствие. Как светящиеся кристаллы, переливающиеся разными цветами, с которых мы начинали.

Хорошим продолжением кристаллов стали «магические шары», сделанные из шаров для фонтана с трещинками внутри. Если вокруг них поместить переливающиеся светодиоды, они начинают светиться совершенно поразительными бликами. Наши «магические шары» в качестве набалдашников посохов используются на мюзиклах рок-группы «Эпидемия». Также на шоу этой группы выступает наша светящаяся зеленая сфера, которая в нужный момент вспыхивает белым. Этот артефакт был непростой задачей, потому что ему необходимо бороться со сценическим освещением в зале на 7 тысяч человек.


— Как вы решили эту проблему?

— Корпус сферы сделан из прозрачного матированного шара для уличного фонаря. Внутри него 50 с лишним сверхмощных светодиодов, каждый из которых припаян на свою алюминиевую плату для отвода тепла. Шар помещен на коробку из фанеры, внутри которой вентилятор для охлаждения. Светодиоды имеют разную яркость, поэтому управляются с помощью довольно большой платы. Чтобы сделать светящийся шар, мы нарисовали корпус, спроектировали схему и плату, спаяли их и запрограммировали все устройство.


— Из каких обычных вещей при помощи технологий порой рождаются волшебные артефакты! Давайте вернемся к разговору о МГТУ им. Баумана. Какие ценности несет ваша работа?

— Я считаю, что радиосвязь сейчас не менее ценна для человека, чем электричество, и устройства с ней тоже активно развиваются. Раньше было достаточно навигации на уровне систем ГЛОНАСС и GPS с точностью до 5 метров, но прогресс явно движется в сторону того, чтобы определить положение человека в любой точке города внутри помещений или даже внутри комнаты с точностью до сантиметров. Это нужно для вещей, которые раньше мы не могли себе представить.

Системы навигации изначально были предназначены для военных. То, что их позволили использовать в гражданских целях, упростило навигацию самолетов и кораблей, сделало движение автомобилистов и пешеходов по незнакомому городу уверенным. Благодаря этим системам существует приложение для автомобилистов «Яндекс.Навигатор». Как нельзя было раньше представить себе такое, так сейчас навигация внутри помещений открывает новые возможности, о которых мы раньше не задумывались. Один из банальных примеров — это определение положение аватара человека в виртуальной среде.

— Прогресс и правда невероятный. То что казалось столь далеким еще несколько лет назад, уже стало нашим настоящим. А каким вы в таком случае видите будущее, о чем мечтаете?

— У меня все довольно просто. Я хочу, чтобы мир был волшебным и красивым. Электроника — это магия нашего мира. Я всегда говорю: «Хочешь быть волшебником? Учи С++». Хорошо, когда человек не воспринимает мир как набор черных ящиков. Черными ящиками я называю незнание принципов технологий. Например, я часто встречал ситуацию, когда я говорю: «Алиса, включи свет», а люди не понимают, каким образом свет включился. Каким образом колонка распознала голос, каким — включила свет. Я считаю, что это волшебство должно быть людьми осознано и понято. Чтобы каждый человек был если не волшебником, то хотя бы понимал законы магии этого мира.
Посох на концерте группы «Эпидемия». Фото из личного архива Геннадия Круглова

Трудности на пути

— С какими вызовами вы сейчас сталкиваетесь в своей работе?

— Я бы разделил вызовы на две группы: интересные и скучные. Интересные вызовы выглядят так. Я пишу алгоритм распознавания прикосновений к панели. Я знаю, что сигнал от датчика прикосновений проходит через длинные провода, и в нем накапливаются помехи. Нужно придумать механизм фильтрации помех. Несмотря на то, что touch-технологии существуют уже десятки лет, в реальной задаче всегда обнаруживается бездна нюансов. Если вы знаете, как эффективно управлять светодиодом, как только в устройстве их становятся сотня, начинаются удивительные сложности. Проблемы, связанные с физикой мира, интересно решать.

А есть задачи скучные, к которым я отнесу борьбу с кризисом на рынке электронных компонентов, из-за которого приходится искать им замену. Сейчас нашей команде в «Яндексе» приходится делать несколько вариантов одной платы, чтобы подготовиться к тому, что какие-то микросхемы могут исчезнуть. Преодоление препятствия не научного толка утомительно. «Давайте использовать такие усилители? Давайте. Ой, они закончились. Хорошо, давайте другие, они похуже, конечно, но ничего, сойдет. Ой, тоже закончились. Ладно, если все настолько плохо, будем вычисления делать на центральном процессоре, а усилители будут без мозга. Что, и они закончились? Неужели возвращаемся к транзисторам?..» Ситуации такого рода стали случаться постоянно. Преодоление этой, я бы сказал, нищеты не вызывает полета мысли.

— Разве нет русских аналогов?

— Однозначно ответить трудно. Когда мы искали замену микроконтроллеру STM32, то обратились в отечественную фирму «Микрон». Они выразили готовность поставлять нам микроконтроллеры, и их характеристики были вполне хороши, но стоили эти детали вдвое дороже китайского аналога. Поскольку у нас массовое производство, пришлось все же искать китайские компоненты. А так, собственно, тот же «Микрон» производит микроконтроллеры и разрабатывает новые.

Дело в том, что в России рынок маленький, всего лишь на 150 млн человек. Если мы выпускаем микросхему миллионным тиражом, то ее себестоимость делится на миллион штук, и микросхема получается достаточно дешевой. Но для России это количество слишком велико. Если же мы выпускаем плату тиражом в 10 тысяч штук, она будет стоить в 100 раз дороже, и ее никто не купит. Поэтому если и появятся электронные компоненты, которые мы станем активно применять, их номенклатура будет весьма невелика, и это грустно. Но над этим нужно работать, конечно.
Пайка под микроскопом флейты, которая управляет светящимися кристаллами. Фото из личного архива Геннадия Круглова

Создавать вместе

— Можете рассказать про ваши команды в МГТУ им. Баумана и «Яндексе»? О том, какие люди там работают и какие качества им присущи?

— В университете я в основном преподаю и мало пересекаюсь с коллегами. Не могу сказать, что у нас там сформирована команда разработчиков. Чаще всего на кафедре работают бывшие студенты МГТУ им. Баумана. Например, двое моих коллег раньше были моими одногруппниками. Подключаются к работе кафедры и нынешние студенты: как правило, они занимаются разработкой устройств для нужд университета.

В случае «Яндекса» все гораздо ближе к вопросу. Помимо требований к профессиональным навыкам там есть требования к личным качествам. «Яндекс» совершенно сознательно строит команду позитивных и ответственных людей, чтобы обеспечить теплую дружескую атмосферу, не побоюсь этих слов. Но, конечно, каждый в команде — профессионал хотя бы в одной узкой сфере.

Я рискну утверждать, что главная особенность команды «Яндекса» заключается в том, что люди занимаются интересными им самим вещами. Они горят своим делом и регулярно задерживаются на работе. Иногда я прихожу в офис к 8 утра или ухожу за полночь, и при этом почти никогда не оказываюсь в одиночестве.

— А где чаще всего работают выпускники, учившиеся у вас?

— Многие наши студенты — целевики, после завершения обучения они работают на предприятии, которое оплачивало их обучение. Другие тоже находят работу в профильных местах — разрабатывают электронику для военных, работают в компаниях вроде «ЭЛВИС» или в конструкторских бюро, например — в самолетостроительном «Туполеве». Когда я прихожу на выставки электроники, такие как ExpoElectronica, я часто встречаю своих учеников выступающими на стендах.

— Какие еще яркие команды в стране занимаются электроникой?

— В МГТУ им. Баумана есть и другие факультеты, на которых преподают электронику, например, «Информатика и системы управления», где готовят программистов, в том числе кодирующих электронику. У «Сбербанка» есть «Сбертех», который занимается беспилотными автомобилями. В компании VK есть команда, которая, насколько мне известно, делает свою колонку. Если говорить про маленькие компании, то «Легион», например.

Бери и делай

— Что бы вы порекомендовали из курсов, книг или кружков школьникам, которые хотели бы связать свою профессию с электроникой или просто делать волшебные вещи в свободное время?

— Моя главная рекомендация тем, кто хочет заниматься электроникой, очень проста — заниматься электроникой. Тут надо тренироваться так же, как когда хочешь научиться играть на пианино. Если есть возможность купить микроконтроллеры, например, в интернет магазинах «ЧИП и ДИП», «Амперке» или где-нибудь еще, то имеет смысл сделать это и начать программировать. Когда я был студентом, то изучал микроконтроллеры с нуля по «даташитам», то есть по технической документации. У меня не было ни кружков, ни знакомых, которые бы это умели. Раз я смог, то смогут и другие. Хотя, пожалуй, имеет смысл найти друзей, которым тоже интересна электроника, потому что совместная работа гораздо продуктивнее.

Книги советовать не хочу, потому что в 10 раз проще получить нужные знания в вузе. Даже сумев зажечь светодиод и почувствовав, как это круто, вскоре начинаешь хотеть большего, и встаешь перед вопросами о том, как спроектировать собственную плату или как работает устройство перед тобой. Начиная с самого простого, стоит иметь в виду, что позже понадобится специальное образование.


— А «Яндекс» и «Остранна» берут к себе школьников, которые хотят заниматься электроникой?

— У «Яндекса» есть образовательная программа, нацеленная на работу с большими данными, машинным обучением и прочими программными штуками.

Школьников в «Остранну» мы готовы брать в единичных объемах. Но нужно понимать, что главное требование к ним — инициатива и самоорганизация. Мы готовы предоставить материалы, ответить на вопросы, показать, как пользоваться софтом. Но мы не будем за человеком бегать и просить учиться. Мы можем показать дверь и рассказать, как нажать на ручку, но войти человек должен сам.


— Есть ли у МГТУ им. Баумана или у вас материалы в открытых источниках, которые больше расскажут школьникам и абитуриентам об электронике?

— У меня есть YouTube-канал, куда я выкладывал лекции во время ковида, и я начинал вести Rutube-канал. А мой коллега-инженер ведет хороший Telegram-канал про электронику, например, рассказывает, как освоить ПЛИС.


— Спасибо за рекомендации. А есть мероприятия, олимпиады или конкурсы, которые позволят больше узнать о вашем факультете и поступить на него?

— У МГТУ им. Баумана есть олимпиада для школьников «Шаг в будущее». Наш университет сотрудничает со школами и высылает туда материалы для подготовки к экзаменам. А студентам попасть в магистратуру может помочь программа, в которой участвует и МГТУ им. Баумана — «Российская студенческая весна».


— Что бы вы хотели пожелать вашим коллегами и абитуриентам, которые собираются заняться электроникой?

— Изобретательности и бесстрашия, потому что в этой сфере сейчас изрядная турбулентность, легко испугаться и решить, что все зря. Нет, ничего не зря. Есть много перспектив и направлений. Просто бери и делай.

»
Пример статьи, в авторском коллективе которой есть студенты института
  • «Моделирование меандровой инвертированной-F антенны — это просто»

    Читать →