VIII Конкурс Русских Инноваций
Инновационный проект
2 тур
РАСШИРЕННАЯ ЗАЯВКА
Разработка устройства оптического распознавания объектов для оптимизации поиска информации в различных системах
("Волшебная палочка")
Санкт-Петербург
2009
АННОТАЦИЯ
Разработка устройства оптического распознавания объектов для оптимизации поиска информации в различных системах, рабочие название "Волшебная палочка" Электронное устройство имеет конструктивный вид авторучки. Его удобно держать в руках. Оно совмещает в себе функции сканера меток, нанесенных на страницу (прием-передача сигнала), микропроцессорное устройства (для обработки сигналов и следования указаниям специальной программы), а также воспроизводящее устройство. Устройство имеет возможность подключения наушников, а также имеет возможность соединения с внешними источниками информации и питания.
Такое устройство не занимает много места, его вместе с учебником можно взять с собой. И при желании заниматься изучением иностранным языком можно в любое время и в любом месте.
В процессе обучения иностранным языкам кроме запоминания слов и изучения грамматики языка, одной из важных составляющих является правильное произношение и навыки общения. Для этого составляются последовательности упражнений, которые сопровождаются материалом иллюстрирующим, в том числе правильное звучание диалогов.
Для наработки опыта разговорной речи и правильного произношения в прежние времена оборудовали специальные лингафонные кабинеты для обучения иностранным языкам, где преподаватель следил за соответствием звуковых фрагментов заданиям и при необходимости повторял упражнения.
Мы предлагаем компактное мобильное устройство, которое само определяло упражнение, с которым работает ученик и включало фонограмму именно этих упражнений. При этом можно прослушивать не всё упражнение целиком, а по частям и даже при необходимости по отдельным словам. Можно повторять упражнения несколько раз всего лишь поднося устройство к выделенному фрагменту.
В дополнение к ручке будут печататься дополнительные книги и учебные материалы.
Подобное устройство можно использовать для обучения чтению детей с применением ярко иллюстрированного материала, для закрепления изученного материала, или обучение иностранным языкам с возможностью многократного повторения упражнений для лучшего усвоения материала и проверки своего произношения (как детей, так и взрослых).
Устройство может использоваться в рекламных целях для продвижения товар на рынок, может использоваться в местах требующих размещение большого количества информации на разных языках. Это может быть меню в ресторане или путеводитель по музеям или художественным галереям. Существует еще очень большой класс приложений, и возможных устройств в которые данное устройство может быть интегрировано или встроено.
Идут переговоры, и на базе одного из производителей игрушек будет организовано серийное производство. Нами накоплен огромный материал, и мы планируем использовать его в нашем проекте. Каждое издание будет сопровождаться CD-диском с размещенными на нем звуковыми файлами, которые через компьютер могут быть установлены в ручку.
Мы планируем рекламную компанию, планируем участие в специализированных выставках и форумах.
Ряду издательств будет предложена лицензия на поддержку выпускаемой литературы звуковым сопровождением. На таких изданиях будет стоять специальный знак.( который нами разрабатывается)
Возможным развитием такого направления будет реклама товаров и услуг со звуковым сопровождением для глянцевых журналов.
Первоначально продажи планируется осуществлять через крупные торговые сети в Москве и Санкт-Петербурге. В дальнейшем с ростом объемов производства продажи будут проводиться по всей России, а также в странах ближнего зарубежья.
С расширением номенклатуры изданий поддерживающих «Волшебную палочку» будет расти узнаваемость бренда и соответственно возрастать объем продаж. Частично продажи будут вестись через интернет портал, а обновление программного обеспечения будет проводиться только через Интернет. С интернет - портала можно будет скачать пакет звуковых файлов для всех выпущенных книг.
3. Информация о заявителе.
Компания:
Адрес: Санкт-Петербург пр. Маршала Блюхера, офис 181
Электронная почта: *****@***com, www.
тел.:(812) 908-92-11,
Основной вид деятельности компании это внедрение собственных разработок в производство. Проведение НИР и ОКР. Издательская деятельность.
За время существования компания участвовала в разработке проекта «Говорящая книга» в качестве соисполнителя. Ведутся собственные проекты «Этикетка –индикатор» и «Наномаркер». Последний проект находится на стадии подписания соглашения со стратегическим инвестором. Проводится патентование собственных идей.
Компания существует 2 года:
2007 год | 2008 год | |
Величина годового оборота, тыс. руб. | 7988,48 | 30815,76 |
Среднесписочная численность работающих | 7 человек | 15 человек |
Производственные мощности | Компьютеры, Оргтехника, программные среды, интеллектуальная собственность, графический материал | Компьютеры, Оргтехника, лабораторное оборудование программные среды, интеллектуальная собственность, графический материал |
4. Современное состояние исследований и разработок в области реализации проекта. Новизна предлагаемого подхода по сравнению с известными.
Известен ряд изобретений и идей, которые непосредственно лежат в основе обучающего устройства:
1) «Способ маркировки, обнаружения и идентификации объектов», патент RU, № 000, опубл. 1998.03.20, МПК G06K5/00, G06K19/02. В этом изобретении создаются метки, которые облучают внешним источником излучения и затем регистрируют излучение от метки детектором. Однако это изобретение используют только в ядерной физике и оно не предназначено для малогабаритных предметов.
2) «Способ и устройство для обучения человека», патент RU, № 000 опубл. 1998.05.20 МПК G09B21\00 G09B17\00. В этом изобретении предлагается совместить расположенные на страницах сенсоры со звуковым генератором. Воспроизведение звукового сигнала происходит при контакте с соответствующим сенсором. Недостатками данной схемы является тесная связь печатных материалов с электронным блоком, что приводит к излишнему удорожанию и малому наполнению печатных материалов.
3) «Обучающее устройство со звуковой и визуальной информацией», заявка RU № 000, опубл. 2003.02.20 МПК G09B5/00 A63H33/38. В данном изобретении имеется электронный блок, выполненный в виде нижней обложки книги, на верхней грани которой расположены кнопки. Звуковые фрагменты активируются при нажатии соответствующих кнопок. Недостатками такой схемы является привязка электронного блока к конкретной книге, неоднозначность определения рабочей страницы и возможность использования только половину страниц.
Используя наши методы, изложенные в нашем изобретении № 000 «Устройство оптического распознавания объектов для оптимизации поиска информации в различных системах», мы применили их для совмещения текстовой информации с аудиозвучанием. Такой подход позволяет облегчить восприятие целого ряда текстовых материалов людям, главным центром восприятия которых является аудиоканал (известный тип «аудиалы», в отличие от «визуалов», главный центр восприятия которых являются глаза).
Метод предлагает использование меток для хранения кода, прикрепленных к конкретному объекту, в нашем случае это текст или изображение, и устройство считывания, которое отождествляет метку с определенным действием или событием, в нашем случае, привязка метки к определенному звуковому файлу.
Такая методика позволяет оптимизировать системы обучения иностранным языкам, заменяя лорингофонные кабинеты или кассеты. Она позволит быстро и эффективно повторить несколько раз одно и то же упражнение одним движением устройства.
Подобное устройство можно использовать для обучения чтению детей с применением ярко иллюстрированного материала, закрепление изученного материала, или обучение иностранным языкам с возможностью многократного повторения упражнений для лучшего усвоения материала и проверки своего произношения (как детей, так и взрослых). Существует еще очень большой класс приложений и возможных приборов, в которые данное устройство может быть интегрировано (например, путеводители в музеях и художественных галереях, информирующие посетителя об истории экспоната или произведения, о его авторе и др.).
Использование подобных систем распознавания может применяться в таких социально значимых программах, как информирование слабовидящих и пенсионеров о режимах работы лечебных и социальных учреждений. Или обучение слепых азбуке Брайля, когда человек самостоятельно сможет познакомиться с соответствием специальных символов азбуки их звуковому аналогу и попрактиковаться в чтении, контролируя правильность идентификации с помощью нашего устройства.
Методика, описанная в другом изобретении, позволяет «представлять единицы информации человеку поэтапно, в соответствии с уровнем развития обучающегося, одновременное представление нескольких видов информации: звуковой, зрительной и/или осязательной информации». На этом построено создание учебных материалов, позволяющих обрабатывать, хранящуюся в памяти информацию удобным для обучающегося ученика способом, по небольшим фрагментам, словам и даже слогам.
5. Сущность предлагаемой разработки
Решение задачи минимизации вычислительных мощностей для реализации полноценного алгоритма распознавания объектов привело к началу разработки системы распознавания для мобильного устройства, обладающего ограниченными вычислительными возможностями. Начальным объектом исследования была выбрана возможность определения числового кода с ограниченным числом элементов. Разрабатывая систему распознавания, было решено применить ее в системах обучения и социальной адаптации, как одном из возможных применений подобного рода систем, совместив определение и расшифровку кода с такой полезной функцией как звуковое дублирование написанного текста, или звуковые комментарии к иллюстрациям. В результате появилась идея устройства способного обнаружить скрытые метки на носителях информации и воспроизвести комментарий или звуковое дублирование написанного текста.
Конструктивно устройство выполнено в виде авторучки (без потери функциональности) имеет встроенный динамик и выход на наушники.
Технический результат достигается благодаря тому, что на страницы книги непосредственно под текст или рядом с ним (под картинку или рядом с ней) наносят кодовую метку невидимую невооруженным глазом. С помощью мобильного компактного устройства, физически не связанного с данным листом (книгой) каким либо техническим способом, производят обнаружение и определение уникальных характеристик нанесенной метки. По данным определенным характеристикам выбирается соответствующий аудио файл, который воспроизводится на встроенный в устройство динамик или через наушники.
Для размещения больших объемов звуковых файлов используется внешнее запоминающее устройство в виде сменной flash-карты. Кодовые метки наносятся на книги и методические материалы в момент их печати в типографии без внесения дополнительных специализированных технологических операций в процесс печати издания. Для записи звуковых файлов используется профессиональная аппаратура, и приглашаются профессиональные дикторы в качестве чтецов. Такие книги и методические материалы будут издаваться со специальной маркировкой информирующей покупателя о возможности применения ручки, и сопровождаться сменной flash-картой или CD-диском с занесенными на нее звуковыми файлами. В комплект поставки будет входить одно из специальных учебных пособий, CD\DVD - диск (программное обеспечение) и наушники.
В дальнейшем методические пособия или новая литература приобретаются отдельно. Подключив ручку к компьютеру через USB-порт, с помощью специальной программы, расположенной на CD/DVD-диске, в ручку устанавливаются специальные звуковые файлы, для соответствующего учебного пособия или книги. После этого прибор можно включить нажатием кнопки на корпусе ручки-сканера. Далее при поднесении устройства-ручки к листу книги в определенных местах, ручка начинает «читать книгу». Звучит звуковой файл с тем текстом, куда поднесли ручку. Чтобы не мешать окружающим, можно надеть наушниками, при включении которых отключается встроенный в ручку динамик. В дальнейшем подобную информацию можно будет скачать с Интернет - портала и занести на встроенную или вставляемую flash-карту с помощью специальной программы, поставляемой вместе с ручкой.
6. Права на интеллектуальную собственность.
В настоящий момент нами ведется патентование основных элементов, оплачены услуги патентного поверенного, получены приоритеты, начались публикации. Подана заявка на изобретение № 000 «Устройство оптического распознавания объектов для оптимизации поиска информации в различных системах». Поданная заявка прошла экспертизу по существу.
Ведутся дополнительные исследования и патентование в схожих и близких областях.
Зарегистрирована торговая марка «Жили Были».
7. Конкурентные преимущества.
Следует разделить конкурентов по нескольким направлениям:
Для обучения детей иностранным языкам на сегодняшний день в России существуют только системы иностранного производства (например, Leap Frog) без адаптации к русскому языку. Проще сказать детские книги на иностранных языках. Такие системы есть на английском, испанском и французском языках.
Их можно отнести к категории электронных игр, рынок которых оценивается в 50-70 млн. долларов.
Преимущество – произведения на русском языке, адаптированные для детей 3-12 лет.
Системы изучения иностранных языков, такие как ларингофонные кабинеты, кассеты и диски для самостоятельного изучения иностранным языкам.
Все это требует достаточного большого по размерам оборудования. Повторение одного задания или диалога затруднено.
Преимущество. Устройство компактно (как толстая авторучка) и может поместиться в кармане, его вместе с учебником можно взять с собой и при желании заниматься изучением иностранным языком в любое время и в любом месте.
В результате реализации нашего проекта ожидается создание электронного блока (сканера) и разработка системы маркировки, обеспечивающих вместе надежно функционирующую систему взаимодействия сканер – объект(электронный блок – страница книги) обладающую следующими потребительскими свойствами:
- простота использования (принцип – «одна кнопка»- включил/выключил), не требующая ни специальных навыков, ни специального опыта.
- компактность, размеры мобильного сканера позволяют легко держать его в руке, размеры сравнимы со стандартной авторучкой.
- дешевизна изготовления ручного сканера.
- дешевизна и простота нанесения метки
Система предназначена для решения определенного класса задач, конкретно для облегчения восприятия написанной информации и ее распознавание, считывание, ее перевод при необходимости на другой язык
Существующие средства и технологии не позволяют решить задачу, поставленную в проекте, где главным критерием является экономическая составляющая, вместе с удобством использования.
Учитывая, быстрое развитие и удешевление компьютерных систем экономическая составляющая становиться решающим фактором при выборе покупателем того или иного технического устройства.
8. Рынок сбыта.
Полученный в результате реализации проекта продукт может быть представлен сразу в нескольких секторах рынка:
1. Обучающие системы - системы обучения иностранному языку, обучение детей иностранному языку, используя богато иллюстрированный материал, и правильное звучание позволит быстрее и лучше усвоить материал в игровой форме.
Обучение детей чтению.
По данным независимых исследователей рынок систем обучения в России составляет более $300 млн., в том числе портативных переводчиков более $40 млн.
2. Электронные игрушки – совместив устройство с детской литературой можно получить занимательное времяпрепровождение для детей и их родителей. Снабдив книги развивающими заданиями и играми можно получить полезную игрушку, которая долго не надоест ребенку.
Рынок развивающих игрушек в России оценивается в 5%-12% общего рынка игрушек и составляет $35 - 70 млн. и постоянно растет.
3. Аудиокниги – дополнение художественной и деловой литературы звуковым дублированием позволяет облегчить восприятие целого ряда текстовых материалов людям, главным центром восприятия которых является аудиоканал (известный тип «аудиалы», в отличие от «визуалов», главный центр восприятия которых являются глаза).
Объем рынка аудиокниг, по данным издательства «Ардис», составлял $7-8 млн. в 2007 году и ежегодно растет на 30%.
4. Социальные программы на сегодняшний день сложно вынести в отдельный сегмент рынка, тем не менее, государство все больше обращает внимания на данную группу потребителей в условиях все большего «старения» населения России. Такое устройство позволит помочь человеку с ослабленным зрением или пенсионеру получить доступ к информации в официальных, социальных или лечебных учреждениях.
Потенциальными потребителями могут быть так же рекламные агентства для продвижения товаров и услуг сторонних компаний - клиентов. Дополнительными клиентами могут выступать предприятия общественного питания, сети ресторанов, кафе для озвучивания меню и предоставлении дополнительной информации посетителям, о полезности данных блюд, использовании продуктов, калорийности, в том числе на различных иностранных языках.
Потенциальными покупателями будут
• Студенты, изучающие иностранные языки.
• Родители, обучающие своих детей иностранным языкам.
• Люди с потерей зрения, изучающие азбуку Брайля.
• Родители, обучающие своих детей чтению.
• Родители, в подарок своим детям.
• Учреждения, занимающиеся обучением иностранным языкам.
• Дополнительными потребителями могут выступить рекламные агентства.
Имеются предварительные контракты с потенциальными потребителями.
9. Порядок коммерциализации результатов разработки.
Команда проекта на сегодняшний день состоит из 4 человек роли, между которыми распределены следующим образом:
• Руководитель проекта – общее руководство, контроль выполнения этапов НИОКР, подготовка методических материалов
• Зам. руководителя проекта – контроль этапов НИОКР, технический контроль результатов, маркетинговые исследования, реклама, организация продаж
• Специалист по оптике – проведение этапа НИОКР, разработка конструктивных элементов, контроль качества, патентование
• Программист - проведение этапов НИОКР, разработка ПО, создание приложений, разработка модификаций.
В команду на данный момент не включены специалисты по организации производства и специалист по маркетингу. В настоящий момент имеется несколько кандидатур на данные позиции, но окончательный выбор в пользу одного из кандидатов пока не сделан.
На сегодняшний день в проект вложены собственные средства в сумме 50 000 ЕВРО.
Средства пошли на создание макетного образца, а также на подготовку печатных материалов.
В настоящий момент полностью сверстаны и подготовлены к печати 30 книг из планируемых к выпуску 100, серия « Русские Народные Сказки»,
подготовлены 10 книг из серии «Образование» и 10 из серии «Узнай-ка»
Идет работа с методистами и переводчиками по созданию новых методик. Ведем переговоры с Министерствами и ведомствами дошкольного и школьного образования о способах и методах внедрения данных разработок в существующие процессы обучения.
Работа над проектом ведется по двум направлениям. Это подготовка непосредственно устройства и работа над подготовкой методических и иллюстративных материалов. Ведется работа с профессиональными актерами над звуковым наполнением для каждого из планируемых изданий.
По направлению разработки устройства нами создан макет устройства, показавший положительный эффект. Сейчас ведется разработка системы кодирования метки и разработка системы ее распознавания. Ведется минимизация числа операций для создания компактной системы распознавания способной определить и распознать класс специфических меток, разрабатываемых специально для целей проекта.
Длительность этапа – 3 месяца.
Идет доработка опытного образца. В рамках данного этапа идет разработка системы обнаружения и системы воспроизведения. Объем работ по созданию блока распознавания будет уточнен после завершения предыдущего этапа.
Длительность этапа – 5 месяцев.
После тестирования опытного образца начнется его оптимизация, и создание промышленного образца. Длительность этапа – 3 месяца.
Данный этап определит перечень необходимого оборудования и площадей для размещения производства. У авторов имеется договоренность с производителями игрушек о предоставлении необходимых производственных площадей. Подписан протокол о намерениях.
Следующий этап – подготовка производства.
В рамках данного этапа кроме непосредственно формирования производственной площадки, обеспечения его оборудованием и персоналом будут идти дизайнерско - конструкторские работы по созданию конструктивных элементов устройства и впоследствии размещение заказов на выполнение работ по созданию печатных матриц.
Одновременно будет вестись разработка ПО для пользовательских приложений.
Начнется выпуск первых тиражей печатной продукции.
Данный этап продлится – 5-7 месяцев.
Одновременно с началом выпуска опытной партии продукции будет сформирован отдел маркетинга и продаж. Будет разработана стратегия продвижения продукции на рынок. Участие в выставках и форумах. Заключение договоров с торговыми организациями.
Предполагается создание интернет портала и организация продаж через интернет. Здесь можно будет получить обновленное ПО для устройства и для пользователя. Приобрести и скачать комплект звуковых файлов для каждой книги. Комплект может быть загружен в «Волшебную палочку» через пользовательское приложение.
На производстве будет производиться необходимая доработка, сборка и упаковка, а также тестирование продукции. Корпуса и электронная часть будут поставляться в виде комплектующих. Печать тиражей книг и других печатных материалов будет производиться на базе существующих полиграфических предприятий.
Предполагаемая цена разрабатываемого устройства будет сравнительно невысокой и доступной для большинства Россиян. Стоимость продукции первых партий устройств будет приблизительно равна средней стоимости современных мобильных телефонов. Продажная цена устройства будет достаточно конкурентоспособной. В дальнейшем, при расширении производства, цена на единичную продукцию будет становиться меньше.
Предполагаемая стоимость продукции будет составлять:
- устройство оптического распознавания объектов 1500 – 1800 рублей
- печатные материалы серии «Образование» - 150 – 350 рублей
- печатные материалы серии «Узнай-ка» - 250 - 350 рублей
- печатные материалы серии «Сказки» - 200 - 300 рублей
С расширением печатных изданий и ассортимента издаваемой литературы рынок потенциальных покупателей будет расширяться.
Одним из вариантов коммерциализуемости является продажа лицензии издательствам и компаниям, реализующим свои проекты в области образования или компаниям специализирующиеся на выпуске развивающих игр и обучающих материалов. Лицензия может быть нескольких видов: от предоставления набора кодов для подготовленного издания до полного цикла подготовки и выпуска CD/DVD-диска со звуковыми материалами для «Волшебной палочки» силами самого издательства.
Расчетная IRR проекта – 187%, срок окупаемости – 20 месяцев.
Данные по себестоимости и объемом продаж по годам:
Устройство оптического распознавания «Волшебная палочка»
Годы | Предполагаемая себестоимость | Цена за единицу готового изделия | Объем реализации | Прибыль (до налого-обложения) | |
В штуках | В стоимостном выражении | ||||
1 год | $24 | $52 | 10000 | $520000 | $280000 |
2 год | $18 | $43 | 30000 | $1290000 | $750000 |
3 год | $15 | $37 | 100000 | $3700000 | $2200000 |
Печатные материалы серии «Образование» (до 10 наименований)
Годы | Предполагаемая себестоимость | Цена за единицу готового изделия | Объем реализации | Прибыль (до налого-обложения) | |
В штуках | В стоимостном выражении | ||||
1 год | $2 | $10 | 10000 | $100000 | $80000 |
2 год | $1.5 | $7 | 50000 | $350000 | $275000 |
3 год | $1 | $5 | 200000 | $1000000 | $800000 |
Печатные материалы серии «Сказки» (до 80 наименований)
Годы | Предполагаемая себестоимость | Цена за единицу готового изделия | Объем реализации | Прибыль (до налого-обложения) | |
В штуках | В стоимостном выражении | ||||
1 год | $2 | $10 | 10000 | $100000 | $80000 |
2 год | $1.5 | $9 | 50000 | $450000 | $375000 |
3 год | $1 | $7 | 200000 | $1400000 | $1200000 |
Печатные материалы серии «Узнай-ка» (до 30 наименований)
Годы | Предполагаемая себестоимость | Цена за единицу готового изделия | Объем реализации | Прибыль (до налого-обложения) | |
В штуках | В стоимостном выражении | ||||
1 год | $2 | $10 | 10000 | $100000 | $80000 |
2 год | $1.5 | $8 | 50000 | $400000 | $325000 |
3 год | $1 | $7 | 200000 | $1400000 | $1200000 |
10. Состояние и источники инвестирования в реализацию проекта.
В проект внесено собственных средств в размере 50 000 ЕВРО. Предполагается до конца года вложить еще 100 000 ЕВРО за счет средств внешнего инвестора. Инвестиции будут поступать несколькими траншами в форме денежных средств на счет компании.
Для реализации проекта необходимо привлечение внешних инвестиций на сумму 500 000 ЕВРО. Данные суммы необходимы в форме денежных средств для заказа комплектующих и организацию производства.
Инвестор может получить долю в уставном капитале в размере блокирующего или контрольного пакета.
11. Предстоящие затраты по проекту.
Привлекаемые средства пойдут:
На доработку и оптимизацию опытного образца.
На разработку конструкторской документации и создание печатных матриц.
На изготовление корпусов для «Волшебной палочки»
На печать полиграфической продукции – книги и упаковка.
На разработку и заказ партии масочных микросхем.
На разработку платы обработки и выпуск первой партии плат и доставку их в Россию.
На ремонт помещений и закупку оборудования для производства.
На наем и обучение персонала.
На закупку необходимых комплектующих, перечень которых будет уточнен после этапа разработки промышленного образца.
На разработку программного обеспечения «Волшебной палочки» и на разработку пользовательских приложений.
На создание Интернет – портала и интернет - магазина, их поддержку и раскрутку.
На участие в специализированных выставках и форумах для продвижения продукции.
На создание модификаций «Волшебной палочки» - позволяющее записывать и воспроизводить короткие звуковые фразы. Эта модификация предназначена для систем обучения иностранному языку.
На создание модификаций «Волшебной палочки» с дисплеем, для реализации полноценного МП3-плеера. Для реализации возможности прослушивания детских сказок – радио спектаклей в отсутствие книги – носителя.
На сертификацию устройства.
На рекламу - предполагается использование Интернет –рекламы, рекламы на радио, печать листовок и плакатов, реклама на календарях. Участие в детских развлекательных программах в качестве спонсора (подарки – победителям), в том числе на телевидении. В качестве рекламы будет организован выпуск путеводителей по художественным музеям и выпуск «говорящего» меню для ресторанов. Имеются предварительные договоренности с Ассоциацией ресторанов Петербурга и с администрацией нескольких музеев. Такое устройство содержать информацию на нескольких языках, переключение между которыми будет происходить интуитивно понятным образом.
