VIII Конкурс Русских Инноваций Инновационный проект 2 тур РАСШИРЕННАЯ ЗАЯВКА Разработка устройства оптического распознавания объектов для оптимизации поиска информации в различных системах ("Волшебная палочка") ООО «Глобус» 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: ООО «Глобус» Адрес: Санкт-Петербург пр. Маршала Блюхера, д.14,офис 181 Электронная почта: info@globe-system.com, www. globe-system.com тел.:(812) 908-92-11, факс (812) 544-33-95. 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: Величина годового оборота, тыс. руб. Среднесписочная численность работающих Производственные мощности 2007 год 7988,48 2008 год 30815,76 7 человек 15 человек 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, №2107324, 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, № 96105542 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 № 27876, 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 №2008114671 «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 устройстваручки 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 №2008114671 «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 1 год 2 год 3 год Предполагаемая Цена за единицу Объем реализации Прибыль себестоимость готового изделия В штуках В стоимостном (до налогообложения) выражении $24 $52 10000 $520000 $280000 $18 $43 30000 $1290000 $750000 $15 $37 100000 $3700000 $2200000 Печатные материалы серии «Образование» (до 10 наименований) Годы 1 год 2 год 3 год Предполагаемая Цена за единицу Объем реализации Прибыль себестоимость готового изделия В штуках В стоимостном (до налогообложения) выражении $2 $10 10000 $100000 $80000 $1.5 $7 50000 $350000 $275000 $1 $5 200000 $1000000 $800000 Печатные материалы серии «Сказки» (до 80 наименований) Годы 1 год 2 год 3 год Предполагаемая Цена за единицу Объем реализации Прибыль себестоимость готового изделия В штуках В стоимостном (до налогообложения) выражении $2 $10 10000 $100000 $80000 $1.5 $9 50000 $450000 $375000 $1 $7 200000 $1400000 $1200000 Печатные материалы серии «Узнай-ка» (до 30 наименований) Годы 1 год 2 год 3 год Предполагаемая Цена за единицу Объем реализации Прибыль себестоимость готового изделия В штуках В стоимостном (до налогообложения) выражении $2 $10 10000 $100000 $80000 $1.5 $8 50000 $400000 $325000 $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.