Процесс проектирования устройства рассматривается системно в соответствии с техническим заданием, включающим учет многих факторов, таких как:

• Конструктивные требования (исполнение устройства, массогабаритные показатели и т.д.;
• условия эксплуатации устройства (климатические, механические, эргономические, биологические, устойчивость к спецфакторам и т.д.);
• быстродействие и общая функциональность устройства (возможность использования микроконтроллера или необходимость использования микропроцессора или системы на кристалле);
• требования к блоку питания устройства (по типу источника энергии, по эффективности и плотности мощности, по надежности);
• физические принципы измерения необходимых величин (температура, давление, влажность, освещенность, концентрация жидкостей и газов, расход жидкостей и газов, линейная скорость, угловая скорость, ускорение, интенсивность электрического поля, интенсивность магнитного поля, интенсивность звука и т.п.);
• типы и принципы функционирования устройств ввода (кнопки, переключатели, емкостные и резистивные панели);
• типы и принципы функционирования устройств вывода (светодиоды, светодиодные матрицы, монохромные и цветные жидкокристаллические экраны, экраны на органических светодиодах, источники звуковых колебаний, принтеры и т.п.);
• типы и принципы функционирования исполнительных устройств и источников физических воздействий (лазеры, электродвигатели,
• электромагниты, насосы, клапаны и т.п.);
• типы используемых интерфейсов передачи данных – проводных (Ethernet, EtherCAT, CAN, HART, FieldBus, TIA/EIA/RS-232, TIA/EIA/RS-422, TIA/EIA/RS-485, USB, ModBus, 1-wire, SPI, I2C и другие) или беспроводных (GSM, HSPA, LTE, LTE-A, Wi-Fi, Bluetooth, WirelessHART, SigFox, ZigBee, Z-Wave, LoRa, LPWAN, NB-IoT/LTE-M и другие);
• требования к определению положения устройства и его точности с помощью спутниковых навигационных систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou или инерциальных навигационных систем; требования по типам и объемам оперативной и постоянной памяти (ROM, NOR, NAND, eMMC, UFS, SD, microSD, NMcard и т.п.);
• требования к электромагнитной совместимости; требования к надежности и безопасности; требования к технологичности устройства и применяемой ЭКБ (элементная комплектующая база) - возможность мелко- и крупно-серийного производства, использование готовых и типовых ПКИ (покупных комплектующих изделий), ремонтопригодность и т.п.;
• учет технико-экономических требований.

Программа магистратуры реализована с применением информационных технологий практически на всех этапах проектирования устройств, а именно:

• моделирование процессов аналоговой и цифровой обработки сигналов в отдельных блоках и устройстве в целом выполняется с использованием современных математических пакетов и библиотек, включающих свободно распространяемые продукты GNU Octave, Scilab, Xcos, ScicosLab, Nsp, Python, Julia, OpenModelica и другие;
• трехмерное моделирование механических узлов и корпусов устройств, устройств сопряжения, отдельных ЭКБ и органов управления, выполнение различных электродинамических (например, полей антенн) и тепловых расчетов, а также проектирование печатных плат выполняется в соответствующих современных специализированных программных пакетах для автоматизации инженерного проектирования;
• при тестировании устройств и их компонентов рассматривается использование JTAG-сканирования и других программно-определяемых методик для автоматизированного тестового оборудования (ATE – Automated Test Equipment) с использованием интерфейсов SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments), PCI eXtensions for Instrumentation (PXI) и других;
• при разработке устройств с беспроводными интерфейсами используется SDR (Software Defined Radio);
• при анализе сетевого взаимодействия устройств между собой, а также с локальной сетью или сетью Интернет, рассматриваются эталонная модель взаимодействия открытых систем ЭМВОС или Open System Interconnection Reference Model – OSI/RM) и модель стека сетевых протоколов TCP/IP;
• при изучении операционных систем рассматриваются вопросы их администрирования, включающие установку и настройку операционных систем, вопросы обеспечения безопасности систем, способы установки программного обеспечения; дополнительно выполняется обзор программного обеспечения, используемого для различных задач;
• при низкоуровневом конфигурировании и программировании встраиваемых устройств рассматриваются языки программирования Verilog, HDL, VHDL, C/C++, Assembly и другие;
• для встраиваемых устройств с микропроцессорами рассматривается использование и адаптация различных вариантов дистрибутивов GNU/Linux (от встраиваемого OpenWRT до универсальных систем на основе Debian) и соответствующего свободного программного обеспечения с открытым исходным кодом;
• при программировании серверных, туманных и облачных вычислений рассматриваются различные протоколы сетевого взаимодействия (например, HTTP/HTTPS, MQTT, AMQP и другие), языки программирования (Python, Go, Java и другие) и DevOps-инструменты развертывания сервисов (виртуальные машины Oracle VM VirtualBox и QEMU/KVM, контейнеры Docker и LXC/LXD);
• при изучении баз данных рассматриваются SQLite, MySQL, MariaDB, InfluxDB и другие;
• при рассмотрении вопросов компьютерного зрения используется библиотека OpenCV;
• при изучении процесса подготовки конструкторской документации используются и изучаются соответствующие программы для выполнения чертежей и подготовки текстовых документов (например, LibreOffice, LaTeX, Markdown, bookdown и gostdown).

Обучение студентов выполняется в лабораториях с современным оборудованием, включающим:

• измерительные системы National Instruments с различными блоками, поддерживаемыми средой программирования NI LabView: высокоскоростные регистраторы/осциллографы, генераторы сигналов произвольной формы, цифровые LRC-метры, трех-канальные программируемые источники питания;
• отладочные комплекты для программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) Altera/Intel и Xilinx; микроконтроллеров PIC, STM, AVR, систем на кристалле (Espressif ESP32, Nordic Semiconductor nRF52/nRF53, Xilinx Zynq) и микропроцессоров ARM (например, в составе Raspberry Pi, Olimex Olinuxino, OrangePi или других одноплатных компьютеров) и MIPS (например, в составе беспроводных маршрутизаторов различных производителей и одноплатных компьютеров Arduino Tian или Yun);
• двухканальные генераторы и осциллографы;
• паяльные термовоздушные станции.

Необходимо в срок с 4 апреля по 10 сентября 2023 года подать документы через сайт приемной комиссии НИУ "МЭИ", затем сдать вступительный экзамен и заключить договор на обучение.