Разработка мобильного интеллектуального экспресстестера качества напитков

Из-за потребительской привлекательности экологической/натуральной продукции, в частности напитков (соки/вина/крепкие напитки), данная категория товаров имеет повышенный риск подделки.
Например, в случае вина и винных напитков в свете рассмотрения "закона о виноделии" актуальной задачей на многих этапах жизненного цикла данного напитка будет контроль его качества, а для сетей распространения и продаж фирменных напитков - вопрос о подделке, контрафактах, разбавлении, замене фирменного продукта.
Аналогичные задачи ставятся и в случае соков или сокосодержащих напитков, особенно, отмеченных, как "натуральные" или "экологические" продукты.
В качестве дополнительной возможности выступает возможность экспресс-анализа питьевой воды на предмет содержания органических примесей (в частности, водорослей, взвесей и тп.)
Проблемы, на решение которых нацелен проект

Цель выполнения НИР
- создание простого и бюджетного прибора, позволяющего быстро определять наличие красителей или иных специфических добавок в напитках, заявляемых, как "натуральные".
В частности наличия красителей или синтетических добавок в винах, коньяках, бренди.
Задачи НИР
1) разработка IoT-прибора для взаимодействия с устройствами пользователя (смартфоны, планшеты, ноутбуки)
2) создание базы данных спектральных откликов (сигнатур) тестируемых категорий напитков
3) выбор базовой технологии или набора технологий искусственного интеллекта для анализа сигнатур и принятия решения о наличии дополнительной примеси (красителя)
4) разработка мобильного кроссплатформенного (в идеале) приложения для работы с IoT частью прибора и для доступа к сетевой (облачной) базе данных сигнатур (поиск неизвестных образцов, дополнение базы, определение сорта напитка (по возможности).

СТРУКТУРНО ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ЭКСПРЕСС-ТЕСТЕРА
Измерительный модуль
с тестируемым напитком в виде устройства IoT с интерфейсом BLE
Источник УФ-излучения
Источник «белого» света
(широкополосный спектр)
Интегральные спектральные датчики
Беспроводная система-на-кристалле

Пользовательское устройство
(смартфон, планшет, ноут):
- ИНС для анализа результатов измерений;
Отображение информации;
Обновление/обучение ИНС для тестирования различных категорий напитков
Измерительный модуль
с тестируемым напитком в виде устройства IoT с интерфейсом BLE
Сетевая/облачная база данных с ИНС, спектральными сигнатурами напитков
ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТЫ ЭКСПРЕСС-ТЕСТЕРА (одно устройство)

Пользовательское устройство
(смартфон, планшет, ноут):
- ИНС для анализа результатов измерений;
Отображение информации;
Обновление/обучение ИНС для тестирования различных категорий напитков
Измерительный модуль
с тестируемым напитком в виде устройства IoT с интерфейсом BLE
Сетевая/облачная база данных с ИНС, спектральными сигнатурами напитков
ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТЫ ЭКСПРЕСС-ТЕСТЕРА (несколько устройств)
Сеть Thread/ZigBee
При необходимости экспресс-тестер может быть легко интегрирован в беспроводную сеть предприятия/лаборатории

Ключевой параметр - применение интегральных фотоприемников со встроенными узкополосными фильтрами существенно снижает себестоимость прибора и уменьшает его габаритные размеры по сравнению с аналогами.
Разнесение функций измерения, анализа и взаимодействия с пользователем на разные блоки (устройства) позволит упростить схемотехнические решения, алгоритмы работы программного обеспечения, добиться большей эргономики изделия.
Применение низкопотребляющих беспроводных контроллеров в сочетании с однокристальными датчиками позволит продлить время автономной работы, что критически важно для устройств класса относящихся к категории Internet-of-Things.
Наличие встроенных сетевых интерфейсов сетей Thread/Zigbee позволит организовать совместную работу нескольких устройств (например, для достаточно крупных лабораторий или центров тестирования, или же в случае большого потока запросов на тестирование (публичные демонстрации, дегустации и т.п.).
Применения технологий искусственного интеллекта, в частности, нейросетевых методов позволит автоматизировать классификацию напитков и распознавание наличий отклонения от требуемой нормы.
ОСНОВНЫЕ КОНКУРЕНТНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

ЦЕЛЕВЫЕ РЫНКИ
категория т.н. "хайперов" - ведущих видеоблогов, инсайдеров, тайных покупателей;
дегустаторы/демостраторы напитков;
магазины или торговые сети занимающиеся продажей "экологических продуктов";
производители натуральных напитков – частные или любительские винодельни, пивоварни и т.п.;
контролирующие организации;
- сторонники здорового образа жизни.