Post on 17-Apr-2015
Laboratório Real com Acesso Remoto via Internet
Orientador: Cairo L. Nascimento Jr.Co-Orientador: Luis Filipe W. Barbosa
Carine Campos Teixeira
EE 301 - Seminário de Tese 2
Índice• Introdução
• Objetivo
• Desafio
• Histórico
• Laboratório Real Remoto - ITA
• Conclusões
• Perspectivas Futuras
EE 301 - Seminário de Tese 3
IntroduçãoO controle de sistemas à distância é uma necessidade do mundo atual. Laboratórios reais e com acesso remoto tem sido propostos como eficazes formas de auxílio ao ensino à distância.
EE 301 - Seminário de Tese 4
Por que laboratório real remoto?
• O grande número de estudantes envolvidos na disciplina;
• Modelo de educação baseada na educação à distância;
• Recursos econômicos insuficientes.
EE 301 - Seminário de Tese 5
ObjetivoDesenvolvimento de ferramentas que possibilite a qualquer pessoa:
• o envio de comandos e;
• monitoração remota de experimentos de um laboratório real através de qualquer computador conectado à Internet.
EE 301 - Seminário de Tese 6
DesafioFornecer uma estrutura onde experimentos reais, e de acesso remoto, podem ser alterados e comandados sem dificuldades.
EE 301 - Seminário de Tese 7
Histórico
EE 301 - Seminário de Tese 8
iLab - MIT
EE 301 - Seminário de Tese 9
iLab - MIT• O desenho do iLab é separado em três
distintos módulos conectados por uma arquitetura de Web Service, tais como:
– O Lab Server;
– O Lab Client;
– O Service Broker.
EE 301 - Seminário de Tese 10
iLab - MIT• Experimentos monitorados via Web:
– Flagpole;– The sensor experiment;– Heat exchange;– Microelectronic WebLab.– http://weblab.mit.edu/
EE 301 - Seminário de Tese 11
ACT – Automatic Control Telelab
EE 301 - Seminário de Tese 12
ACT – Automatic Control Telelab
• O laboratório da Universidade de Siena (Itália), possui as seguintes características:
– escolha de um controlador pré definido ou possibilidade de construção de um novo;
– ambiente do MatLab e Simulink;– mudança de controladores e sinais de
referência;– Gráficos e vídeos online.
EE 301 - Seminário de Tese 13
No ACT estão disponíveis atualmente 5 experimentos:
• Controle de Posição;• Controle de Velocidade;• Controle de Vazão;• Levitação Magnética;• Simulador de Helicóptero;• Robô Lego Mindstorms.
EE 301 - Seminário de Tese 14
GigaBOT WebLab- UNICAMP
EE 301 - Seminário de Tese 15
GigaBot WebLab- UNICAMPA arquitetura para WebLab utiliza serviços de rede classificados em três categorias:
– serviços de acesso;
– de interação;
– e de comunicação.
EE 301 - Seminário de Tese 16
GigaBOT WebLab- UNICAMP
• A estrutura do WebLab da UNICAMP pode utilizar ainda serviços oferecidos por outros WebLabs formando assim uma federação de laboratórios reais com acesso remoto através da Internet.
EE 301 - Seminário de Tese 17
Outros Projetos no Mundo
• UNED (Universidad Nacional de Educación a Distancia), Espanha (Dormido Bencomo, 2003);
• Swiss Federal Institute Technology (Gillet, et. al., 2000);
• Universidade Nacional de Singapura, Oregon State University, Columbia University, etc.
EE 301 - Seminário de Tese 18
Outros Projetos no Brasil
• GigaBot UNICAMP (Eleri, 2006);• UFU-FACOM (Faina, 2006);• PUCRS-GACS (Grupo de Automação
Sistemas e Controle) (Pereira, 2006);• GRACO (Grupo de Automação e Controle)
(Álvares ,et. al., 2003 ), da UNB.
EE 301 - Seminário de Tese 19
Laboratório Real Remoto - ITA
Este trabalho propõe a criação de um laboratório com acesso remoto a experimentos reais existentes no ITA através da Internet.
EE 301 - Seminário de Tese 20
Laboratório Real Remoto - ITA• Componentes principais do sistema: três
computadores conectados à Internet:
– Executa um programa “web browser” padrão (usuário);
– Executa um programa “web server local”;– Está conectado com o experimento real
“computador do experimento real” .
EE 301 - Seminário de Tese 21
EE 301 - Seminário de Tese 22
EE 301 - Seminário de Tese 23
Experimentos LRR - ITA
• Romeo III;
• Kit de Levitação Magnética;
• Kit de Controle Térmico;
• Kit de Servomecanismos.
EE 301 - Seminário de Tese 24
Romeo III
EE 301 - Seminário de Tese 25
Configuração adotada para o
controle via internet do robô
ROMEO III.
EE 301 - Seminário de Tese 26
Estratégia de Controle.
EE 301 - Seminário de Tese 27
Página em HTML de
controle do robô.
EE 301 - Seminário de Tese 28
Status de comando enviado para o robô
EE 301 - Seminário de Tese 29
Visão da câmera instalada no LRR mostrando o robô em tempo real
EE 301 - Seminário de Tese 30
Maglev
EE 301 - Seminário de Tese 31
VisãoGeral
EE 301 - Seminário de Tese 32
Maglev – Interface Gráfica
EE 301 - Seminário de Tese 33
Maglev - Trajetória
EE 301 - Seminário de Tese 34
Maglev – Coleta de Dados
EE 301 - Seminário de Tese 35
Projeto Kyatera
EE 301 - Seminário de Tese 36
Projeto KyaTera• A rede óptica KyaTera é uma plataforma de
testes:– pesquisa novos conceitos em redes
ópticas; – desenvolve novas aplicações da internet
avançada; – demonstra experimentalmente a aplicação
das tecnologias propostas;– interliga os laboratórios participantes.
EE 301 - Seminário de Tese 37
Projeto KyaTera
EE 301 - Seminário de Tese 38
Projeto Kyatera
• Por que KyaTera para WebLabs?
– alta velocidade na transmissão de dados;
– robusta;
– segura.
EE 301 - Seminário de Tese 39
Projeto KyaTera• Programa TIDIA (Tecnologia da Informação
no Desenvolvimento da Internet Avançada);
• um programa financiado pela Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo);
• Projeto KyaTera;
• Federação de WebLabs.
EE 301 - Seminário de Tese 40
KyaTera Federação de WebLabs
EE 301 - Seminário de Tese 41
Considerações Finais
EE 301 - Seminário de Tese 42
Requisitos• De fácil compreensão e de fácil uso;
• Adaptação de materiais didáticos ao novo contexto;
• Supervisão online do ambiente do experimento;
• Política de segurança do sistema físico e servidor apropriado;
EE 301 - Seminário de Tese 43
• Múltiplas plataformas do software do cliente;
• Segurança do cliente;
• Software do cliente gratuito;
• Flexibilidade na formulação dos programas;
• Salvar os dados experimentais.
Requisitos
EE 301 - Seminário de Tese 44
Desvantagens
• Ausência de contato físico com o experimento;
• Não aplicabilidade em alguns experimentos;
• Instabilidade das transmissões através da Internet.
EE 301 - Seminário de Tese 45
Vantagens• Laboratórios podem ser acessados 24 horas
por dia;
• Estudantes não precisam se deslocar para realizar tarefas;
• Boa exploração dos recursos investidos;
• Acessibilidade à diferentes tipos de experimentos.
EE 301 - Seminário de Tese 46
Vantagens
• Preparação antecipada do experimento pelos estudantes;
• Ganho no processo de aprendizagem;
• Adaptação e personalização do ambiente do laboratório para alunos com deficiência física.
EE 301 - Seminário de Tese 47
Conclusões• Os WebLabs são laboratórios de acesso
remoto que viabilizam novas possibilidades para o ensino e a pesquisa;
• Os recursos materiais de um laboratório podem ser compartilhados.
• Empresas também podem usar os WebLabs
nos seus treinamentos.
• Cooperações científicas mais dinâmicas se viabilizam.
EE 301 - Seminário de Tese 48
Perspectivas Futuras• Adição de conteúdo teórico sobre cada um
dos experimentos na página para o usuário;
• Separação do servidor em dois ou mais computadores;
• Adição de outros experimentos físicos com controle remoto via internet;
• Integração com a federação de WebLab.
EE 301 - Seminário de Tese 49
Obrigada!!!