Transcript El objetivo del proyecto VISIR

Cómo posibilitar el acceso remoto
a un laboratorio local de
electrónica
Tutorial sobre la
Plataforma VISIR Open
Lab e invitación para
unirse al VISIR Group
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Índice del Tutorial
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09:00 – 10:30
Presentación de la Plataforma VISIR Open Lab
Administración de un curso del laboratorio
10:30 – 11:00
Descanso
11:00 – 13:00
Cómo proporcionar componentes al usuario remoto
Cómo evitar el daño de los equipos utilizados
Sesión demostrativa
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Índice de la presentación de la
Plataforma VISIR Open Lab Platform
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Introducción y antecedentes del VISIR
Demonstración de un laboratorio VISIR
Objetivos del proyecto VISIR
Visión de la Plataforma Open Lab
Cómo unirse al proyecto VISIR
Conclusiones y desarrollo futuro
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Laboratorio local de electrónica para la
educación universitaria en el BTH
Mesa del
profesor
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•Abierto únicamente durante sesiones de laboratorio supervisadas de
4 horas
•8 puestos de trabajo idénticos
•2 estudiantes comparten un puesto de trabajo
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Puesto de trabajo en el laboratorio
local para experimentos electrónicos
Osciloscopio
Fte.
alimentación
Placa sin
soldadura
Generador
funciones
Multímetro
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Set de
componentes
para el
estudiante
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Antecendentes del proyecto VISIR
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En 1999, se inició el proyecto de un
laboratorio remoto como complemento a los
laboratorios locales y proporcionar acceso
gratuito a costosos equipamientos
Hoy en día, laboratorios de electrónica,
seguridad, radio y procesamiento de señal
están disponibles online y son usados en los
cursos por los alumnos, tanto desde el
campus como desde fuera de él.
A finales del 2006, el proyecto VISIR
comenzó a expandirse
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¿Por qué comenzar a utilizar
laboratorios de electrónic abiertos?
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Los laboratorios para experimentación
electrónica contienen los mismos equipos en
la mayoría de las universidades – un
estándar de facto.
Hay un gran número de laboratorios a lo
largo del mundo
Es fácil hacerlos accesibles online
preservando el contexto
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The VISIR Open Electronics Lab
Web Server
Client PC
Demostraciones
Op amp
Internet
Client PC
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Resistencia
El puesto de trabajo emula un laboratorio
completo de tiempo compartido
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Cada usuario cablea un circuito y configura
los equipos localmente en su ordenador.
Cuando está preparado, pulsa el botón
“Perform Experiments” de modo que se
envían las configuraciones del circuito y los
equipos al puesto de trabajo
El experimento (creación del circuito, config.
de los equipos y medidas) se realizan en el
puesto de trabajo en menos de 0.1s o
menos.
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El Laboratorio Abierto VISIR
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Proporciona un equipo físico de laboratorio
complementario al laboratorio local.
Puede ser usado 24/7 por los estudiantes
matriculados.
Se puede utilizar el material de aprendizaje
existente.
Ofrece un interfaz y contexto conocido tanto
para el estudiante como para el profesor.
El interfaz web soporta multi lenguage
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Distribución software VISIR
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Todos los módulos software se
encuentran en un repositorio público
(http://svn.openlabs.bth.se/trac/)
A los miembros del grupo VISIR se les
concederá acceso de escritura en la
branches del repositorio.
La escritura en el trunk está limitada y
requerirá revisión del código
Se utiliza el proyecto de gestión
software Trac (http://trac.edgewall.org)
Beneficios
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Estudiantes
–
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Universidades y otras organizaciones de enseñanza
–
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–
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pueden utilizar el puesto de trabajo ellos solos o junto a
otros estudiantes cuando ellos quieran, por ejemplo, para
preparar las sesiones de laboratorio supervisadas
pueden producir ingenieros con más experiencia en
laboratorios sin un incremento significativo del coste por
estudiante
pueden ofrecer sesiones de laboratorio desde fuera del
campus
la colaboración en los laboratorios puede tener como
consecuencia la colaboración en el material de aprendizaje
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Beneficios (cont.)
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Las sesiones en el lab local pueden ser más
efectivas porque:
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Los estudiantes pueden aprender cosas triviales,
como el triggering del osciloscopio, por ellos
mismos.
Las sesiones en el lab. local se pueden dedicar a
temas más complicados, como los ploblemas de
EMC
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El propósito del proyecto VISIR
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Es formar un grupo de universidades
cooperantes y otras organizaciones
El grupo desarrollará más adelante la
plataforma
Los laboratorios distribuidos serán creados
donde los puestos de trabajo sean instalados
por miembros del grupo.
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El objetivo del proyecto VISIR
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Es proporcionar acceso libre a equipos
experimentales sin un incremento
significativo del coste por estudiante de las
universidades.
Acceso al público en general cuando no se
esté usando en un curso regular.
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VISIR Open Lab Platform
Laboratories
Measurement
Server (C++)
Equipment
Server (LabVIEW)
Internet
PCI
GPIB
USB
Signal
Analyzer
User
Web Server
(PHP)
Switching
Matrix
DMM,
Function
Generator,
Oscilloscope,
DC Power
Supply
Database
(MySQL)
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Administración de un curso
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Se definen diferentes roles, tales como
administrador, profesor y estudiante,
teniendo cada uno diferentes permisos de
acceso.
Se proporciona un sistema de reserva de
tiempo para acceder al laboratorio
El interfaz web se usa para introducir los
cursos, sesiones de laboratorio y cuentas
personales.
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Puesto de trabajo Online
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Instrumentos Distribuidos
IVI compliant
driver
XML, TCP/IP, port 2324
Equipment
Server side
Client computer
side
Es posible utilizar un panel frontal virtual, que represente el
modelo de un instrumento, para controlar diferentes modelos de
instrumentos, siempre y cuando el funcionamiento del
instrumento real sea igual o mejor que el funcionamiento del
instrumento representado.
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Funcionalidades de los instrumentos
definidas por IVI Foundation
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Capacidades básicas de las clases
–
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Capacidades adicionales de las clases
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Comunes entre la mayoría de los instrumentos de
cada clase
Grupos de funciones, atributos, y valores de los
atributos que representan características más
especializadas de los instrumentos en una clase.
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Drivers de Instrumentos
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VISIR recomienda IVI drivers
El estándar VISA también es aceptado, pero
las funciones de los instrumentos deben ser
definidas según el estándar IVI
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Plataforma de instrumentos virtuales
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Una plataforma de instrumentos virtuales es
necesaria ya que otras universidades utilizan
otros modelos de instrumentos en sus
laboratorios o bien, quieren utilizar paneles
frontales al estilo de LabVIEW
Debería ser posible que los estudiantes
eleigieran el modelo virtual del instrumento
con el que más familiaridad sientan.
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Aprensiones comunes hacia las
matrices de conmutación en general
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La complejidad se incrementa rápidamente
con el número de componentes.
La señal debe pasar a través de diversos
interruptores.
Se pueden crear circuitos peligrosos
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The VISIR switching matrix
supports lab sessions where
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Los alumnos principiantes realizan simples
experimentos descritos en el manual de
instrucciones del laboratorio
Alumnos avanzados realizan circuitos
complejos y usan la matriz de conmutación
para tomar medidas en distintos puntos del
circuito
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La matriz de conmutación es una
pila de tarjetas
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Funcionamiento de la matriz de
conmutación
El generador de funciones
NI PXI-5402 genera
una onda cuadrada
de 1 MHz
El osciloscopio
NI PXI-5112 muestra
el dato
Test de ancho de banda en una matriz de 8 tarjetas.
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Cómo unirse al grupo VISIR e instalar
un puesto de trabajo
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Descargar el software y las
instrucciones publicadas en
http://svn.openlabs.bth.se/trac
Comprar el hardware PXI de National
Instruments
La nueva versión de la matriz de
conmutación será lanzada después del
verano del 2008 y será posible
comprarla.
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Requisitos necesarios para implementar un
puesto de trabajo VISIR online
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Experiencia en electrónica analógica,
PXI y LabVIEW
Experiencia en Web, PHP, MySQL,
XML, C++, FLASH etc.
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Desarrollo futuro de la plataforma
VISIR
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Paneles virtuales representando modelos de
instrumentos usados en la comunidad del
VISIR
Introducción a los laboratorios existentes en
otras universidades
Interface de gestión del aprendizaje, p.e.
Moodle
Añadir nuevas herrramientas de
comunicación entre los usuarios del
laboratorio
Un laboratorio VISIR distribuido basado en
servicios Web
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