Easy to use remote experiments WITHOUT laboratory systems. doc. RNDr. František (Jiří) (ISES) Lustig, CSc., MFF-UK Praha

Transkript

1 Easy to use remote experiments WITHOUT laboratory systems doc. RNDr. František (Jiří) (ISES) Lustig, CSc., MFF-UK Praha ICTE Rožnov pod Radhoštěm 2013

2 Trend počítačem podporovaných experimentů: ISES - ises - ises ISES - Inteligentní školní experimentální systém (převážně o hardware) ( ) ises - internetové školní experimentální studio (převážně o software) ( ) ises integrované školní experimentální studio ( ) (převážně o teachware) integrovaný e-learning

3 Počítačem podporované měřicí systémy ISES (ISES PCI, ISES USB, ISES USB-link) Vernier Pasco IP Coach EdLab LabVIEW

4 Měřicí minisystém: ISES-USB-link 1. Nepotřebuje žádnou ADDA kartu do počítače, rozhraní USB-2, USB-3 Max. vzorkovací frekvence 100 khz. Zapojení více ISES-USB-link najednou. 1x analogový vstup 0-5V a 1x analogový výstup (!), 5V+5V 2. Program ISESWIN32i, resp. ISESWIN64i (stejný pro všechny soupravy ISES), univerzální program pro platformu Windows: Win-XP, Win-Vista, Win-7, (32 bit i 64 bit). 3. Modulární, volitelný systém senzorů ISES pro Fy, Che a Bi, redukce na analogové moduly Vernier, Pasco.

5 Tradiční počítačem podporované laboratoře (480 instalací) 26 tříd (s 5-13 instalacemi)

6 Laboratoře se vzdálenými experimenty Rozcestník pro MFF-UK Praha

7 Laboratoře se vzdálenými experimenty Rozcestníky:

8 Vzdálené experimenty se systémem ISES Přístupy na některé vzdálené experimenty Experiment Vodní Hladina Meteorologie Praha Electromagnetická indukce Kmity na pružině Přeměna solární energie Difrakce na mikroobjektech Σ Spuštění experimentu IV 2002 XII 2005 X 2006 X 2006 X 2006 VI 2007 VIII/ II/ IV/ III/ / VI/ XI/ IV/ = IV/ XI/2011 = 2 509

9 ises - integrované školní experimentální studio Integrované laboratorní prostředí: Tradiční laboratoře - hand made experimenty, PC experimenty Vzdálené laboratoře - s reálnými experimenty Virtuální laboratoře - simulace, flash, interaktivní applety,,

10 Integrace vzdálených a virtuálních laboratoří Simulace experimentu s IMPORTEM DAT ze vzdáleného experimentu! Import dat ze vzdáleného experimentu Export dat z virtuálního experimentu

11 Moderní VŠ integrované pojetí labolatoře (praktikum FAI Zlín) v jedné laboratoři: - klasické PC podporované laboratorní úlohy - vzdálené laboratorní úlohy - simulované laboratorní úlohy, applety

12 Vzdálené experimenty Vzdálené laboraroře S měřicími systémy (ISES, LabVIEW) krátká rekapitulace, novinky Vzdálené laboratoře BEZ měřicích systémů s jednoduchými technickými prostředky (s tradičními měřicími přístroji s RS232, USB)

13 Vzdálené experimenty se systémem ISES Stavebnicová konstrukce technického řešení systém ISES a programového vybavení systém ISES WEB Control Hardware ISES: ISES PCI ISES-USB ISES-PCI (má vstup i výstup!) Software ISES WEB Control: ISES-USB-link (novinka 2013)

14 Vzdálené experimenty BEZ systému ISES Pouze programové vybavení ISES WEB Control a tradiční technické přístroje s RS232, USB Tradiční technické prostředky: Napájecí zdroj PSP 1405, (40V/5A) (RS232, USB) 16x relé Multimetr UT-61E, (RS232, USB) Krokový motor Lineární posuv Enviromentální multimetr DT-2232, (RS232, USB) Geiger Muller čítač Teplota, tlak, vlhkost, svit slunce

15 Vzdálené experimenty BEZ systému ISES Pouze programové vybavení ISES WEB Control a tradiční technické přístroje s RS232, USB Experimet Snímání teploty, vlhkosti, osvětlení a hluku: Enviromentální multimetr DT-2232, (RS232)

16 Vzdálené experimenty BEZ systému ISES Pouze programové vybavení ISES WEB Control a tradiční technické přístroje s RS232, USB Experimet VA charakteristika LED diody, určení Plackovy konstanty: Napájecí zdroj PSP 1405, (RS232, USB) Multimetr UT-61E, (RS232, USB)

17 Vzdálené experimenty BEZ systému ISES Pouze programové vybavení ISES WEB Control a speciální (drahé) přístroje např. Franckův Hertzův pokus, výrobce Phywe, komunikace RS232 (USB) Franck Hertzův pokus: UKF Nitra

18 Vzdálené laboratoře Remote Control Laboratory Remote Sensing Laboratory Remote Laboratory Net (sledování přirozeného radiačního pozadí na více místech

19 Děkuji za pozornost doc. RNDr. František Lustig, CSc. Celkový pohled do laboratoře se vzdálenými experimenty

20

21 Vzdálená meteorologická stanice na MFF- UK Praha kdt-16.karlov.mff.cuni.cz

22 Elektromagnetická indukce

23 Fotovoltaický jev

24 Ohyb světla na štěrbině

25 Mapování elmg. pole připravujeme...

26 Vzdálené laboratoře Remote Control Laboratory Remote Sensing Laboratory Remote Laboratory Net Novinka - sledování přirozeného radioačního pozadí

27 ISES WEB Control strana klienta Web prohlížeč: IE, Mozzila, Opera, aj. ISES WEB Control serverová strana Apache, IWC: MeasureServer,ImageServer

28 ISES WEB Control - SW stavebnice pro tvorbu vzdálených fyzikálních experimentů Jak si udělat vzdálenou laboratoř JAVA applets Popis Applet čte a zobrazuje hodnotu z jednoho pinu na serveru Parametry Parametr: hub_name Povinný: ano Popis: Jméno hubu, který applet používá ke komunikaci se serverem. Parametr: refresh Povinný: ano Popis: Doba [ms] mezi aktualizacemi stavu hodnoty. Parametr: description Povinný: ano Popis: Text, který se zobrazí za zobrazenou hodnotou. Spustit příklady apletů ze stavebnice

29

30 E-technologický park pouze úloha včetně WWW řízení

31 Virtuální laboratoře applety flashe simulace, modelování F.Lustig, V. Bardiovský Walter Fendt C.E. Wieman, Colorado University

32 Integrace vzdálených a virtuálních laboratoří 1. Vzdálený experiment 2. Simulace +

33 Integrace vzdálených a virtuálních laboratoří Simulace experimentu s IMPORTEM DAT ze vzdáleného experimentu! Import dat ze vzdáleného experimentu Export dat z virtuálního experimentu

34 Novinka (2 dni stará!) Multisenzorová klíčenka k mobilu (Android), k ipadu (ios) bezdrátová, bluetooth Teplota, tlak, vlhkost, bezkontaktní teplota, luxmetr, výškoměr, detektor CO, CO2, universální napěťový vstup, aj. rozšiřitelná