Tutorial sobre la Plataforma VISIR Open Lab e invitaci

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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
0900 1030 Presentación de la Plataforma VISIR Open Lab Administración de un curso del laboratorio
1030 1100 Descanso
1100 1300 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

• 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

• 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
Set de componentes para el estudiante
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Antecendentes del proyecto VISIR

• 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?

• 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
Resistencia
Client PC
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El puesto de trabajo emula un laboratorio
completo de tiempo compartido

• 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

• 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

• Todos los módulos software se encuentran en un
  repositorio público (http//svn.openlabs.bth.se/tr
  ac/)
• 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)

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Beneficios

• Estudiantes
• 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
• Universidades y otras organizaciones de enseñanza
• 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.)

• Las sesiones en el lab local pueden ser más
  efectivas porque
• 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

• 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

• 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
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Administración de un curso

• 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

• Capacidades básicas de las clases
• Comunes entre la mayoría de los instrumentos de
  cada clase
• Capacidades adicionales de las clases
• 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

• 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

• 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

• 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

• 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

• 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

• 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

• 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