ClientServer-Systeme für Telearning-Labors am Technikum Kärnten

Document Sample
ClientServer-Systeme für Telearning-Labors am Technikum Kärnten Powered By Docstoc
					                                    Virtual Lab Environment




          Anwendungen des Matlab-Webservers als
        Simulationstool für virtuelle Laborumgebungen



                    Michael E. Auer / Andreas Pester
                    Carinthia Tech Institute, University of Applied Sciences
                    Richard-Wagner-Strasse 19, A-9500 Villach / Austria
                    M.Auer@IEEE.org                WWW.cti.ac.at/~auer



M.E.Auer/A.Pester              29.05.2002                                      MatlabWS
                                 Virtual Lab Environment



                            Telelearning Environment
     MatLab - Server                                         Terminal – Server
                                       Hyperwave
                                       Information
                                          Server
                                    (eLearning Suite)
     REL – Server                                            Application - Server   e.g. ORCAD




                                                           - Modem
                                                           - ISDN
               Client PCs                                  - GSM
                                                           - ADSL


M.E.Auer/A.Pester           29.05.2002                                  MatlabWS
                                    Virtual Lab Environment



                        Server für spezielle Anwendungen
        •     MATLAB-Server
        •     REL-Server (Remote Electronic Lab)
                    (Eigenentwicklung)

                – Reale Experimenten an elektronischen Geräten
        •     Application-Server
                – noch nicht webfähige Applikationen (z.B. Simulations-
                  software ORCAD (PSpice) sowie ein Tool zum
                  Entwurf analoger ASICs)
        •     Terminal-Server
                – volle Funktionalität einer NT-Workstation - Standard-
                  Tools (Office, Compiler, ...)

M.E.Auer/A.Pester              29.05.2002                     MatlabWS
                                   Virtual Lab Environment



                             Erfordernisse

        • Trennung von notwendiger Umgebung und eigentlichem
        Experiment
                    einmaliger Aufwand für Umgebung
                    Nutzer nur fachspezifische Dinge

        • Einsatz kommerzieller Produkte
        • Minimaler Aufwand auf der Clientseite
                    Installation
                    Administration




M.E.Auer/A.Pester             29.05.2002                     MatlabWS
                                       Virtual Lab Environment



                                 Experiment and Experimenter
                                                               Experimenter

                                                 local                             remote


                                              Traditionelles         Remote Lab
                                   real

                                              Präsenz-Labor          (Fernlabor)
                    Experiment




                                              Lokale Simulation      Virtual Lab
                                   virtual




                                                                     (Virtuelles Labor)




M.E.Auer/A.Pester                29.05.2002                                     MatlabWS
                                     Virtual Lab Environment



                          Virtual Lab
                    Vorteile:                • kostengünstiger
                                             • flexibler
                                             • Multi-user Betrieb
                                             • einfachere Wartung

                     Simulatoren:
                        • mit WWW Schnittstelle (z.B. MATLAB)
                        • ohne WWW Schnittstelle (z.B. ORCAD)


M.E.Auer/A.Pester               29.05.2002                          MatlabWS
                                    Virtual Lab Environment



                               Projekt VELO
                                Virtual Electronic LabOratory
                    Ziel:
                    • virtuelle Laborversuche aus Grundlagen der Elektronik
                    • Tool für Eingangstest (oder abschl. Wissensüberprüfung)
                    • Simulationstools: zunächst beispielhaft ORCAD, MATLAB
                    • clientseitig nur Web Browser nötig!

                    Partner:
                    • FH Technikum Kärnten            • FH Technikum Wien
                    • TU Wien, IIEM                   • FH Hagenberg
                    • Uni Klagenfurt, IIS


M.E.Auer/A.Pester              29.05.2002                            MatlabWS
                         Virtual Lab Environment




                                                        VELO
                                                        Struktur




M.E.Auer/A.Pester   29.05.2002                     MatlabWS
                           Virtual Lab Environment



                       Ausführung in XML
          lab_n.xml                xml template
                                       unformatiertes, durch Tags strukturiertes Textfile

          velo_htm.xsl             xslt style sheet          Konvertierungsvorschriften
                                                             z.Zt. für html
                                                             geplant: pdf, wap, mp3

          velo.css                 cascading style sheet
                                        Darstellung der einzelnen Strukturelemente (Schrift, Farbe, ...)


            velo.js                JavaScript Funktionen
                                         Simulatoraufrufe, Fenster öffnen und schliessen, ...)




M.E.Auer/A.Pester     29.05.2002                                      MatlabWS
                         Virtual Lab Environment



                    VELO Mobile (wap)




M.E.Auer/A.Pester   29.05.2002                     MatlabWS
                                     Virtual Lab Environment



                                 Beispiellösungen

                    Simulator mit WWW Schnittstelle
                            MATLAB
                    <simulation type=“matlab“ server=“193.171.119.152:5050“ name=„webpeaks“/>


                     Simulator ohne WWW Schnittstelle
                                  ORCAD
                    <simulation type=“orcad“ server=“193.171.119.148“ name=“bipol“/>




M.E.Auer/A.Pester               29.05.2002                             MatlabWS
                                    Virtual Lab Environment




                               Distributed Lab

         Nutzung von Laborresourcen an verschiedensten Orten




                       Tutor                        Student



                    Virtual Lab             Remote Lab    Bibliothek         ...

M.E.Auer/A.Pester              29.05.2002                              MatlabWS
                         Virtual Lab Environment



                    MATLAB-Webserver
        • MATLAB-Applikationen nutzen ohne MATLAB
          installiert zu haben
        • Bearbeitung von Berechnungs- und Simulations-
          anforderungen
        • Eingabewerte über Formulare in HTML-Seiten
        • Ausgabe der Ergebnisse ebenfalls im HTML-Format
          (Tabellen, Graphiken, Videos u.a).




M.E.Auer/A.Pester   29.05.2002                     MatlabWS
                                              Virtual Lab Environment



                                          Architektur
                    Clie nt W orkst at ion             W e b Se rve r       A pplicat ion Se rve r


                                                         mat w e b           ma t labse rve r




                                                                               MA T LA B             Jav a c la sse s
                                                               CGI




                       W e b Brow se r       HT T P       HT T PD       Grap hic s         MA T LA B dat a file s




            sim.cti.ac.at

M.E.Auer/A.Pester                        29.05.2002                                   MatlabWS
                                               Advantages of
                                       Virtual Lab Environment


           CTI      Telelearning
                                               MATLAB Webserver

      • Numeric and alpha-numeric input
      • Graphical, video, audio, text numerical
        output                                                              e.g. ORCAD



      • standardized interfaces
      • distributed computing possible
      • automatic process managment
             M.E.Auer/A.Pester
              M.E.Auer/A.Pester                                              15 15
M.E.Auer/A.Pester                 29.05.2002                     MatlabWS
                                               Advantages of
                                       Virtual Lab Environment


           CTI      Telelearning
                                               MATLAB Webserver

      • Numeric and alpha-numeric input
      • Graphical, video, audio, text numerical
        output                                                              e.g. ORCAD



      • standardized interfaces
      • distributed computing possible
      • automatic process managment
             M.E.Auer/A.Pester
              M.E.Auer/A.Pester                                              16 16
M.E.Auer/A.Pester                 29.05.2002                     MatlabWS
                                               Developments of
                                       Virtual Lab Environment


           CTI      Telelearning
                                               MATLAB Webserver
    • Process administration
    • User administration
    • Graphical configuration tool
                                                                            e.g. ORCAD
    • XML - support
    • Socket‘s support
    • MathML – support for textual output
    • Embedding user-designed cgi-scripts
             M.E.Auer/A.Pester
              M.E.Auer/A.Pester                                              17 17
M.E.Auer/A.Pester                 29.05.2002                     MatlabWS
                           Virtual Lab Environment



                    Danke ...
                                   ... für Ihre Aufmerksamkeit !




M.E.Auer/A.Pester     29.05.2002                          MatlabWS

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Stats:
views:6
posted:6/8/2010
language:German
pages:18