Анализ подходов к созданию лабораторий дистанционного автоматизированного управления физическими объектами

  • Ilya Nikolaevich Izotov Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина http://orcid.org/0009-0008-1466-1957

Аннотация

Работа посвящена обзору подходов (технологий и методов) применяемых для создания систем удаленных лабораторий, позволяющих дистанционно управлять физическими объектами. В качестве физических объектов понимаются устройства Интернета вещей, то есть микропроцессорные системы, оснащенные инфокоммуникационными технологиями для взаимодействия друг с другом и внешней средой. В связи с неблагоприятной эпидемиологической обстановкой, вызванной коронавирусной инфекцией COVID-19, преподаватели и студенты были вынуждены работать дистанционно. Однако, изучение некоторых учебных дисциплин требует доступ к физическому оборудованию и сетевым сервисам. В такой ситуации предлагается использовать удаленную лабораторию, т. е. аппаратно-программный комплекс, предоставляющий доступ к лабораторному оборудованию, находящемуся в месте физического расположения лаборатории, и позволяющий пользователю проводить работы удаленно. Данные системы также облегчают организацию обучения студентов, у которых нет возможности присутствовать в лаборатории. Цель работы – проанализировать и систематизировать существующие подходы, применяемые при создании удаленных лабораторий, и предложить собственный подход к созданию стенда для дистанционной работы с устройствами Интернета вещей. В статье проводится исторический обзор и анализ научных работ, посвященных созданию удаленных лабораторий. Рассмотрено 12 лабораторий с удаленным доступом, применяющихся для обучения и проведения исследований с аналоговой и цифровой электроникой, микроконтроллерными устройствами и физическими объектами. Среди рассмотренных удаленных лабораторий не выявлено систем, которые были бы ориентированы на исследование технологий Интернета вещей. Рассмотренные системы использовали IoT-технологии для организации связи между лабораторным оборудованием и пользователями. Однако пользователи лабораторий не используют платформы Интернета вещей для экспериментов, не исследуют технологии связи и межмашинное взаимодействие. На основании анализа научных работ предложена концепция цифрового-двойника – удаленной лаборатории для изучения дисциплин, связанных с технологиями Интернета вещей.

Сведения об авторе

Ilya Nikolaevich Izotov, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

аспирант, ассистент кафедры информационных технологий и систем управления Института радиоэлектроники и информационных технологий

Опубликована
2023-10-15
Как цитировать
IZOTOV, Ilya Nikolaevich. Анализ подходов к созданию лабораторий дистанционного автоматизированного управления физическими объектами. Современные информационные технологии и ИТ-образование, [S.l.], v. 19, n. 3, oct. 2023. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/960>. Дата доступа: 22 apr. 2024
Раздел
Интернет вещей: стандарты, коммуникационные и ИТ, сетевые приложения