Desenvolvimento de servidores para laboratórios remotos baseado no paradigma de dispositivos inteligentes

Abstract

Os laboratórios remotos são reconhecidos por estender o acesso a laboratórios reais. A possibilidade de compartilhá-los entre diversas instituições têm despertado o interesse da comunidade acadêmica na busca de uma infraestrutura interoperável e flexível. No entanto, a falta de padronização na área é um fator limitante para estratégias que reduzam o tempo de desenvolvimento e promovam a integração com outros sistemas. Neste trabalho é proposta uma aplicação modelo para o desenvolvimento de laboratórios remotos e o compartilhamento em ambientes de aprendizagem baseada no paradigma de dispositivos inteligentes. Para sua execução foram identificados modelos de referência e, então, projetadas partes de um protótipo com base no modelo de Laboratório como um Serviço e no paradigma de dispositivos inteligentes. O trabalho ocorre dentro do contexto do Grupo de Trabalho em Experimentação Remota Móvel (GT-MRE), portanto são apresentadas arquitetura de software e infraestrutura da plataforma, além de serviços para controle de concorrência de usuários. A avaliação da aplicação foi realizada através de medidas de tempo de resposta para execução de serviços no sistema de escalonamento e de recuperação de dados de sensores. A aplicação mostrou-se adequada para implantação em Single Board Computers e foram criadas aplicações clientes com sucesso. Assim, este trabalho colaborou com a padronização e reuso de software em vários níveis para os laboratórios do GT-MRE e seu sistema de acesso.

Remote laboratories are known for extending access to real laboratories. The possibility of sharing them among several institutions has motivated the academic community in the search for interoperable and flexible infrastructures. However, the lack of standardization in the area is a limiting factor for strategies capable of reducing development time and promoting integration with other systems. In this work, a template application for development of remote labs and sharing in learning environments based on the smart device paradigm is proposed. In order to achieve this goal, reference models were identified and parts of a prototype based on the Laboratory as a Service model and on the smart device paradigm were designed. As this work is part of Working Group on Mobile Remote Experimentation’s (GT-MRE) initiatives, software architecture and infrastructure of the platform are presented, as well as services to handle user concurrency. The evaluation was based on response time measurements to perform services on the scheduling system and to retrieve sensor data from the lab server. The application proved to be suitable for deployment on Single Board Computers and client applications were successfully created. Thus, this work have benefited the standardization and different levels of software reuse on lab server application and platform provided by GT-MRE.