An Integrated Educational Platform Implementing Real, Remote Lab-Experiments for Electrical Engineering Courses

Abstract

<p class="MsoNormal" style="text-align: left; margin: 0cm 0cm 0pt; layout-grid-mode: char;" align="left"><span class="text"><span style="font-family: ";Arial";,";sans-serif";; font-size: 9pt;">This paper describes an Internet-based laboratory, named Remote Monitored and Controlled</span></span><span style="font-family: ";Arial";,";sans-serif";; font-size: 9pt;"> <span class="text">Laboratory (RMCLab) developed at University of Patras, Greece, for electrical engineering experiments. The key feature of this remote laboratory is the utilization of real experiments, in terms of instrumentation and under measurement circuits, rather than simulation or virtual reality environment. RMCLab’s hardware infrastructure contains multiple reconfigurable sub-systems (FPGAs), which can be enhanced by almost any analog expansion module. The main characteristics of this system include the versatility of the hardware resources, due to the dynamic reconfiguration potentiality and the low cost of the hardware components. Moreover, this system enables its users to test, in real time, their own custom circuit designs. The paper concludes with a specific example regarding an elementary circuit in digital electronics and a short statistical review of the RMCLab educational usage. RMCLab can be accessed via the web through http://www.apel.</span> <span class="text">ee.upatras.gr/rmclab.</span></span></p&gt

Remote FPGA Lab for Enhancing Learning of Digital Systems

“…Remote laboratories are becoming a common educational environment. A number of remote FPGA laboratories have been reported [Drutarovský et al 2009a[Drutarovský et al , 2009bEl Medany 2008;Hashemian and Pearson 2009;Hashemian and Riddley 2007;Karadimas and Efstathiou 2007;MIT iCampus 2008;Murray et al 2008;Olivares et al 2011;Pastor et al 2004;Rajasekhar 2008;Soares and Lobo 2011]. Many remote laboratories comprise expansion modules and support a range of laboratories which include analogue and digital components.…”

“…The FPGA e-Lab [Hashemian and Riddley 2007] provides remote access to a Xilinx Spartan-3E FPGA, using Windows XP Remote Desktop, an interactive Labview-based GUI, and acquisition hardware via serial and USB ports. The Remote Monitored Controlled Laboratory (RMCLab) [Karadimas and Efstathiou 2007] enables sharing of hardware and instrumentation resources, and dedicated PLD for addressing individual FPGAs in an FPGA array. The UTS remote laboratory [Murray et al 2008] and the MIT iLabs [MIT iCampus 2008] remote laboratory are complex systems that support a wide and complex range of experiments, including a number of FPGA experiments.…”

Um Ambiente Para as Práticas Laboratoriais De Física: Estudo Do Pêndulo Matemático

“…A literatura fornece vários exemplos de laboratórios remotos: [6] descreve o laboratório Michigan Ion Beam da Universidade de Michigan, onde é possível controlar e monitorar parâmetros de irradiação e parâmetros de fonte de íons remotamente; [7] descreve o desenvolvimento de um laboratório remoto de engenharia de controle que oferece aos alunos experiências com planta do mundo real interativa em controle e automação, resolução de problemas, coleta de dados e interpretação científica; Em [8], é apresentada a plataforma RMCLab (Remote Moni-tored and Controlled Laboratory) desenvolvida para experimentos de engenharia elétrica e tem com principal característica a utilização das experiências reais, em termos de instrumentação e circuitos sob medida; [9] fornece uma visão geral dos experimentos de medição disponíveis no laboratório didático remoto LA.DI.RE. "G. Savastano"; [10] apresenta a arquitetura de um laborató-rio remoto para o ensino de engenharia elétrica e utiliza como estudo de caso o experimento de controle de velocidade de quatro quadrantes para um motor de corrente contínua; [11] mostra a ferramenta desenvolvida para executar remotamente a medição da viscosidade de líqui-dos pelo método de Stokes, o trabalho descreve, além dos princípios físicos, o hardware e o software implementados para a experiência; [12] apresenta um laborató-rio remoto de processamento de sinal digital controlado por motor de indução; [13] mostra o funcionamento do módulo de controle de motores e os sensores de navegação inercial do πbot, um pêndulo invertido que pode ser acessado remotamente.…”

Serviços Web Semânticos: da modelagem à composição

“…No domínio educacional, uma diversificada gama de experimentos remotos têm sido propostos para complementar as experiências presenciais bem como para aprimorar a educação (e.g. [Toderick et al, 2005], [Zin and Harun, 2007], [Karadimas and Efstathiou, 2007], [Paladini et al, 2008]).…”