Разработка модульной лаборатории SmartLab для обучения студентов технических вузов технологиям IОT

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Статья посвящена разработке "умной" модульной лаборатории SmartLab для университетов технической направленности. В работе представлены результаты разработки трех модулей лаборатории: модуль контроля показаний климата, управления жалюзи и модуль доступа в кабинет. Налажена передача данных с устройств на веб-сайт с использованием микрокомпьютера. Полученные материалы могут быть использованы для формирования методических пособий и дальнейшего обучения студентов практическим навыкам в рамках курсов IoT и других смежных дисциплин.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Мастерских

Государственный университет "Дубна", Институт системного анализа и управления

Email: dudnik@physics.msu.ru
ORCID iD: 0009-0006-2086-2347

студент

Россия, Дубна

М. Г. Кноль

Государственный университет "Дубна", Институт системного анализа и управления

Email: dudnik@physics.msu.ru
ORCID iD: 0009-0004-3866-6331

студент

Россия, Дубна

А. О. Роенко

Государственный университет "Дубна", Институт системного анализа и управления

Автор, ответственный за переписку.
Email: dudnik@physics.msu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7425-591X

ст. преп.

Россия, Дубна

Список литературы

  1. Электронный источник: Google Академия [Электронный ресурс] URL: https://scholar.google.com/
  2. Платформа для создания системы Умный Дом MajorDoMo [Электронный ресурс]. URL: https://mjdm.ru/
  3. Платформа для автоматизации умных домов и зданий [Электронный ресурс]. URL: https://iridi.com/ru/
  4. Интеграционная платформа IoT/SCADA [Электронный ресурс]. URL: https://www.intelvision.ru/products/smartunity-iot
  5. Грошиков Д., Рыбалко В. Умная лаборатория: испытания под контролем ИдеаЛаб // ВЕКТОР высоких технологий. 2019. № 1 (41).
  6. MGBOT – интернет-магазин компонентов и наборов для обучения и радиолюбителей в области "Интернета вещей" и робототехники. [Электронный ресурс]. URL: https://mgbot.ru/
  7. Центр молодежного инновационного творчества StartLab для детей и взрослых [Электронный ресурс]. URL: https://startlab-group.ru/
  8. Internet of Things in Higher Education: A Study on Future Learning. Hanan Aldowah and others // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 892 (2017) 012017.
  9. CanvasJS [PHP Library]. URL: https://canvasjs.com/
  10. Raspberry Pi OS [OS]. URL: https://www.raspberrypi.com/software/
  11. Thingspeak [облачная платформа]. URL: https://thingspeak.com/
  12. Роенко А.О., Армеев Г.А., Трофимчук Е.С., Яминский И.В. Портативная ячейка для качественной оценки паропроницаемости пленочных материалов // НАНОИНДУСТРИЯ. 2022. Т. 15. № 5 (115). С. 308–320.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис.1. Концепция модульной лаборатории SmartLab на примере трех модулей и управляющего блока (микрокомпьютера)

Скачать (781KB)
3. Рис.2. Фотография работающего модуля на макетной плате (А), схема сборки (B) и блок-схема модуля контроля показаний климата (C). Компоненты (B): 1 – датчик температуры и влажности AM2302 (DHT-22); 2 – модуль беспроводной связи ESP-01; 3 – фоторезистор VT90N2, последовательно подключенный к резистору на 10 кОм; 4 – плата Iskra Nano Pro

Скачать (734KB)
4. Рис.3. Блок-схема работы модуля управления жалюзи при режиме управления с ИК-пульта

Скачать (181KB)
5. Рис.4. Схема подключения компонентов (А) и фотография установленного модуля в жалюзи (B). Компоненты: 1 – микроконтроллер Iskra Mega; 2 – модуль беспроводной связи ESP-01; 3 – ИК-приемник HX1838; 4 – кнопка тактовая TS-A2PS-130; 5 – пьезоэлектрический излучатель звука HPA17A; 6 – фоторезистор VT90N2, последовательно подключенный к резистору на 10 кОм; 7 – светодиодная шкала с резисторами на 220 Ом; 8 – сервопривод MG995

Скачать (684KB)
6. Рис.5. Фотографии работающего модуля контроля доступа: вход разрешен (фото 1, зеленая лампочка), вход запрещен (фото 2, красная лампочка)

Скачать (436KB)
7. Рис.6. Веб-страница с информацией о состоянии модулей и встроенных датчиков

Скачать (635KB)
8. Рис.7. Модульная лаборатория SmartLab в 3D (иллюстрация)

Скачать (225KB)

© Мастерских М.А., Кноль М.Г., Роенко А.О., 2024