RExLab e os Laboratórios
de sensoriamento remoto:
Uma realidade possível
para alunos distantes, com experiências controladas remotamente.
Vídeo produzido pela Fundação
Telefônica sobre o projeto "Utilização da experimentação remota como
suporte a ambientes de ensino-aprendizagem" desenvolvido pelo Laboratório
de Experimentação Remota (RExLab) da Universidade Federal de Santa Catarina
(UFSC) no Campus Araranguá.
Ideias mais recentes que dão conta de um suporte ao processo de
ensino- aprendizagem quase sempre estão centradas em laboratórios remotos,
que aproximam alunos de
novas experiências, conceitos e conteúdos. Apresentando a eles uma nova realidade
que poderiam não ter acesso, seja pelo custo, seja pela distância, mesmo.
Assim, suporte de qualidade se faz necessário, não somente pela disponibilidade
dos experimentos pela internet, bem como de uma estrutura com conteúdos
explicados de forma CLARA
e ENVOLVENTE. Esta é a porposta do RExLab, da UFSC. Mas como
um laboratório remoto é
montado, do que depende, estrutural e de arquitetura de software, para
funcionar? É isso o que veremos a seguir.
O RExLab
O RexLab é um
Laboratório Remoto destinado a experiências de física. Mas antes que se pense
que se trata de um laboratório virtual, é bom deixar claro algumas diferenças:
o lab. virtual, embora esteja na internet, assim como o controlado remotamente,
não dispõe de aparato físico real, como no caso do lab. remoto.
A seguir, exemplo dos
componentes da arquitetura utilizada em um laboratório remoto, em um estudo de
caso realizado pela USP, para a National Istruments.
Figura adaptada de
VARELLA, W.A., Laboratório Virtual utilizando sistema operacional aberto, Estudo de
Caso National Instruments, no dia 16/03/2012. Exemplo de uma arquitetura
possível do lab. remoto, para o experimento do espectrofotômetro.
Então, o RexLab se trata
de um laboratório real, em ambiente físico (nas dependências da UFSC - Campus
Araranguá), o qual dispõe de experimentos, placas de controle, câmeras para
visualização do experimento e o experimento em si, com todo o seu "harware"
(estrutura) conectada a um computador, comunicando com uma rede de
computadores, via internet, através de "protocolos de transporte"
(TCP).
Assim, com a comunicação
estabelecida entre este cliente (computador) e o "servidor", as
informações ficam disponíveis na internet para que todos aqueles que a
acesseram, disponham da visualização, controle e, eventualmente, coleta de
dados, e ainda, em tempo real (vídeos em streaming), por exemplo.
Mas vamos nos aprofundar
um pouco mais em cada uma desta partes até o acesso e controle remoto da
experiência, bem como suas vantagens de uso.
INTRODUÇÃO
Para que funcione, um
lab remoto, de forma geral, o necessita que toda a estrutura física das
experiências apresentem a comunicação cliente-servidor, na qual tanto
"servidor" quanto "cliente" estejam conectados por uma rede
de computadores:
"Cada instância de
um cliente pode enviar requisições de dado para algum dos servidores conectados
e esperar pela resposta. Por sua vez, algum dos servidores disponíveis pode
aceitar tais requisições, processá-las e retornar o resultado para o cliente.
Apesar do conceito ser aplicado em diversos usos e aplicações, a arquitetura é
praticamente a mesma.
Muitas vezes os clientes
e servidores se comunicam através de uma rede de computador com hardwares
separados, mas o cliente e servidor podem residir no mesmo sistema. A máquina servidor é um
host que está executando um ou mais programas de servidor que partilham os seus
recursos com os clientes. Um cliente não compartilha de seus recursos, mas
solicita o conteúdo de um servidor ou função de serviço. “Os clientes,
portanto, iniciam sessões de comunicação com os servidores, que esperam as
solicitações de entrada dos clientes.”
Uma vez estabelecida a
comunicação cliente servidor e servidor-hardware (no caso, o experimento
físico, em si), via USB, e ambos se comunicando com a internet, o fluxo destas
informações será realizado com os pacotes de transporte. Imagine que um cliente
necessite enviar uma série de documentos para uma sede que o administra.
Esta troca de
informações, no caso será feita por protocolos, já que os dados são muitos e se
deseja um controle de entrada e saída de cada um (um controle do transporte, no
caso); e, ainda, este transporte de informações deverá ser contínuo, para que
se estabeleça esta "rede" de comunicação. Da mesma forma ocorre no
caso dos protocolos de controle de transporte (dos dados, das indormações, dos
"pacotes"), os conhecidos TCP.