Sensoriamento Remoto


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.