Remote Electronic Lab (REL) Supported by Prof. Dr.-Ing., Dr.sc. Michael E. Auer Carinthia Tech Institute, University of Applied Sciences Richard-Wagner-Strasse 19, A-9500 Villach / Austria M.Auer@IEEE.org WWW.cti.ac.at/~auer Durchführung von Elektronik-Laborversuchen via Internet von einem entfernten Computer aus

„I hear ... I forget; I see ... I remember; I do ... I understand.“ Ich höre ... Ich vergesse Ich sehe ... Ich behalte Ich tue ... Ich verstehe Confucius, about 500 B.C.

Remote Lab vs. Virtual Lab Laboratory: Room or Building that is used for scientific work. Remote Lab: The remote lab is designed to provide real-time experiments to students via the internet.. Virtual Lab: Each experiment is simulated by using software (e.g. LabVIEW, MATLAB, ORCAD). Simulation gewinnt immer mehr an Bedeutung, Grund: teure Realisierungstechniken ausserdem: meist Multiuserfähig (grosser Vorteil!)) Computer-NW, -grafik Statistik Remote Lab: Sinle user; Scheduling nötig!

Telelearning Environment MatLab - Server Terminal – Server Hyperwave Information Server (GENTLE) REL – Server Application - Server ORCAD - Modem - ISDN - GSM - ADSL Client PCs

CTI Network ACONET WAN- Router UNI-Klagenfurt Technikum Kärnten 100MBit/s LAN 155MBit/s WAN 2 MBit/s WAN CISCO 1605-Router CISCO 7206VXR Router Spittal Villach Klagenfurt CISCO AS5200 Externes Netz WWW-Server EDUV CISCO Secure NT-Dienste/ Print MA-PC`s STU-PC`s FILER Unix NTFS EDUS EDUK CISCO PIX Firewall WWW / DNS Server Virtuelle Tunnels Tunnel für internes RAS (VPDN) Patch-schrank Terminal-Server Exchange Oracle Management- Dienste Client INSTALL/ ADMIN DLT

Benefits of Remote Labs The students can login from any place of the world. Remote labs provide extended access to expensive and/or highly specialized devices. Unlike simulations remote labs provide real lab experience. Remote labs give students the opportunity to work in the remote mode,which will eventually become important in engineering jobs.

Basic Requirements An integration in the existing telelearning system should be possible. A common Internet browser (Microsoft Internet Explorer 5) should be the only necessary application for the remote user . The administrative needs should be minimal at the client-side as well as at the sever . The experiment and the necessary environment (hard- and software) should be strictly separated, to reach a high flexibility. Neue Experimente bzw. Meßaufgaben können ohne Detailkenntnisse des Systems erstellt werden, wodurch auch eine Anwendung in anderen Einsatzfällen leicht möglich ist .

Nutzung von Applikationen Server bzw. Server-Cluster stellt bereit auf Client muss installiert sein Bemerkungen Stufe 1 Content Web-Browser, Applikation(en) wenig flexibel, aufwendige Administration Stufe 2 Content, Teil der Applikation(en) Lizenzen, Leistungsfähigkeit der Maschinen Stufe 3 komplette Applikation Web-Browser sehr flexibel, zentrale Administration

Typical fields of use Telelearning Demonstrations in lecture halls (class rooms) „Broadcast“ of experiments to groups of students/learners Industry, research institutes

Benefits of Web Instruments Expensive and complex instruments can be used from different locations of a company. Complex experimental systems, including specific media addition such as cooling, inert gas maintained by specialist staff at a specific location, can be directly controlled from the scientists office. Team members, working at different locations can take advantage of the same test-run results without extra travelling. Long-term trials (reliability, failure performance) can be comfortably supervised from home, e.g. at weekends. Teuere und komplizierte Instrumente, können von verschiedenen Standorten eines Unternehmens aus genutzt werden. Komplizierte Versuchsaufbauten u.U. noch mit speziellen Medienzuführungen (Kühlung, Schutzgas, ...) können einerseits zentral von Fachpersonal gewartet und in Betrieb gehalten werden andererseits direkt vom Arbeitsplatz des Entwicklers genutzt werden. Die Versuchsergebnisse können im Team genutzt werden, ohne dass Reisen notwendig sind, wenn die Team-Mitglieder an verschiedenen Standorten arbeiten Langzeitversuche (Zuverlässigkeit, Ausfallverhalten, ...) können bequem auch von zuhause aus und an Wochenenden überwacht werden.

Task System for carrying out electronic exercises via the Internet Real measurements - not simulation

REL Hardware DAQ Board ersetzt Messinstrumente (Multimeter, Oszilloskop)

REL Software Parts REL Server – DataSocketServer – REL Client Warum diese Lösung? Drei Möglichkeiten: Ausgabe von Bilder (Fisk University, TN)  hoher Datenmengen Eigene SW schreiben (cgi-scripts)  know how, geringe Datenmengen ActiveXControls  geringe Datenmengen

Conclusion Goals are reached Future extensions: The integration of a kind of user scheduling for organizing the access according to a time table. The substitution of the GPIB drivers by IVI drivers in order to improve the speed of controlling the instruments. The usage of a switch matrix board for changing the probes connected to the test-circuit in order to offer a situation which is closer to the real one. IVI drivers = Interchangeable Virtual Instruments

Remote Experiment 27 October 2000: Experiment from the TU Dresden to the CTI in Villach