Küberfüüsikalise süsteemitehnika õpikeskkond-eluslabor

Projekti elluviija: Tallinna Tehnikaülikooli Tartu kolledž
Projektijuht: Merik Meriste

Projekti eesmärk

Küberfüüsikalise süsteemitehnika eriala õpetamine eeldab võimaluste loomist küberfüüsikaliste süsteemide seadistamiseks, vaatlusteks ja uurimiseks õppimise käigus. TTÜ Tartu kolledž arendab küberfüüsikalise süsteemitehnika õpikeskkonda eesmärgiga võimaldada õppides käsitleda küberfüüsikaliste süsteemide eri aspekte – käitumismustrid, keskkond, vaatlused, inseneriülesanded, infotöötlus, simulatsioonid. Antud projekti eesmärk oli küberfüüsikalise süsteemitehnika õpikeskkonna-eluslabori täiendamine õppetööks vajalike sidelahenduste ja mõõteaparatuuriga ning nende rakendamine õppetöösse.

Projekti tulemused

Projekti abil täiendati õpikeskkonna-eluslabori sidelahendusi, seadmeid ja kasutusviise. Tulemusena paranesid märgatavalt tehnoloogilised lahendused ja kogemuspõhise õppimise võimalused. Õpikeskkond-eluslabor on kolledžis taristuks erialasele kogemusõppele, rakendusuuringutele ja arendusprojektidele. Positiivne tagasiside tudengite ja õppejõudude poolt kinnitab antud projekti otstarbekust.

Rakendati NetAtmo The Weather Station for Smartphone, mille raadiovõrgus töötavad välis- ja sisekliima andurimoodulid (määravad temperatuuri, õhuniiskust, CO2 sisaldust, tuule tugevust ja suunda, sademetehulka). NetAtmo pilvetarkvaraga luuakse kasutajale privaatne andmepilv veebipõhise ligipääsuga personaalarvutist ja nutitelefonidest. NetAtmo tehnoloogiat rakendati projekti ajal järgmistes töödes:

  • Auditooriumi temperatuur, õhuniiskus ja CO2 sisaldus lokaalse ventilatsiooni SmartVent väljatöötamisel (Negavatt’2016 projekt, III koht, KFST tudengid)
  • Ravimijääkide lagunemise uurimisel Egge Haiba doktoritöös
  • Mõõtmisseeriad rakendusuuringuteks erinevates kogunemisruumides

Juhtimistasandi arendamiseks hangiti ja rakendati Schneider MPM kontroller ja Obix-protokoll ning andmesides rakendati Thermocon LAN/EnOcean Gateway.

Täiendati vaatlusandmete repositooriumi riistvara, katsetati andmebaasiteenuseid MongoDB baasil kavandamaks ja arendamaks edasises õpikeskkonna-eluslabori hübriidandmepilve riist- ja tarkvara ja selle pilveteenuseid.

Projekti raames täiendati vaatlusvõimekust multispektraalkaameratega, mida rakendatakse õppetöös ja rakendusuuringutes, näit. põldude kaardistamine, et välja selgitada amortiseerunud maaparandus-süsteemidest tingitud liigniiskusprobleeme, aherainemägede kaardistamine temperatuurianomaaliate avastamiseks jms.

Küberfüüsikalise süsteemitehnika õppekava analüüsiti õpikeskkonna-eluslabori arendamise kontekstis, täpsustati ainetes kogemusõppe rakendamise võimalusi ja viise. Õpikeskkonda rakendatakse järgmistes ainetes – Erialapraktika I, Erialapraktika II, Mõõtmine, Elektroonika, Mikroprotsessorsüsteemid, Arukad hooned, Sensorvõrgud, Andurite ja täiturite süsteemitehnika, Keskkonna graafiline esitamine, Keskkonna 3D modelleerimine, Agenditehnika. Kasutusviisid kolledži teistel erialadel on kaardistatud, koostöös programmijuhtidega analüüsiti võimalusi ja sätestati ühised õppeained ja töösuunad.