02.10.2023
Etänä toteutettavat laboratoriotyöt
Laatua etäopiskeluun -hankkeen (eLaatu) työpaketissa TP2: Etänä toteutettavat laboratoriotyöt keskeisenä tehtävänä ja tavoitteena on tietotekniikan maisterikoulutuksen etänä suoritettavien laboratorio- ja harjoitustöiden kehittäminen. Sen yhtenä tavoitteena on olemassa olevan ja reaaliaikaisen sensoriverkkojen tuottaman ja keräämän mittausdatan hyödyntäminen opiskelijoiden laboratorio- ja harjoitustöissä. Tavoitteena on myös laboratoriotöiden tarkastuksen automatisoinnin lisääminen. Näitä tavoitteita varten datalle tarvitaan yhtenäinen esitysmuoto, joka toimii samalla myös dokumentaationa. Lisäksi se mahdollistaa jatkossa avoimen mittaustietoa sisältävän tietokannan luomisen.
Työpaketin pilottina toimii Resurssirajoitteisten laitteiden laboratoriotyöt -kurssin (ent. Sensoriverkkojen laboratoriotyöt -kurssi) paikannukseen liittyvä harjoitustyö. Harjoitustyössä opiskelija perehtyy RSSI-pohjaiseen paikannukseen ulkona toimivissa sensoriverkoissa verkon keräämään mittausdataan perustuen. Toistaiseksi työssä käytettävä mittausdata on kaikille opiskelijoille sama ja aiemmin kerätty. Tämän työn osalta keskeisenä tavoitteena on saatavilla olevan, mahdollisimman reaaliaikaisen mittausdatan hyödyntäminen opetuskäytössä.
Tässä tapauksessa sensoriverkon (WSN) noodien keräämä mittausdata tallennetaan ensin gatewayn (GW) sisäiseen tietokantaan, josta se lähetetään edelleen ulkoiselle palvelimelle tietokantaan tallennettavaksi (IoT-alusta). Harjoitustyösivulle (OpenLMS) toteutetaan käyttöliittymä, jonka kautta opiskelija voi pyytää uusinta mittausdataa kyseiseltä palvelimelta ja käyttää sitä harjoitustyössään. Näin jokaisella opiskelijalla on käytössään oma, viimeisin saatavilla oleva data-aineisto. Tämän lisäksi toteutetaan käyttöliittymä tehtävien tarkistamiselle ja datan hyödyntämiselle opetuskäytössä. Sensoriverkon mittausdata kuvataan GraphQL-kieltä käyttäen. GraphQL:n avulla saadaan muodostettua myös tarvittavat rajapinnat GW:n ja IoT-alustan, sekä IoT-alustan ja käyttöliittymän välille (datan kirjoittaminen ja hakeminen).
Toistaiseksi on toteutettu tarvittavat datan määrittelyt GraphQL-kielellä sekä muodostettu rajapinnat datan viemiseksi IoT-alustalle ja sen hakemiseksi käyttöliittymän kautta. Myös käyttöliittymän perustoiminnallisuus datan hakemiseksi alustalta on toteutettu. Käyttöliittymään toteutetaan vielä ainakin datan riittävyyden tarkistus ja mahdollisten poikkeustilanteiden käsittely. Lisäksi toteutetaan käyttöliittymä tehtävien osittaiselle automaattiselle tarkistamiselle. Tavoitteena on saada pilottilaboratoriotyö opetuskäyttöön kevätlukukaudelle, jonka jälkeen ratkaisua voidaan arvioida todellisessa opetuskontekstissa keräämällä opiskelijoilta palautetta harjoitustöiden tekemisen yhteydessä.
