Chương 1: Đặt van dé Trang 6 HVTH: Bui Thé Cuong Ứng dụng MCC trong GD DSP tại Trường DH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường hiệu quả trong quá trình học tập của sinh viên. Một số ứng dụng mô phỏng DSP tiêu biéu cho các thiết bị di động thông minh - Ung dụng J-DSP trên web tai ASU [1]: J-DSP la một ứng dung tương tac dé biéu diễn mô phỏng tín hiệu trên các thiết bi iOS như iPhone, iPad hay Android tại được sử dụng tại các viên khóa học DSP tại Dai học bang Arizona = —— 4 (b) Pole-zero plot and magnitude/phase responses o (a) An example block diagram the filter. 6 (a): Ung dung i-JDSP hay A-JDSP trén iOS - Matlab di động [14] là một ứng dung nhẹ trên các thiết bị điện thoại thông minh ma kết nỗi một chương trình MATLAB trên đám mây MathWorks hay trên máy tính cá nhân. Từ sự tiện ích của thiết bị di động, người dùng có thé chạy script, tạo và chỉnh sửa hình và xem các kết quả.~mmmm 4Á MATLAB pus a = 80(c(} Hình 1.6 (b) Ung dung Matlab mobile trên điện thoại thông minh d.
Cac giải pháp thực thi phòng lab thí nghiệm từ xa qua mang Chuong 1: Dat van dé Trang 7 HVTH: Bui Thé Cuong Ứng dụng MCC trong GD DSP tại Trường DH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Rất nhiều phòng lab thí nghiệm và thực hành từ xa trong giáo dục kỹ thuật đã và đang được thực thi và kiểm nghiệm tại các trường Đại học lớn trên thế gidi. Việc thực thi thí nghiệm từ xa là một su mở rộng của truy cập từ xa mà cho phép tương tác với thế giới vật lý của các thiết bị thí nghiệm. Tác vụ này bị ảnh hưởng bởi hệ thống quan sát và điều khiến điện tử mà được điều khiến bởi máy tính. Hệ thống là sự kết hợp các máy tính và các thiết bị ngoại vi cho phép sinh viên có thể điều khiến bất cứ gì có thể giao tiếp với máy tính như thể sinh viên đang thí nghiệm tại phòng lab với máy tính và các thiết bị ngoại vi.
Truy cập máy tính từ xa đến các thiết bị thí nghiệm được xem có thé cải thiện đáng kế tính linh động của giáo dục thực nghiệm, và giới thiệu sinh viên một khái niệm mới được gọi là “phòng thí nghiệm từ xa — R-Lab”. Phòng thí nghiệm R-Lab cho phép các sinh viên có thể thực hiện các thí nghiệm thực tế vào bất cứ lúc nào, nơi nào. Một số giải pháp cải tiến tiêu biêu như sau: - Lab ảo chạy trên VMWare tại Henz College thuộc Đại học Carnegie Mellon Mỹ [19]. Lab ảo là một dịch vụ truy cập từ xa cho truy cập đến phần mềm.
Sinh viên, giảng viên có thể truy cập lab từ bất cứ đâu trong khuôn viên trường hay ngoài trường 24/7/365. Lab ảo sử dụng phần mềm VMware view để quản lý kết nối đến máy từ xa mà đòi hỏi cài ứng dụng client hay truy cập thông qua web.7 cho thay giao diện truy cập Lab ảo từ xa. 1 are View Cet Pte ll, vate view ie i) é K3 https://vlab,heinz.cmu,edu/portal/webclient/views/mainUIh Ø x 8 ở X | | 5. vmware’ f@f vmware’ capcall” “) VMware View5 VMware View 5 vmware Horizon View" LogIn Enter your user name and password samame 898 Iđa0.3n1raw,cmu,e1u Hình 1.7: Ung dụng VMWare truy cập lab ảo thông qua ứng dung client và web Chương 1: Đặt van dé Trang 8 HVTH: Bui Thé Cuong Ứng dụng MCC trong GD DSP tại Trường DH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường - Lab ao CMU [13] tại đại học tại Đại học Kỹ thuật Carnegie Mellon Mỹ: tại CMU, bang việc cau hình các thiết bị và phân tích dữ liệu qua phần mềm, các thiết bị có thé được thực hiện để biểu diễn các chức năng từ xa.
Bằng VIỆC giao tiếp thiết bị với máy tính, cho phép trước khi rời khỏi phòng lab, hệ thống đang kiểm tra có thé được gắn vào máy phân tích sau giờ mở cửa của phòng Lab. Dé hỗ trợ bài giảng, giao sư có thể gan các mạch ví du vào thiết bi cho sinh viên thực hiện kiểm tra. Sinh viên có thể thí nghiệm tại phòng ký túc xá hay từ phòng máy tính trường. Yirtual Instrument digitizing oscilloscope | ==—==¬ multimeter, function generalor ° circuit under test video camera Hình 1.8: Lab ao cho thí nghiệm điện tai CMU - Ung dung LabVIEW cho Lab thí nghiệm điện từ xa tại Dai hoc Idaho: Với hai gói pho biến cho điều khiến phan mềm máy tính thông qua web là PCAnyWhere (Symantec Corp) và ReachOut của Stac, Inc.
May tinh chủ chạy chương trình LabVIEW cua National Instruments Corp, sử dụng ngôn ngữ lập trình dé họa giao tiếp máy tính đến VXI Data Acquistion và MainFrame Unit. Chương 1: Đặt van dé Trang 9 HVTH: Bui Thé Cuong Ứng dụng MCC trong GD DSP tại Trường DH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Hình I.9: Lab thí nghiệm điện từ xa tại DH Adaho - Ung dung LabVIEW DSP mô đun cho lab R-DSP từ xa tại Đại hoc PATRAS [18]: OntineUsers-O Upload Your Code* Demos To upload yOur executable fect one of the demos filet cet), press the UPLOAD 4 aed observe them button thr the specialty disigned GUIs. | FFT TRANSFORM [+] FIR FILTERS Upload IIR FILTERS “this option is not allowed for guest @ccount R-DSP Lab (Remote DSP Laboratory) là một lab tương tác từ xa mà được thiết kế và phát triển cho phép sinh viên xem và thực thi thí nghiệm DSP với các hỗ trợ: thiết kế và thực thi các bộ lọc FIR, IIR, biến đổi FFT. Sinh viên có thé đưa code lên web dé kiểm tra hoạt động của code và Kit DSP.
14 Nhận xét các ưu và khuyet điểm cua các giải pháp cải tiên giáo duc Chương 1: Đặt van dé Trang 10 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC trong GD DSP tại Trường DH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Các giải pháp tiên tiên trên đang là một xu hướng mới nhăm cải tiên chương trình giảng dạy kỹ thuật. Các ưu điểm của các giải pháp như sau: - _ Việc ứng dụng các dịch vụ dam mây cho lưu trữ và xây dụng giáo trình môn học đã cho thấy tính ưu việt trong việc tận dụng tài nguyên môn học cho các khóa học khác nhau, giảng viên sẽ không phải dành nhiều thời gian cho việc quản lý giáo trình, lớp học. Thay vào đó giảng viên sẽ dành nhiều thời gian trong việc tìm hiểu, cải tiễn nội dung môn học và tăng hiệu quả truyền đạt kiến thức cho sinh viên. - Thông qua các tiện ích của các dịch vụ đám mây (gmail/hotmail/yahoo mail, google doc, dropbox, google drive, google translate,.) va tính linh động tiện nghi của các thiết bị di động thông minh, sinh viên sẽ trở nên năng động, phát huy được khả năng nghiên cứu, tìm tòi nhiều ứng dụng công nghệ mới một cách hiệu quả nhất.
- Thông qua các triển khai xây dựng lab DSP từ xa và cho phép truy cập qua mạng. nó đã góp phần mở rông quy mô giảng dạy DSP từ xa, cho phép giảng viên thực thi các demo cho các ứng dụng ngay trong lớp học để giúp sinh viên hiểu rõ hơn về nội dung lý thuyết. Vận dụng những ưu điểm trên của các giải pháp cải tiến giáo dục vào chương trình giảng day DSP tại trường Dai học Bách Khoa TP HCM sẽ góp phan cải tiến, mở rộng chương trình giảng dạy DSP, thu hút sự quan tâm của sinh viên đối với mon học.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Trong giới hạn của luận văn này, các đối tượng được tim hiểu chính là các Kit DSP và công cu thí nghiệm mô phỏng DSP (như Matlab, TI Code Composer Studio, Labview), các giải pháp điện toán đám mây, điện toán dam mây di động, các giải pháp triển khai phòng lab từ xa qua mạng. Đề tài tập trung vào ứng dụng các giải pháp điện toán đám mây di động để tương tác với việc giảng dạy và học DSP bao gom việc chia sẽ tai liệu mon học va thực thi Lab DSP trên đám mây cho Chuong 1: Dat van dé Trang 11 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC trong GD DSP tại Trường DH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường phép sinh viên biểu diễn các thí nghiệm mô phỏng, thực thi các mô phỏng trên phần cứng thông qua các Kit DSP.
Phạm vi nghiên cứu sẽ bao gồm các mục sau: - Nghiên cứu các Kit thí nghiệm, các công cụ thí nghiệm m6 phỏng hiện đang được sử dụng trong chương trình giảng dạy DSP tại Đại học Bách Khoa (Matlab, CCS, Kit TI TMS 320xxx. - Nghiên cứu xây dựng mô hình webserver thông qua đó cho phép sinh truy cập các tài nguyên lớp học DSP qua mang (bài giảng, tài liệu trên các dịch vụ đám mây, các liên kết đến các tài nguyên mạng liên quan đến DSP, quan lý truy cập phòng lab DSP ảo, phòng lab DSP từ xa,.) - Nghiên cứu điện toán đám mây di động, Web 2.0, WebService, HFMLS5 cho việc triển khai truy cập các máy tính phòng thí nghiệm từ xa qua web trên máy tính hay các thiết bi di động thông minh mà không cân cài đặt bat cứ phần mém nào các máy tính. Các máy tính phòng thí nghiệm này được trang bị với các phan mém thí nghiệm mô phỏng như Matlab, LabVIEW, hay thiết kế các ứng dụng trên kit CCS được kết nối với các kit phát triển DSP (TMS320C6713, TMS320C5510,.) và hệ thống camera quan sát kết quả. - _ Nghiên cứu ứng dụng chương trình thiết bị thí nghiệm ảo LabVIEW DSP cho phép thực thi các mô phỏng cũng như giao tiếp tương tác các thiết bị thí nghiệm DSP từ xa qua web.
- _ Nghiên cứu các giải pháp bảo mật, quản lý và quản trị các yêu cầu truy cập tài nguyên lớp học DSP tu mạng công cộng.6 Đóng góp của đề tài Ý tưởng tương tác các kỹ thuật điện toán đám mây di động với các phương pháp giảng dạy sáng tạo kết hợp với hỗ trợ mô phỏng, thực hành thí nghiệm lab từ xa được xem là một giải pháp ứng dụng kỹ thuật tiên tiến trong giáo dục khoa học kỹ thuật nhằm đạt được mục tiêu môn học và động viên sinh viên, giảng viên, khoa trong việc dạy vả học DSP. Giải pháp có khả năng cung cấp các dịch vụ giáo dục trên đám mây di động và cho phép truy cập từ các thiết bị di động thông minh đến các tài nguyên của lớp học Chương 1: Đặt van dé Trang 12 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC trong GD DSP tại Trường DH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.
