Удаленное управление микроскопом Leica DM IRM на основе технологии интернета вещей
Автор: Сазонова А.С., Филиппова Л.Б., Филиппов Р.А.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Информационные технологии, моделирование и управление
Статья в выпуске: 3 (73), 2017 года.
Бесплатный доступ
Организация любой исследовательской деятельности связана с получением и анализом результатов проводимых исследований. Это сложный и трудоёмкий процесс, требующий больших человеческих затрат и уникального дорогостоящего оборудования. Проблема использования такого уникального оборудования может сделать исследование трудновыполнимым или даже невыполнимым вовсе. Одним из путей решения этой проблемы может стать создание лабораторий удаленного доступа, работающих в режиме коллективного пользования. Важной особенностью удаленного доступа к оборудованию является возможность получения первичной информации и правильная организация ее передачи между отдельными подсистемами и потребителями. Удобным и мобильным инструментом в таких ситуациях является наличие компактных плат управления «типа Arduino», позволяющих организовывать эффективное взаимодействие. Рассмотрены вопросы удаленного управления микроскопом с использованием технологий интернета вещей. Описаны основные программные и аппаратные решения, используемые при реализации доступа к микроскопу. Приведена электронная схема подключения шаговых двигателей, а также формулы расчета перемещений основных узлов микроскопа. В процессе удаленного доступа к комплексу пользователь имеет возможность работать с микроскопом аналогично исследователю, работающему непосредственно на самом оборудовании. Предложенная схема позволит проводить научные исследования в области микроструктурного и микрогеометрического анализа различных образцов и деталей в условиях дистанционного доступа, что значительно повысит эффективность использования дорогостоящего научного оборудования.
Микроскоп, интернет вещей, шаговый двигатель, программно-аппаратный комплекс, усилительный элемент
Короткий адрес: https://sciup.org/140229884
IDR: 140229884 | DOI: 10.20914/2310-1202-2017-3-75-81
Remote control of the microscope Leica DM IRM based on the technology of the internet of things
The organization of any research activity involves obtaining and analyzing the results of ongoing research. This is a complex and time-consuming process, requiring large human costs and unique expensive equipment. The problem of using such unique equipment can make research difficult or even impossible at all. One of the ways to solve this problem can be the creation of remote access labs working in the collective mode. An important feature of remote access to equipment is the possibility of obtaining primary information and the correct organization of its transmission between individual subsystems and consumers. Convenient and mobile tools in such situations are the availability of compact control cards "type Arduino", which allow organizing effective interaction. The questions of remote control of the microscope using the technologies of the Internet of things are considered. The main software and hardware solutions used to implement access to the microscope are described. An electronic circuit for connecting stepper motors, as well as formulas for calculating the movements of the main microscope nodes, is given. In the process of remote access to the complex, the user has the opportunity to work with a microscope similar to a researcher working directly on the equipment itself. The proposed scheme will allow to carry out scientific research in the field of microstructural and microgeometric analysis of various samples and details under remote access conditions, which will significantly increase the efficiency of using expensive scientific equipment.
Список литературы Удаленное управление микроскопом Leica DM IRM на основе технологии интернета вещей
- Аверченков В.И., Чмыхов Д.В. Методы компьютерной реконструкции рельефа поверхности интерпретацией сфокусированности изображений//Вестник БГТУ. 2008. № 2. С. 111-117.
- Павлов А. CGI программирование: учебный курс СПб.: Питер, 2001. 416 с.
- Аверченков В.И., Чмыхов Д.В. Анализ точности высотных измерений методом фокусировки объекта на базе оптического микроскопа LEICA DM IRM//Вестник БГТУ. 2008. № 1. С. 34-38.
- Patton M. et al. Uninvited connections: a study of vulnerable devices on the internet of things (IoT)//Intelligence and Security Informatics Conference (JISIC). 2014. P. 232-235.
- Yang S. H. Internet of things//Wireless Sensor Networks. SpringerLondon. 2014. P. 247-261.
- Wortmann F., Fl?chter K. Internet of things//Business & Information Systems Engineering. 2015. V. 57. №. 3. P. 221-224.
- Филиппова Л.Б., Филиппов Р.А., Сазонова А.С. Использование интернет вещей в образовании//Инновации в промышленности управлении и образовании: Международная научно-практическая конференция. Брянск: БГТУ, 2017. С. 183.
- Тищенко А.А., Казаков Ю.М., Гореленков А.И. Эргономичность корпоративных информационных систем//Информационные технологии в эргономике и дизайне: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Брянск: БГТУ, 2016. С. 57-60.
- Bhattacharyya K., Sharma D. K. A comparative study of different gain cells based microwave CMOS distributed oscillators//Microwave and Optical Technology Letters. 2016. V. 58. №. 11. P. 2581-2587.
- Аверченков А.В., Козак Л.Я. Применение компьютерного моделирования в управлении технологическим процессом//Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2015. № 3 (35). С. 144-151.
