Universidad Nacional Autónoma de México
Dirección General de Servicios de Cómputo Académico
Año 7 Núm. 74, Publicación Mensual, 27 de Noviembre de 2008

ARTÍCULOS

 

Año 5, Número 54, Noviembre de 2006

Sistema de Adquisición y
Manipulación de Datos SADUNAM

Rebeca Valenzuela Argüelles

En la Dirección General de Servicios de Cómputo Académico (DGSCA) se han explorado aspectos relacionados con el desarrollo, almacenamiento y distribución de contenidos educativos, así como también con aquellas tecnologías que ofrecen la posibilidad de extender las tareas realizadas en aula y laboratorio a otros espacios físicos. En al menos una década se ha trabajado en el uso de sensores, interfaces y software de adquisición de datos para la enseñanza de ciencias.

Durante este lapso, el trabajo impulsado en la DGSCA busca cumplir cuatro objetivos a través de los proyectos de adquisición de datos:

  • Vanguardia tecnológica. Con el fin de desarrollar soluciones óptimas, se han realizado estudios sobre el comportamiento de los sistemas existentes de diferentes marcas, tanto de hardware, como de software, que poco a poco fueron determinando la pauta para definir las características que permitirían atender a la población de nuestra institución y de otras en nuestro país.
  • Acceso y soporte en diferentes medios. Con la finalidad de llegar a prácticamente cualquier usuario, se trabaja en el desarrollo de software que pueda ser consultado en computadoras personales, computadoras de mano e Internet.
  • Colaboración y difusión. A través de cursos, diplomados, estancias de profesores y proyectos, se ha buscado difundir y compartir los resultados obtenidos con distintas instituciones y grupos de profesores y alumnos.
  • Producto UNAM. Desarrollo de un software diseñado y planteado en esta casa de estudios, el cual permite la adaptación, actualización, así como la disminución de costos y con todo ello, promover el uso de la tecnología en la enseñanza de ciencias para facilitar su acceso a los miembros de nuestra comunidad universitaria.

Figur a 1. Objetivos de nuestros proyectos de adquisición de datos.

SADUNAM (Sistema de Adquisición de Datos – UNAM)

En el caso específico de los laboratorios y ante las ventajas que ofrecen la tecnologías de sensores, interfaces y software de adquisición de datos, la DGSCA ha promovido, desde hace varios años, su uso en los planteles educativos de la UNAM, particularmente en aquellos dedicados a la enseñanza de ciencias experimentales, al tiempo que ha planteado alternativas orientadas a los aspectos de captura de datos en trabajo de campo y manipulación y envío de datos.

El Sistema de Adquisición y Manipulación de Datos UNAM (SADUNAM) es un software que permite a los profesores y alumnos automatizar el proceso de lectura de los datos colectados desde una interfaz y sensores (hardware), lo que agiliza el trabajo dentro del laboratorio y facilita la representación, análisis e interpretación de diferentes fenómenos que en otras circunstancias sería difícil o tardado estudiar por parte de nuestros alumnos.

Los elementos que componen el sistema, así como su interacción a nivel de hardware son:

Figura 2. Diagrama hardware del SADUNAM.

El desarrollo del SADUNAM ha permitido enfrentar retos técnicos que se han resuelto, para lograr los objetivos del proyecto, algunos de ellos fueron:

  • Comunicación con el puerto del dispositivo en que se adquieren los datos.
  • Recepción e interpretación de las señales enviadas desde el hardware de adquisición de datos en diferentes dispositivos.
  • Manipulación dinámica de elementos en pantalla.

Desde sus inicios, este proyecto ha sido planteado para garantizar la apropiación y personalización de la tecnología de adquisición de datos en la UNAM; dicha línea de desarrollo se ha logrado abarcando diferentes ambientes de aprendizaje como lo es el uso de Asistentes Digitales Personales (PDA), o la Internet para la lectura de la información. Todo ello, con el fin de coadyuvar y promover el acceso a proyectos de innovación tecnológica en diversas instituciones educativas. Es por esto, que actualmente contamos con tres versiones del sistema para ser accedido vía: PDA, web y computadora personal.

Retos resueltos en cada uno de los proyectos

Sistema de Adquisición y Manipulación de Datos para PDA
Sistema de Adquisición y Manipulación de Datos en línea
Sistema de Adquisición y Manipulación de Datos para PC
• Estudio de la usabilidad de aplicaciones para este dispositivo. • Adaptación de aplicaciones desarrolladas en Superwaba a applets de Java. • Detección de la interfaz conectada al puerto serial.

• Limitantes en las aplicaciones: memoria, procesamiento y despliegue.

• Empleo de “sockets” para la lectura remota de datos vía web. • Lectura de varios canales al mismo tiempo.
• Graficación. • Despliegue de datos en tiempo real: sincronía.

Asimismo, incorpora aspectos determinantes para el reuso y clasificación de datos, mediante el etiquetado de experimentos y la exportación de gráficas obtenidas en formato de imágenes. Todas estas tareas son adicionales a aquellas que ya se habían desarrollado de manera previa para otros proyectos e incorporan los criterios que rigen el trabajo de la DGSCA: uso de estándares, interoperabilidad y modularidad: lo cual pone al software de la DGSCA en un punto competitivo con otros recursos existentes en el mercado.

Orgullosamente, en el mes de octubre, se concluyó la primera versión del SADUNAM para computadora personal. Este proyecto ha implicado la aplicación de experiencias y tecnologías que hoy hacen posible generar un producto de software propio de la UNAM, donde se ha reflejado el trabajo realizado hasta hoy. Dicho software está desarrollado de forma modular, lo cual permitirá que sea posible, seguir creciendo con diferentes funcionalidades, para ampliar el espectro de usuarios al que podamos atender de forma satisfactoria.

El SADUNAM es un sistema desarrollado en Java que permite realizar las siguientes actividades:

Almacenamiento

  • Archivos de datos del sistema.
  • Hoja de cálculo.
  • Gráfica como imagen.

Adquisición

  • Inicia la lectura a partir de una condición dada.
  • Lectura simultánea de más de un sensor.
  • Especificación del número de lecturas y condición para detenerla.

Despliegue y manipulación de datos

  • Etiquetado de experimentos.
  • Anulación de los datos.
  • Graficación y reescalamiento gráfico.
  • Histograma.
  • Comparación de señales en tiempo real.
  • Cambio de variables graficadas.
  • Procesamiento para realizar estadísticas.
  • Regresión lineal y potencial.
  • Selección y trabajo con un rango de datos.
  • Graficación de la razón de cambio.

En la siguiente figura se describen de manera esquemática los procesos que permite llevar a cabo el sistema, y que contemplan las actividades que listamos previamente.

El uso práctico de SADUNAM se ha visto complementado con un producto desarrollado en el Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, el cual consiste en un paquete de interfaz y sensores que, en conjunto con el SADUNAM, han empezado a probarse en escuelas públicas de nivel medio.

Finalmente, y como parte de este proyecto permanente de desarrollo de la DGSCA planea continuar su trabajo en los siguientes aspectos: actualización de los sistemas para PDAs e Internet con base en la versión desarrollada para PC; e incursión tanto en el control de hardware vía Internet (lectura completamente a distancia) como en el uso de teléfonos celulares para la recepción de datos.

Para mayor información:

http://www.ser.unam.mx/dispositivosMoviles
http://www.ser.unam.mx/sadunam_lesa

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