Polynom - универсальный
программно-аппаратный комплекс

Polynom создавался для учебных и научных целей и с помощью его можно автоматизировать и компьютеризировать установки для проведение физического експеримента. Установки могут быть как учебного, так и научного типа, что не влияет на способы передачи и представления информации.

Система состоит из набора датчиков, миникомпьютера и программного обеспечения для пользователя, которое может запускаться на любом устройстве, будт то персональный компьютер, планшет или смартфон. Датчики физических величин можно подключить непосредственно к персональному компьютеру или к миникомпьютеру, который получает и обрабатывает данные и затем передает через WiFi на компьютер пользователя.

Схемы работы пользователя с компьютеризированной с помощью Polynom экспериментальной установкой могут быть различны и диктуются конкретными условиями.

Первый, самый простой случай – индивидуальное использование, когда датчики подключены непосредственно к компьютеру пользователя или к миникомпьютеру напрямую подключен к компьютеру пользователя. В таком случае доступ к данным и права на управление устройствами принадлежат одному пользователю. Надо иметь ввиду, что под нагревателем понимается любое устройство управления.

Расширенная схема построения демонстрационного эксперимента, когда компьютер преподавателя напрямую подключен к МП, но результаты эксперимента демонстрируются некоторой аудитории с помощью проектора или другим способом.

Более интересный случай – коллективное использование в локальной сети. Для этого нужно МП подключить к сетевому коммутатору. Тогда функционал системы станет доступен всем, кто находится в пределах организованной подсети. Причем получать экспериментальные данные с установки пользователи могут совершенно разными компьютерными устройствами – от мобильного телефона до персонального компьютера.

Самый сложный вариант использования Polynom – с удаленным доступом через Интернет по протоколу TCP/IP (в данный момент находится в разработке). Схема организации такой удаленной физической лаборатории на основе Polynom представлена на рисунке. Как видно из рисунка, в дистанционной лаборатории – так называемом центре коллективного пользования – расположено определенное количество готовых к работе экспериментальных установок, компьютеризированных Polynom (на рисунке показано всего две).

Каждая экспериментальная установка снабжена аналоговыми датчиками физических величин и модулем управления (МУ) с устройствами, такими как нагреватель или шаговый электродвигатель, подключенными к МП. Все МП с помощью кабеля типа «витая пара» подключены к сетевым коммутаторам. К ним же подключены сервер и компьютеры локальных пользователей, находящихся в пределах подсети. Также установки могут оснащаться IP- или web-камерами для возможности удаленного наблюдения за ходом эксперимента и состоянием установок. Сервер предоставляет пользователям web-сервис по удаленному доступу к экспериментальным установкам и реализуется в виде динамического web-сайта с возможностью удаленного проведения экспериментов. Чтобы обеспечить и организовать коллективную работу, на сервере должны быть реализованы механизмы авторизации и аутентификации, планировщик, база данных экспериментов и база методических материалов.